熱穩(wěn)定性:穩(wěn)定性較強,加熱至851℃才熔化,不易分解。這與碳酸氫鈉(受熱易分解為碳酸鈉、水和二氧化碳)形成鮮明對比。
經(jīng)歷兩步主要反應(yīng):
步:2NaCl + H?SO? → Na?SO? + 2HCl(生成硫酸鈉和副產(chǎn)氯化氫)
第二步:Na?SO? + 2C + CaCO? → Na?CO? + CaS + 2CO?(高溫下與碳和石灰石反應(yīng))
呂布蘭法雖然實現(xiàn)了純堿的工業(yè)化生產(chǎn),但存在嚴(yán)重缺點:原料利用率低、產(chǎn)品質(zhì)量不純、副產(chǎn)大量有毒的氯化氫氣體和廢料硫化鈣(造成嚴(yán)重環(huán)境污染)。盡管如此,它仍統(tǒng)治了純堿工業(yè)近一個世紀(jì)。
核心反應(yīng)如下:
NH? + CO? + H?O → NH?HCO?(生成碳酸氫銨)
NH?HCO? + NaCl → NaHCO? + NH?Cl(復(fù)分解反應(yīng)生成溶解度較小的碳酸氫鈉)

2NaHCO? → Na?CO? + H?O + CO?↑(煅燒分解)
索爾維法的優(yōu)點極其:原料便宜易得(食鹽、石灰石、氨)、產(chǎn)品純度高、連續(xù)生產(chǎn)、成本大幅降低,且?guī)缀酰ò笨裳h(huán)使用)。此法至今仍是世界范圍內(nèi)生產(chǎn)純堿的主要方法。
玻璃工業(yè)(大用途,約占50%):
碳酸鈉是制造鈉鈣玻璃(常見的玻璃,如門窗玻璃、瓶罐玻璃等)的主要原料之一。它在高溫下與二氧化硅(沙子)反應(yīng)生成硅酸鈉,大大降低了二氧化硅的熔點,節(jié)省了能源。其反應(yīng)可簡化為:Na?CO? + SiO? → Na?SiO? + CO?↑。

化學(xué)品制造:
用于生產(chǎn)多種鈉化合物,如硅酸鈉(水玻璃)、碳酸氫鈉(小蘇打)、重鉻酸鈉、磷酸鈉等。它本身也是許多化學(xué)合成過程中的重要助劑和pH調(diào)節(jié)劑。

洗滌劑和皂化劑:
作為肥皂和洗滌劑中的助洗劑,它能與水中的鈣、鎂離子反應(yīng),生成不溶性的碳酸鹽沉淀,從而軟化水質(zhì),提高洗滌劑的去污效果。同時,其堿性還能中和油脂中的脂肪酸,生成肥皂(皂化反應(yīng))。
造紙工業(yè):
用于處理紙漿,特別是生產(chǎn)牛皮紙漿時,用于回收和再生所使用的化學(xué)品(如氫氧化鈉)。也可用于調(diào)節(jié)pH值。

這是一個常見的困惑點,兩者雖有關(guān)聯(lián)但性質(zhì)用途迥異。
特性 碳酸鈉 (Na?CO?) - 蘇打/純堿 碳酸氫鈉 (NaHCO?) - 小蘇打
堿性 強堿性 (pH~11-12) 弱堿性 (pH~8.3)
熱穩(wěn)定性 穩(wěn)定,851℃才熔化 不穩(wěn)定,50℃以上開始分解,100℃完全分解:2NaHCO? → Na?CO? + H?O + CO?↑