Di Chris Deziel – Aggiornato il 24 marzo 2022

Lo ione carbonato (CO₃²⁻) si combina con i metalli alcalini per formare una varietà di composti industriali e domestici essenziali. Due dei più utilizzati sono il carbonato di sodio (Na₂CO₃), comunemente noto come carbonato di sodio o soda, e il carbonato di calcio (CaCO₃), la forma minerale della calcite che costituisce gesso, calcare e marmo.

Dalla natura alla fabbrica:come viene prodotto il carbonato di sodio

Mentre il carbonato di calcio si trova naturalmente nel marmo, nel gesso, nel calcare e persino nei gusci degli organismi marini, il carbonato di sodio viene tradizionalmente estratto dal minerale trona o dal minerale nahcolite (una forma naturale di bicarbonato di sodio). Il riscaldamento di queste materie prime rilascia il sale desiderato.

Inoltre, l'industria può produrre "carbonato di sodio sintetico" facendo reagire il carbonato di calcio con il cloruro di sodio:

CaCO₃ + 2NaCl → CaCl₂ + Na₂CO₃

Questo processo in sette fasi produce un prodotto di elevata purezza che viene utilizzato in una vasta gamma di applicazioni.

pH e solubilità:due composti base, comportamenti diversi

Entrambi i sali sono basici. In una soluzione acquosa 10 mM, il carbonato di sodio presenta un pH di 10,97, mentre il pH del carbonato di calcio è 9,91. Il carbonato di sodio è moderatamente solubile in acqua ed è un comune regolatore del pH nelle piscine e nei processi industriali.

La solubilità del carbonato di calcio è bassa in acqua pura ma aumenta in presenza di CO₂ disciolta, che forma acido carbonico. Questa proprietà è alla base dell'erosione naturale delle formazioni calcaree da parte dell'acqua piovana.

Applicazioni industriali e domestiche

I produttori di vetro si affidano al carbonato di sodio come flusso; abbassa il punto di fusione della silice, rendendo la produzione del vetro più efficiente dal punto di vista energetico. Nelle case, il carbonato di sodio viene utilizzato per addolcire l'acqua, igienizzare le piscine e fissare i coloranti.

Gli usi principali del carbonato di calcio sono nell'edilizia:funge da additivo per malta, un componente chiave del muro a secco e del composto per giunti e un pigmento nella vernice. I giardinieri lo applicano come equilibratore del pH del terreno e si trova anche in molti antiacidi e integratori di calcio.

Concetti chiave

• Na₂CO₃ (carbonato di sodio) è più solubile e ha un pH più elevato rispetto a CaCO₃ (calcite).
• CaCO₃ è abbondante e costituisce circa il 4% della crosta terrestre.
• Entrambe sono polveri bianche con diffusi usi industriali e domestici.
• Il carbonato di sodio sintetico può essere prodotto facendo reagire CaCO₃ con NaCl.