Natron — looduslik naatriumkarbonaadi dekahüdraat: koostis ja kasutus
Natron — naatriumkarbonaadi dekahüdraat: looduslik koostis, ajaloolised ja tänapäevased kasutusvõimalused kodus, puhastuses ja tööstuses.
Natron on looduslik segu naatriumkarbonaadi dekahüdraadist (Na 2CO3 -10H 2O, üks sooda) ja umbes 17% naatriumvesinikkarbonaadist (mida nimetatakse ka nahkoliidiks või küpsetussoodaks, NaHCO3 ) koos väikese koguse majapidamissoola (haliit, naatriumkloriid) ja naatriumsulfaadiga. Natron on puhtal kujul valge või värvuseta. Lisanditega võib see olla hall või kollane. Natroni ladestusi leidub mõnikord soolases (soolases) järvepõhjas, mis tekkis kuivades keskkondades. Läbi ajaloo on natronil olnud palju praktilisi kasutusalasid, mida kasutatakse tänapäevalgi paljudes selle mineraalkomponentide tänapäevastes kasutusviisides.
Tänapäeva mineraloogias on sõna natron hakanud tähendama ainult naatriumkarbonaadi dekahüdraati (hüdraaditud naatriumkarbonaat), mis moodustab suurema osa ajaloolisest soolast.
Keemiline koostis ja omadused
Keemiline valem: naatriumkarbonaadi dekahüdraat (Na2CO3·10H2O). Natronis võib esineda ka naatriumvesinikkarbonaati (NaHCO3) ning väiksemas koguses naatriumkloriidi ja naatriumsulfaati.
Füüsikalised omadused: puhas dekahüdraat on valge kristalne aine, mis lahustub vees hästi ja annab leelise lahuse (teatud kontsentratsioonil pH üle 11 kuivõrd see on naatriumkarbonaat). Kuumutamisel sünnib vesikadu ning tekib anorgaaniline naatriumkarbonaadi anehüdraat või anorgaaniline sooda (Na2CO3).
Looduslik teke ja leiukohad
Natroni ladestumine on tüüpiline kuivadele ja soolastele järve- või soolatasandikele, kus vesi aurub ja lahustunud soolad kristalluvad. Kuulsad leiukohad on näiteks Egiptuse Wadi Natrun (mille järgi nimetus arvatakse tulenevat) ja mitmed Aafrika ning Ameerika maismaa soolajärved. Sellised deposiidid tekivad peamiselt arimas kliimas ning nõuavad korduvaid aurumist ning sissetulevate veeallikate keemilist koostist, mis on rikas naatriumühendite poolest.
Ajalooline ja kultuuriline tähtsus
Natron oli antiikmaailmas äärmiselt väärtuslik. Seda kasutati Egiptuses mähkimisprotsessis ja desinfitseerijana, sest kuivav ja leeliseline aine aitas säilitada orgaanilist materjali. Natronit kasutati veel puhastus- ja pesemisvahendina, nõudepesus, samuti klaasi valmistamisel ja mõnedes keemilistes protsessides. Arheoloogilised leiud ja kirjeldused näitavad, et natronil oli oluline roll nii igapäevaelus kui ka rituaalides.
Kaasaegsed kasutusalad
- Pesemis- ja puhastusvahendite tooraine (naatriumkarbonaat ehk pesusooda).
- Keemiatööstuses baasreaktsioonide ja pH reguleerijana.
- Toiduainetes (selle komponendid, näiteks NaHCO3, ehk söögisooda) kergitajana või happesuse reguleerijana (märkus: puhas natron kui looduslik segu ei ole identne puhta toidulaboratoorse ainega; toiduainetes kasutatakse rangelt määratletud naatriumvesinikkarbonaati või teisi sertifitseeritud aineid).
- Värvitu kristallina kasutatakse mõnikord laboratoorselt või puhtamate naatriumsoolade tootmisel lähteainena.
