天然碱

天然碱是一种蒸发盐矿物，为水合碳酸氢钠，^[1]又叫碳酸钠石，俗称苏打灰，无水芒硝，又称盐饼。^[2]

天然碱呈白色或灰白色，比重为2.1，硬度为2.5—3，是软纤维状或块状有玻璃光泽的半透明的矿物，易溶解于水。^[2]中国主要以内蒙古的碱湖产出最多，内蒙古的查干诺尔碱矿、西藏高原和河南省桐柏县也有产出。^[1]

天然碱是制碱工业重要原料，用以制取纯碱、烧碱、小苏打等，也是玻璃工业原料和冶金工业制取铝氧的辅助原料。天然碱在人造纤维、造纸、染料、塑料、肥皂、洗涤剂、无机化学制品、纺织、石油精炼、医药、农药以及橡胶翻新等方面亦有广泛应用。^[3]

天然碱含有多种杂质，要加工成纯净的碱类产品，首先制成碱液，而后根据碱液组成用适当加工方法制成纯碱、烧碱、小苏打等制品。例如，可以用下面谈到的索尔维制碱法，由天然碱液制得纯碱。在制小苏打(碳酸氢钠NaHCO3)时，可用碳化法，即使烧石灰产生的二氧化碳与天然碱液中的碳酸钠反应：

Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3

用天然碱制烧碱(NaOH)普遍采用苛化法。将天然碱液与过量不小于2%的石灰进行苛化反应，使碳酸钠转化为氢氧化钠，形成液体烧碱：

Na2CO3+Ca(OH)2=2NaOH+CaCO3↓

所得液碱经澄清、过滤、蒸发浓缩、冷析除盐和熔融等工序，可以制成含NaOH95%以上的固体烧碱。

天然的矿物碱主要来自碱湖和固体碱矿。它们是最主要的天然碱资源。通常所说的天然碱，是指主要化学成分为碳酸钠和碳酸氢钠的一类矿物。倍半碳酸钠(Na2CO3·NaHCO3·2H2O)，是常见的典型天然碱矿物，故有时专称它为天然碱，又叫做碱石。我们知道，碳酸钠和碳酸氢钠都是无机盐，只因溶于水产生氢氧根离子OH-显强碱性，才称为碱。

我国已发现天然碱矿产地有152处，储量近4亿吨。以内蒙古的碱湖最多，西藏高原是现代盐碱湖的集中地。地处中原的南阳盆地是古代天然碱的重要产地。河南省桐柏县的吴城天然碱矿和安棚天然碱，全矿碳酸钠平均含量为41.68%，碳酸钠储量1769.5万吨，是中国储量最大的矿床；其次是内蒙古的查干诺尔碱矿。内蒙古碱湖所产的天然碱，过去是北方主要的生活用碱，在张家口一带经销，称为口碱。

日常生活制作食品和洗涤常用碱，工业生产中碱是重要的基本化工原料。在没有人工合成碱之前，使用的都是取自天然的植物碱或矿物碱。

我国农村历来将柴草烧后的草木灰叫作小灰(石灰称为大灰)，放在筐子中经水淋，可得灰水，其中含有钾碱，俗名草碱。洗涤衣物就是利用它的强碱性。有些植物，特别是生长在盐碱地的植物，能吸收土壤中较多的钠离子(Na+)。用它们烧成的灰含有较多的碱(碳酸钠)。例如，我国新疆有一种叫异叶杨的树，可用于提碱。这种碱称为草木碱。