탄산소다
탄산 소다 (Sodium carbonate)는 화학식 Na₂CO₃를 가지는 무기 화합물이며, 소다회, 소다, 세탁 소다 등으로도 불린다. 물에 잘 녹는 흰색의 고체이며, 강염기인 수산화 나트륨과 약산인 탄산의 염이다. 다양한 산업 분야에서 널리 사용되며, 특히 유리 제조, 세제 생산, 화학 제품 제조 등에 중요한 역할을 한다.
특성
- 화학적 특성: 탄산 소다는 물에 녹아 알칼리성 용액을 형성한다. 이는 탄산 이온(CO₃²⁻)이 물과 반응하여 수산화 이온(OH⁻)을 생성하기 때문이다. 또한, 산과 반응하여 이산화탄소를 발생시킨다.
- 물리적 특성: 일반적으로 흰색의 분말 또는 결정 형태를 띠며, 무취이다. 녹는점은 약 851°C이고, 가열하면 분해되어 이산화탄소를 방출한다.
- 수화물: 탄산 소다는 다양한 수화물을 형성할 수 있다. 대표적인 수화물로는 10수화물(Na₂CO₃·10H₂O, 세탁 소다)이 있다.
제조
- 솔베이법 (Solvay process): 탄산 소다의 주요 제조 방법으로, 암모니아를 이용하여 염화 나트륨 용액에서 탄산수소 나트륨을 침전시키고, 이를 가열하여 탄산 소다를 얻는 방식이다.
- 광산 채굴: 천연적으로 존재하는 트로나(trona) 광석을 채굴하여 정제하는 방법도 사용된다.
용도
- 유리 제조: 유리 제조 시 용융 온도를 낮추고 화학적 안정성을 향상시키는 데 사용된다.
- 세제: 물의 경도를 낮추고 세척력을 높이기 위해 세제에 첨가된다.
- 화학 제품 제조: 다양한 화학 제품의 원료로 사용되며, 특히 염료, 의약품, 제지 등의 산업에서 중요한 역할을 한다.
- 수질 처리: 산성 폐수를 중화하거나 물의 pH를 조절하는 데 사용된다.
- 식품: 일부 국가에서는 식품 첨가물로 사용되기도 한다. (예: 국수 제조 시 면발의 탄력성을 높이는 용도)
안전성
탄산 소다는 일반적으로 안전한 물질로 간주되지만, 피부나 눈에 자극을 유발할 수 있으므로 취급 시 주의해야 한다. 분진을 흡입할 경우 호흡기 자극을 일으킬 수 있다.