- Mõned tööstuslikud protsessid kasutavad naatriumkarbonaati klaasi tootmiseks, paberitööstuses ja veepuhastuses.
Kasutusjuhised ja ohutus
Ohutus: natroni peamised koostisosad (eriti naatriumkarbonaat) on tugevalt aluseline ning võivad ärritada silmi ja nahka. Kuivainena võib tolm ärritada hingamisteid. Kui natron satub silma, loputada rohke veega; nahaärrituse korral loputada ja eemaldada saastunud riietus. Suures koguses allaneelamine võib tekitada seedetrakti häireid. Alati kasutada sobivaid kaitsevahendeid (kindad, prillid, tolmumask) tööd tehes suuremate kogustega.
Säilitamine: hoida kuivas, jahedas ja tihedalt suletud pakendis, et vältida vesikadu ja muid keemilisi muutusi. Kuna tegemist on hüdraadiga, võib kokkupuude niiskusega viia kleepumiseni või vee eemaldumisega tekkinud muudatusteni.
Mõned praktilised märkused
- Natroni hulgast saadud naatriumkarbonaat on lihtsasti töödeldav ja sellest eraldatav aines kasutatakse tänapäeval laialdaselt kodukeemias ja tööstuses.
- Kui leidub ajalooline materjal, millel on natroni jäägid (nt mummiate või vana klaasi uurimisel), annavad need teavet varemeaja tehnoloogiatest ja keskkonnatingimustest.
- Kuigi termin “natron” võib rahvapäraselt viidata segule, tähendab mineraloogias see tavaliselt puhtalt Na2CO3·10H2O.
Kokkuvõte
Natron on looduslikult esinev naatriumsoolade segu, mille põhikomponendiks on naatriumkarbonaadi dekahüdraat. See on olnud ajalooliselt tähtis materjal säilitamisel, puhastamisel ja tööstuslikus tootmises. Kaasaegne kasutus keskendub pigem eraldatud komponentidele (näiteks pesusooda, söögisooda), kuid natroni kui mineraali uurimine annab jätkuvalt väärtuslikku teavet geoloogia, arheoloogia ja keemiavälja kohta.
Etümoloogia
Inglise sõna natron on prantsuse keele sugulasvorm, mis on tulnud hispaania keele natrónist kreeka keele νιτρων nitroni kaudu, mis tuleneb vana-egiptuse sõnast netjeri, mis tähendab natronit. Naatriumi tänapäevane keemiline sümbol Na on lühend selle elemendi uuest ladinakeelsest nimest natrium, mis tuleneb sõnast natron.
Kasutage
Ajalooline natron korjati soolaseguna Vana-Egiptuses kuivanud järvede põhjast ja seda on kasutatud tuhandeid aastaid puhastusvahendina. Koos õliga oli see varajane seebi vorm. See pehmendab vett ja eemaldab samal ajal õli ja rasva. Natron oli ka hammaste puhastusvahend ja varajane suuvesi. Mineraali segati varajastesse antiseptikumidesse haavade ja väiksemate lõikehaavade puhul. Natronit saab kasutada kala ja liha kuivatamiseks ja säilitamiseks. See oli ka iidne kodumajapidamises kasutatav putukamürk, seda kasutati naha valmistamiseks ja riiete pleegitamiseks.
Mineraali kasutati Egiptuse mumifitseerimisel, sest see imab vett ja oli kuivatav aine. Samuti suurendab naatriumis sisalduv karbonaat niiskuse mõjul pH-d, mis loob hea keskkonna bakteritele. Mõnes kultuuris arvati, et natron hoiab nii elavaid kui ka surnuid vaimselt turvaliselt. Natronit lisati riitsinusõlile, et teha suitsuvaba kütust, mis võimaldas Egiptuse kunstnikel maalida kunstiteoseid iidsetes haudades ilma neid tahmaga määrimata.
Natron on koostisosa, millest valmistatakse värvi nimega Egiptuse sinine. Seda kasutati koos liiva ja lubjaga keraamika ja klaasi valmistamisel roomlaste ja teiste poolt vähemalt kuni 640. aastani pKr. Mineraali kasutati ka valuvahendina väärismetallide jootmisel.
