وقتی صحبت از صنعت شیمیایی می شود ، خاکستر سودا سنگین یک ترکیب خوب و شناخته شده و به طور گسترده است. من به عنوان یک تأمین کننده سنگین خاکستر ، من اغلب سؤالات مختلفی را از مشتریان دریافت می کنم ، و یکی از مواردی که اغلب مطرح می شود مربوط به ارزش pH یک محلول خاکستر سودا سنگین است. در این وبلاگ ، من به تفصیل به موضوع می پردازم ، و بررسی می کنم که خاکستر سنگین سنگین چیست ، چگونه pH راه حل آن تعیین می شود و عواملی که می توانند بر این مقدار pH تأثیر بگذارند.
خاکستر سودا سنگین چیست؟
خاکستر سودا سنگین ، که از نظر شیمیایی به عنوان کربنات سدیم شناخته می شود ($ na_2co_3 $) ، یک ترکیب معدنی است. از نظر چگالی و اندازه ذرات با خاکستر نوشابه نور متفاوت است. خاکستر نوشابه سنگین دارای چگالی بالاتری و اندازه ذرات بزرگتر است که باعث می شود برای کاربردهایی که محصول متراکم تر مورد نیاز است ، مانند صنعت شیشه - مناسب تر شود.
مفهوم pH
قبل از اینکه به pH یک محلول خاکستر سودا سنگین شیرجه بزنیم ، بیایید به طور خلاصه بررسی کنیم که pH چیست. مقیاس pH اندازه گیری اسیدیته یا قلیایی یک محلول است. از 0 تا 14 متغیر است ، جایی که pH 7 خنثی تلقی می شود. محلول های دارای pH کمتر از 7 اسیدی هستند ، در حالی که آنهایی که دارای pH بیشتر از 7 هستند قلیایی یا اساسی هستند. pH به عنوان لگاریتم منفی (پایه 10) غلظت یون هیدروژن ($ [H^+] $) در محلول تعریف شده است ، به عنوان $ pH = -log [H^+] $ بیان شده است.
pH محلول خاکستر سودا سنگین
هنگامی که خاکستر سودا سنگین ($ na_2co_3 $) در آب حل می شود ، تحت واکنش هیدرولیز قرار می گیرد. یون کربنات ($ co_3^{2 -} $) با مولکول های آب در یک فرآیند دو مرحله ای واکنش نشان می دهد:
اولین مرحله هیدرولیز:
$ co_3^{2-} + H_2O \ Rightleftharpoons HCO_3^- + OH^- $
مرحله دوم هیدرولیز:
$ HCO_3^-+H_2O \ RIGHTLEFTHARPOONS H_2CO_3+OH^-$
این واکنش ها منجر به تولید یون های هیدروکسید ($ OH^-$) در محلول می شود. از آنجا که وجود یون های هیدروکسید محلول را اساسی می کند ، یک محلول خاکستر سودا سنگین دارای pH بیشتر از 7 است.
به طور کلی ، محلول 1 ٪ (وزنی/ولت) خاکستر سودا سنگین در دمای اتاق (حدود 25 درجه سانتیگراد) دارای pH تقریباً 11.6 - 11.8 است. با این حال ، مقدار pH دقیق بسته به چندین عامل متفاوت است.
عوامل مؤثر بر pH محلول خاکستر سودا سنگین
غلظت
غلظت خاکستر سودا سنگین در محلول نقش مهمی در تعیین pH آن دارد. با افزایش غلظت خاکستر سودا سنگین ، غلظت یونهای کربنات در محلول نیز افزایش می یابد. با توجه به واکنشهای هیدرولیز ذکر شده در بالا ، یونهای کربنات بیشتری با آب واکنش نشان می دهند تا یونهای هیدروکسید بیشتری تولید کنند و منجر به مقدار pH بالاتر شوند. به عنوان مثال ، یک محلول خاکستر سودا سنگین متمرکز تر ، می گویند 5 ٪ (وزنی/ولت) ، در مقایسه با محلول 1 ٪ pH بالاتری دارد.
