一、简介

‌轻质碳酸钠‌，化学式为Na₂CO₃，是一种无机盐类化合物，俗称苏打或纯碱。轻质碳酸钠的密度通常在0.5-0.6克/立方厘米，颗粒细腻，类似松散的面粉；而重质碳酸钠的密度则可达1.0-1.5克/立方厘米，颗粒较粗，类似细沙‌。

二、物理性质

轻质碳酸钠在常温下为白色粉末，无臭，易溶于水，溶解时释放热量，水溶液呈强碱性，pH值约为11.6。由于其颗粒间隙大，吸湿性强，暴露在空气中容易结块。轻质碳酸钠的熔点为851℃，在高温下会分解产生氧化钠与二氧化碳‌。

三、化学性质

轻质碳酸钠水溶液呈强碱性，具有腐蚀性，能与酸发生复分解反应，也能与盐类如钙盐、钡盐等发生复分解反应。其在高温下可以分解生成氧化钠和二氧化碳。长期在空气中时，轻质碳酸钠能吸收空气中的水分及二氧化碳，生成碳酸氢钠‌。

四、用途

1.‌玻璃工业‌：消耗约50%的碳酸钠，用于降低二氧化硅熔点。

2.‌洗涤剂‌：作为助剂，增强去污能力并调节pH值。

3.‌食品加工‌：用于面条增筋、饼干膨松等。

4.‌印染行业‌：用于中和酸性废液。

5.‌水处理‌：软化水质。

6.‌冶金行业‌：用于矿石分解。

7.‌实验室‌：常用作基准试剂‌。

五、关键特性解析

1. 多孔结构优势

   孔隙直径：2-50nm（介孔为主）

   吸水率：轻质产品比重质高3-5倍（导致易结块）

2. 反应活性机理

   高比表面积→更多暴露的Na⁺和CO₃²⁻活性位点

   与SiO₂反应活化能：轻质（80kJ/mol）＜重质（95kJ/mol）

3. 热力学数据

   标准生成焓（ΔH_f°）：-1130.7 kJ/mol

   溶解焓（ΔH_sol）：-28.1 kJ/mol（吸热过程）

六、技术创新方向

1. 改性工艺

2. 疏水处理：硅烷偶联剂包覆（接触角＞90°），降低吸湿性

   纳米化：粒径＜100nm时，溶解度提升40%

3. 绿色制备技术

   电解法：

   $$2\text{NaCl}+2{\text{H}}_2\text{O}\stackrel{\text{电解}}{\to }2\text{NaOH}+{\text{H}}_2\uparrow +{\text{Cl}}_2\uparrow$$$$2\text{NaOH}+{\text{CO}}_2\to {\text{Na}}_2{\text{CO}}_3+{\text{H}}_2\text{O}$$

   碳捕集耦合：利用工业废气CO₂（转化率＞85%）

4. 高端型号开发

   电子级：金属杂质总量＜10ppm（用于光伏玻璃）

   缓释型：控释包衣技术（pH调节持续时间延长3倍）