[发明专利]一种鉴别碳酸钠与碳酸氢钠溶液的方法

说明书

技术领域

本发明属于化学化工技术领域，具体涉及一种鉴别碳酸钠与碳酸氢钠溶液的方法。

背景技术

碳酸钠俗称纯碱、苏打，碳酸氢钠俗称小苏打，两者都广泛应用于工业生产、科学研究、日常生活、食品卫生和医药保健等领域，其溶液都为无色透明溶液，肉眼无法直接鉴别。大家知道，钙、钡的碳酸盐难溶于水，它们的碳酸氢盐易熔于水，于是，对于上述两种溶液的鉴别方法通常介绍的是分别向两种溶液中滴加氯化钡溶液或氯化钙溶液，如果产生白色沉淀，则所鉴别溶液为碳酸钠溶液，反之则为碳酸氢钠溶液，然而，实际操作时却发现两种溶液中均产生白色沉淀，实验结果如下表：

不同浓度的Ba²⁺、Ca²⁺碱土金属盐分别与碳酸钠和碳酸氢钠溶液混合的实验现象

由此可见在常量范围内用氯化钙或氯化钡来鉴别碳酸钠和碳酸氢钠溶液是不可能做到的。

发明内容

本发明的目的是在现有技术的基础上，提供一种不同以往的鉴别碳酸钠与碳酸氢钠溶液的方法。

本发明的目的是通过如下的方法来实现的：该鉴别碳酸钠与碳酸氢钠溶液的方法，是采用Cl^-离子调变的HgCl₂溶液来鉴别常量浓度的Na₂CO₃和NaHCO₃溶液，它包括如下顺序的步骤：

第一步：在常量浓度的Na₂CO₃和NaHCO₃溶液中加入浓度为0.1mol/L的氯化汞溶液与饱和氯化钠溶液的混合溶液，氯化汞溶液与饱和氯化钠溶液的体积比为10∶1；

第二步：振荡两种混合后的溶液，观察两种溶液所产生的现象，产生棕红色沉淀的溶液是Na₂CO₃溶液，无现象产生的是NaHCO₃溶液。

此方法仪器简单操作方便，药品易得耗时短，现象明显易察觉，成功率高效果好。

具体实施方式

分别取用配制好的2mL浓度为1mol/L、0.05mol/L和0.0lmol/L的碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液，加入2mL浓度为0.1mol/L氯化汞溶液，振荡，观察现象，实验结果如表1所示。

从表1所示的实验现象可知，氯化汞与常量浓度的碳酸氢钠溶液混合也有沉淀或浑浊现象，于是通过在氯化汞溶液中滴加饱和氯化钠溶液的方法以控制Hg²⁺的浓度，重复上述实验，其实验结果同列于表1，其中，饱和氯化钠液滴的体积为1mL/30滴，6滴即为0.2mL。

表1氯化汞(加有饱和氯化钠)与不同浓度的Na₂CO₃和NaHCO₃溶液混合的实验现象

从以上实验现象可得出如下结论：

第一，按照常量浓度(10mg/mL)，分别向碳酸钠和碳酸氢钠溶液中滴加氯化汞溶液都会产生红棕色沉淀。

第二，氯化汞溶液与碳酸钠或碳酸氢钠溶液混合所得红棕色沉淀应为碱式碳酸汞，不会是碱式氯化汞，碳酸汞的溶解度大于(氢)氧化汞的溶解度。

第三，可采用调变氯离子Cl^-浓度的方法来控制溶液中汞离子Hg²⁺的浓度，以达到鉴别碳酸钠和碳酸氢钠溶液的目的。

第四，0.1mol/L氯化汞溶液与饱和氯化钠溶液以10∶1的体积比混合，即2mL的氯化汞溶液与6滴氯化钠溶液所得混合溶液即使与近饱和态的1mol/L的碳酸氢钠溶液混合也不产生沉淀(常温饱和碳酸氢钠浓度约为1.04mol/L)，但与很稀的0.01mol/L碳酸钠溶液混合也能产生沉淀。因此，0.1mol/L氯化汞与饱和氯化钠混合液可用来鉴别碳酸钠和碳酸氢钠溶液，其适宜体积比为10∶1。

以上实验结果也可从分析化学理论得到论证：

(1)0.01mol/L的碳酸钠在混合溶液中氢氧根离子的平衡浓度计算：

取2mL0.01mol/L碳酸钠加入6滴即0.2mL饱和氯化钠和2mL氯化汞后，碳酸钠的分析浓度为0.00476mol/L。