Vad är sambandet mellan natriumkarbonat och svavelsyra?

Natriumkarbonat och svavelsyra – viktiga kemikalier individuellt och i kombination – finns på motsatta sidor av pH-skalan; natriumkarbonat (Na2CO3) är ett ganska basiskt salt, medan svavelsyra (H2SO4) är en av de starkaste mineralsyrorna. Nära övervägande av dess kemiska struktur visar att natriumkarbonat kan framställas från natriumhydroxid (NaOH), plus kolsyra (H2CO3); saltet av en så svag syra med en så stark bas är inte neutralt, utan basiskt. Ekvationen för detta är 2 NaOH + H2CO3 → Na2CO3 + 2 H2O. Alternativt, om den lämnas exponerad för luften, absorberar natriumhydroxid mycket långsamt koldioxid (CO2) från atmosfären, i enlighet med förhållandet 2 NaOH + CO2 → Na2CO3 + H2O. Oavsett vilket är reaktionen mellan natriumkarbonat och svavelsyra Na2CO3 + H2SO4 → Na2SO4 + H2O + CO2, där Na2SO4 är den kemiska formeln för natriumsulfat.

Natriumkarbonat bär det historiska hushållsnamnet ”tvättläsk”, eftersom det på grund av dess alkaliska eller grundläggande egenskaper förbättrar funktionen hos tvättmedel. Ett annat namn för det är soda, eftersom en tidig primär källa till det var från aska från träd, tång och annat organiskt material. Dess viktigaste användning idag – som motsvarar nästan hälften av dess totala produktionsnivå – är vid tillverkning av glas. Nästan 30 % av dess användning är dock för tillverkning av kemikalier. Natriumkarbonat och svavelsyra används i laboratoriet som standarder mot vilka andra ämnen kan utvärderas.

Svavelsyra är bland de viktigaste industrikemikalierna i hela världen, särskilt i Asien och USA, och är särskilt kritisk för produktionen av fosfatgödselmedel. Rayon – ursprungligen en silkesersättning – använder svavelsyra vid tillverkningen. Natriumsulfat, en viktig biprodukt vid tillverkning av rayon, uppstår i allmänhet inte från kombinationen av natriumkarbonat och svavelsyra. Snarare uppstår det när natriumhydroxid (NaOH) – den så kallade kaustiksodan – används för att neutralisera ”förbrukad” syra. Syran används också i bilbatterier, vid ståltillverkning och vid tillverkning av sprängämnen.

Vattenmolekyler associeras med den enkla Na2SO4-molekylen för att bilda hydratiseringsprodukter, inklusive det byggnadsskadande heptahydratet (Na2SO4·7H2O). Skador uppstår eftersom lösliga salter kan resa in i porerna och utöva stressande tryck; tack och lov utvärderas ett annat hydrat – Glaubers salt (Na2SO4·10H2O), dekahydratet – för en positiv användning vid latent värmelagring i värme- och kylsystem. Massaindustrin använder natriumsulfat i Kraftprocessen för papperstillverkning. Medicinskt används saltet som ett renande medel, ett diuretikum och ett utrensningsmedel.