درجه حرارت
درجه حرارت همچنین می تواند بر pH محلول خاکستر سودا سنگین تأثیر بگذارد. واکنش هیدرولیز یونهای کربنات فرآیندهای درون گرمی است. طبق اصل لو چاتلیر ، افزایش دما تعادل واکنشهای هیدرولیز را به سمت راست تغییر می دهد و در نتیجه تولید یونهای هیدروکسید بیشتری ایجاد می شود. در نتیجه ، pH محلول با افزایش دما افزایش می یابد. در مقابل ، پایین آمدن دما تعادل را به سمت چپ تغییر می دهد ، غلظت یون های هیدروکسید را کاهش می دهد و در نتیجه pH کاهش می یابد.
ناخالصی
وجود ناخالصی در خاکستر سودا سنگین می تواند بر pH محلول آن تأثیر بگذارد. اگر خاکستر سودا سنگین حاوی ناخالصی های اسیدی مانند نمک اسیدی یا سایر ترکیبات اسیدی باشد ، این ناخالصی ها می توانند با یون های هیدروکسید تولید شده در طول هیدرولیز یونهای کربنات واکنش نشان دهند. این باعث می شود غلظت یون های هیدروکسید در محلول کاهش یابد و منجر به مقدار pH پایین تر شود. از طرف دیگر ، اگر ناخالصی های اساسی وجود داشته باشد ، آنها به افزایش غلظت یون هیدروکسید و pH بالاتر کمک می کنند.
برنامه ها و اهمیت pH در محلول های خاکستر سودا سنگین
ساخت شیشه
در صنعت شیشه - خاکستر سودا سنگین یک ماده اولیه کلیدی است. pH محلول خاکستر سودا سنگین مورد استفاده در این فرآیند بسیار مهم است. pH مناسب به کنترل فرآیند ذوب و خصوصیات محصول شیشه ای نهایی کمک می کند. به عنوان مثال ، ماهیت اصلی محلول خاکستر سودا سنگین می تواند با سیلیس و سایر اجزای اسیدی موجود در دسته شیشه واکنش نشان دهد و شکل گیری ذوب همگن و تأثیرگذاری بر ویسکوزیته و شفافیت شیشه را تسهیل کند.
صنعت مواد شوینده
خاکستر سودا سنگین نیز در صنعت مواد شوینده استفاده می شود. pH قلیایی محلول آن به از بین بردن خاک و گریس کمک می کند. یونهای هیدروکسید موجود در محلول می توانند با اسیدهای چرب موجود در خاک واکنش نشان دهند و آنها را به صابون های محلول تبدیل کنند. این امر باعث می شود شستن خاک از سطوح مختلف آسان تر شود.
ترکیبات مرتبط در صنعت شیمیایی
علاوه بر خاکستر سودا سنگین ، ترکیبات مهم قلیایی دیگری نیز در صنعت شیمیایی وجود دارد. به عنوان مثال ،نیترات سدیمیک ترکیب گسترده در کود ، پیروتکنیک و تولید اسید نیتریک است.متابیسولفیت سدیممعمولاً به عنوان یک عامل کاهش دهنده ، آنتی اکسیدان و مواد نگهدارنده استفاده می شود.نیتریت سدیمدارای برنامه هایی در صنایع غذایی به عنوان یک ماده نگهدارنده و تثبیت کننده رنگ و همچنین در سنتز شیمیایی ترکیبات مختلف است.
برای خرید و بحث تماس بگیرید
اگر به خاکستر سودا سنگین علاقه دارید یا در مورد خصوصیات ، برنامه های کاربردی یا مسائل مربوط به PH آن سؤالی دارید ، من شما را تشویق می کنم تا به بحث و گفتگو بپردازید. این که آیا شما یک کاربر کوچک در مقیاس یا یک تولید کننده صنعتی در مقیاس بزرگ هستید ، می توانم محصولات خاکستر سودا سنگین و با کیفیت بالا و پشتیبانی فنی حرفه ای را در اختیار شما قرار دهم.
منابع
- Atkins ، PW ، & De Paula ، J. (2014). شیمی فیزیکی. انتشارات دانشگاه آکسفورد.
- چانگ ، R. (2010). شیمی مک گرا - هیل.
- Haynes ، Wm (ویرایش). (2014). کتابچه راهنمای CRC شیمی و فیزیک. مطبوعات CRC.