Qual è la connessione tra carbonato di sodio e acido solforico?
Il carbonato di sodio e l'acido solforico - sostanze chimiche importanti singolarmente e in combinazione - sono sui lati opposti della scala del pH; il carbonato di sodio (Na 2 CO 3 ) è un sale abbastanza basico, mentre l'acido solforico (H 2 SO 4 ) è uno degli acidi minerali più forti. Un'attenta valutazione della sua struttura chimica rivela che il carbonato di sodio può essere prodotto dall'idrossido di sodio (NaOH), oltre all'acido carbonico (H 2 CO 3 ); il sale di un acido così debole con una base così forte non è neutro, ma basico. L'equazione per questo è 2 NaOH + H 2 CO 3 → Na 2 CO 3 + 2 H 2 O. In alternativa, se lasciato esposto all'aria, l'idrossido di sodio assorbe molto lentamente l'anidride carbonica (CO 2 ) dall'atmosfera, obbedendo alla relazione 2 NaOH + CO 2 → Na 2 CO 3 + H 2 O. In entrambi i casi, la reazione tra carbonato di sodio e acido solforico è Na 2 CO 3 + H 2 SO 4 → Na 2 SO 4 + H 2 O + CO 2 , dove Na 2 SO 4 è la formula chimica per il solfato di sodio.
Il carbonato di sodio porta lo storico nome di famiglia "soda di lavaggio", poiché grazie alle sue proprietà alcaline, o basiche, migliora il funzionamento dei detersivi per bucato. Un altro nome per questo è il carbonato di sodio, poiché una delle prime fonti primarie proveniva dalle ceneri di alberi, alghe e altro materiale organico. Il suo uso più importante oggi - che rappresenta quasi la metà del suo livello di produzione totale - è nella fabbricazione del vetro. Quasi il 30% del suo utilizzo, tuttavia, è destinato alla produzione di prodotti chimici. Il carbonato di sodio e l'acido solforico sono utilizzati in laboratorio come standard rispetto ai quali è possibile valutare altre sostanze.
L'acido solforico è tra i più importanti prodotti chimici industriali in tutto il mondo, in particolare in Asia e negli Stati Uniti, ed è particolarmente critico per la produzione di fertilizzanti fosfatici. Il rayon - originariamente un sostituto della seta - impiega acido solforico nella sua fabbricazione. Il solfato di sodio, un sottoprodotto importante nella produzione di rayon, non deriva generalmente dalla combinazione di carbonato di sodio e acido solforico. Piuttosto, risulta quando l'idrossido di sodio (NaOH) - la cosiddetta soda caustica - viene utilizzato per neutralizzare l'acido "esaurito". L'acido viene utilizzato anche nelle batterie per autoveicoli, nella produzione di acciaio e nella produzione di esplosivi.
Le molecole di acqua si associano alla semplice molecola di Na 2 SO 4 per formare prodotti di idratazione, incluso l'eptaidrato dannoso per l'edilizia (Na 2 SO 4 · 7H 2 O). Il danno si verifica perché i sali solubili possono spostarsi nei pori ed esercitare una pressione stressante; per fortuna, un altro idrato - il sale di Glauber (Na 2 SO 4 · 10H 2 O), il decaidrato - è in fase di valutazione per un uso positivo nell'accumulo di calore latente negli impianti di riscaldamento e raffreddamento. L'industria della cellulosa utilizza solfato di sodio nel processo di Kraft per la fabbricazione della carta. In medicina, il sale è usato come catartico, diuretico e purgante.