Jaki jest związek między węglanem sodu a kwasem siarkowym?
Węglan sodu i kwas siarkowy - ważne chemikalia indywidualnie i łącznie - znajdują się po przeciwnych stronach skali pH; węglan sodu (Na 2 CO 3 ) jest dość zasadową solą, podczas gdy kwas siarkowy (H 2 SO 4 ) jest jednym z najsilniejszych kwasów mineralnych. Dokładne rozważenie jego budowy chemicznej ujawnia, że węglan sodu można wytwarzać z wodorotlenku sodu (NaOH) oraz kwasu węglowego (H 2 CO 3 ); sól tak słabego kwasu z tak mocną zasadą nie jest obojętna, ale zasadowa. Równanie to 2 NaOH + H 2 CO 3 → Na 2 CO 3 + 2 H 2 O. Alternatywnie, jeśli pozostawiony na powietrzu, wodorotlenek sodu bardzo powoli absorbuje dwutlenek węgla (CO 2 ) z atmosfery, zachowując zależność 2 NaOH + CO 2 → Na 2 CO 3 + H 2 O. Niezależnie od tego, reakcją pomiędzy węglanem sodu i kwasem siarkowym jest Na 2 CO 3 + H 2 SO 4 → Na 2 SO 4 + H 2 O + CO 2 , gdzie Na 2 SO 4 to wzór chemiczny siarczanu sodu.
Węglan sodu nosi historyczną nazwę domową „soda do prania”, ponieważ ze względu na swoje alkaliczne lub podstawowe właściwości poprawia działanie detergentów do prania. Inna nazwa to soda kalcynowana, ponieważ wczesne jej pierwotne źródło pochodziło z popiołów drzew, wodorostów i innych materiałów organicznych. Najważniejszym obecnie zastosowaniem - stanowiącym prawie połowę całkowitego poziomu produkcji - jest produkcja szkła. Prawie 30% jego wykorzystania dotyczy jednak produkcji chemikaliów. Węglan sodu i kwas siarkowy są stosowane w laboratorium jako standardy, według których można oceniać inne substancje.
Kwas siarkowy należy do najważniejszych przemysłowych chemikaliów na świecie, szczególnie w Azji i Stanach Zjednoczonych, i ma szczególne znaczenie w produkcji nawozów fosforowych. Wiskoza - pierwotnie substytut jedwabiu - do produkcji wykorzystuje kwas siarkowy. Siarczan sodu, główny produkt uboczny przy wytwarzaniu sztucznego jedwabiu, na ogół nie wynika z połączenia węglanu sodu i kwasu siarkowego. Raczej wynika to z zastosowania wodorotlenku sodu (NaOH) - tak zwanej sody kaustycznej - do zneutralizowania „zużytego” kwasu. Kwas jest również stosowany w akumulatorach samochodowych, w produkcji stali oraz w produkcji materiałów wybuchowych.
Cząsteczki wody łączą się z prostą cząsteczką Na2SO4, tworząc produkty hydratacji, w tym niszczący budujący heptahydrat (Na2SO4 · 7H2O). Uszkodzenie występuje, ponieważ rozpuszczalne sole mogą przenikać do porów i wywierać stresujący nacisk; na szczęście inny hydrat - sól Glaubera (Na 2 SO 4 · 10H 2 O), dekahydrat - jest oceniany pod kątem pozytywnego zastosowania w utajonym magazynowaniu ciepła w systemach ogrzewania i chłodzenia. Przemysł celulozowy wykorzystuje siarczan sodu w procesie Kraft do produkcji papieru. Pod względem medycznym sól jest stosowana jako środek przeczyszczający, moczopędny i przeczyszczający.