Kakva je veza između natrijevog karbonata i sumporne kiseline?

Natrijev karbonat i sumporna kiselina — važne kemikalije pojedinačno iu kombinaciji — nalaze se na suprotnim stranama pH ljestvice; natrijev karbonat (Na2CO3) je prilično bazična sol, dok je sumporna kiselina (H2SO4) jedna od najjačih mineralnih kiselina. Pomno razmatranje njegove kemijske strukture otkriva da se natrijev karbonat može proizvesti iz natrijevog hidroksida (NaOH), plus ugljične kiseline (H2CO3); sol tako slabe kiseline s tako jakom bazom nije neutralna, nego bazična. Jednadžba za to je 2 NaOH + H2CO3 → Na2CO3 + 2 H2O. Alternativno, ako se ostavi izložen zraku, natrijev hidroksid vrlo sporo apsorbira ugljični dioksid (CO2) iz atmosfere, poštujući odnos 2 NaOH + CO2 → Na2CO3 + H2O. U svakom slučaju, reakcija između natrijevog karbonata i sumporne kiseline je Na2CO3 + H2SO4 → Na2SO4 + H2O + CO2, gdje je Na2SO4 kemijska formula za natrijev sulfat.

Natrijev karbonat nosi povijesni naziv za kućanstvo “soda za pranje”, jer zbog svojih alkalnih, odnosno osnovnih svojstava, poboljšava djelovanje deterdženata za pranje rublja. Drugi naziv za njega je soda pepeo, budući da je rani primarni izvor bio iz pepela drveća, morskih algi i drugog organskog materijala. Njegova najvažnija upotreba danas – što predstavlja gotovo polovicu ukupne razine proizvodnje – je u proizvodnji stakla. Međutim, gotovo 30% njegove upotrebe je za proizvodnju kemikalija. Natrijev karbonat i sumporna kiselina koriste se u laboratoriju kao standardi prema kojima se mogu ocjenjivati ​​druge tvari.

Sumporna kiselina je među najvažnijim industrijskim kemikalijama u cijelom svijetu, osobito u Aziji i Sjedinjenim Državama, a posebno je kritična za proizvodnju fosfatnih gnojiva. Rayon – izvorno zamjena za svilu – koristi sumpornu kiselinu u svojoj proizvodnji. Natrijev sulfat, glavni nusproizvod u proizvodnji rajona, općenito ne nastaje spajanjem natrijevog karbonata i sumporne kiseline. Umjesto toga, nastaje kada se natrijev hidroksid (NaOH) – takozvana kaustična soda – koristi za neutralizaciju “potrošene” kiseline. Kiselina se također koristi u automobilskim baterijama, u proizvodnji čelika i u proizvodnji eksploziva.

Molekule vode povezuju se s jednostavnom molekulom Na2SO4 kako bi tvorile proizvode hidratacije, uključujući heptahidrat koji oštećuje izgradnju (Na2SO4·7H2O). Oštećenja nastaju jer topive soli mogu putovati u pore i vršiti stresan pritisak; srećom, još jedan hidrat — Glauberova sol (Na2SO4·10H2O), dekahidrat — procjenjuje se za pozitivnu upotrebu u skladištenju latentne topline u sustavima grijanja i hlađenja. Industrija celuloze koristi natrijev sulfat u Kraft procesu za izradu papira. U medicini se sol koristi kao katarzik, diuretik i purgativ.