Kasutamise vähenemine
Enamik naatriumi kasutusviisidest nii kodus kui ka tööstuses asendati aja jooksul lähedaste naatriumiühendite ja mineraalidega. Natroni pesemisomadusi pakub nüüd kaubanduslikult naatriumkarbonaat, mis on segu peamine koostisosa, koos teiste kemikaalidega. Sooda asendas naatriumi ka klaasitootmises. Mõningaid selle iidseid majapidamisülesandeid täidab nüüd ka tavaline söögisooda, mis on natrooni teine oluline koostisosa.
Naatriumkarbonaathüdraadi keemia
Natron on ka ajaloolise natroni põhikomponendiks oleva naatriumkarbonaadi dekahüdraadi (Na 2CO3 -10H2 O) mineraloogiline nimetus. Naatriumkarbonaadi dekahüdraadi erikaal on 1,42-1,47 ja Mohsi kõvadus 1. See kristalliseerub monoklin-domaatses kristallsüsteemis, moodustades tavaliselt väljaheiteid ja krustatsioone.
Mõiste "hüdraaditud naatriumkarbonaat" hõlmab tavaliselt monohüdraati (Na2 CO 3-H2 O), dekahüdraati ja heptahüdraati (Na 2CO 3-7H2 O), kuid tööstuses kasutatakse sageli ainult dekahüdraati. Nii hepta- kui ka dekahüdraat haihtuvad (kaotavad vett) kuivas õhus ja muutuvad osaliselt monohüdraadiks, termonatriidiks Na 2CO 3-H 2O.
Sooda allikana
Naatriumkarbonaadi dekahüdraat jääb toatemperatuuril samaks, kuid muutub kristalliliseks materjaliks Na 2CO 3-7H2 O, seejärel üle 37-38 °C (99-100 °F) naatriumkarbonaadi monohüdraadiks, Na2 CO 3-H2 O, kui temperatuur muutub 32 °C (90 °F). See vabastab enamasti selget, värvitut soolast liiki vett, milles on vähe tahket termonatriiti. Mineraali natron leidub sageli koos teiste mineraalidega, nagu kips ja kaltsiit. Enamik inimtegevuses valmistatud naatriumkarbonaati on naatriumkarbonaat, naatriumkarbonaatanhüdraat Na2 CO3 , mida saadakse naatriumvesinikkarbonaadi, naatriumkarbonaatmonohüdraadi või tronaadi kaltsineerimisel (kuivkuumutamine temperatuuril 150-200 °C).
Küsimused ja vastused
K: Mis on Natron?
V: Natron on naatriumkarbonaadi dekahüdraadi, naatriumbikarbonaadi, majapidamissoola ja naatriumsulfaadi segu.
K: Mis värvi on puhas Natron?
V: Puhta Natroni värvus on valge või värvitu.
K: Kus leidub Natroni ladestusi?
V: Natroni ladestusi leidub mõnikord sooldunud järvede põhjas, mis on tekkinud kuivades keskkondades.
K: Milliseid praktilisi kasutusviise on Natroni ajaloos olnud?
V: Natronil on läbi ajaloo olnud mitmeid praktilisi kasutusalasid, näiteks muumiate säilitamiseks, seebi valmistamiseks ja puhastusvahendina.
K: Mis on sõna "Natron" tähendus tänapäeva mineraloogias?
V: Tänapäeva mineraloogias tähistab sõna "Natron" ainult naatriumkarbonaadi dekahüdraati (hüdraaditud naatriumkarbonaat), mis moodustab suurema osa ajaloolisest soolast.
K: Mis on söögisooda teaduslik nimetus?
V: Söögisooda teaduslik nimetus on naatriumbikarbonaat.
K: Kui suur on naatriumbikarbonaadi osakaal Natronis?
V: Natronis on umbes 17% naatriumbikarbonaati.
Otsige