¿Qué es el Carbonato de Sodio?
El carbonato de sodio es un polvo blanco, higroscópico y un tipo de carbonato de metal alcalino con la fórmula química Na2CO3.
También se conoce como ceniza de sosa, carbonato disódico y carbonato sódico anhidro, y se abrevia como carbonato de sosa o sosa.
Usos del Carbonato de Sodio
El carbonato de sodio se utiliza como materia prima para diversos productos químicos. Algunos ejemplos son las materias primas para la fabricación de carbonatos como el carbonato de magnesio y el carbonato de bario, aminoácidos como el ácido glutámico, ingredientes alimentarios como la salsa de soja y materias primas para la fabricación de bicarbonato de Sodio.
El carbonato de sodio también tiene aplicaciones en la industria del vidrio, donde se utiliza en la fabricación de láminas de vidrio, cristalería y vidrio para agua.
Otras aplicaciones textiles del carbonato de sodio son la limpieza de hilos de algodón y lana, la fabricación de tintes, jabón en polvo, agentes desulfurantes, pasta de papel y productos farmacéuticos.
Propiedades del Carbonato de Sodio
El carbonato de sodio es un sólido blanco, higroscópico e inodoro con un peso molecular de 105,99, una gravedad específica de 2,533 y un punto de fusión de 851°C. En el aire absorbe gradualmente agua. En el aire absorbe agua gradualmente. También empieza a perder CO2 a 400 °C cuando se calienta. Cuando el Carbonato de Sodio absorbe CO2 del aire, se forma bicarbonato de sodio (NaHCO3).
Una solución acuosa al 1% tiene un pH de 11,3 y es alcalina en agua, ya que se ioniza para producir iones OH- de la siguiente manera.
Na2CO3 + H2O → 2Na+ + HCO3– + OH–
A partir de soluciones acuosas del carbonato de sodio, se forma 10-hidrato por debajo de 32°C, 7-hidrato a 32-35°C y 1-hidrato por encima de 35°C. El 10-hidrato, también conocido como sosa, puede descomponerse y formar 1-hidrato si se deja al aire.
Más Información sobre el Carbonato de Sodio
1. Cómo se Produce el Carbonato de Sodio
El carbonato de sodio, un producto químico importante en la industria, se fabrica de diversas maneras. Los métodos de producción incluyen el método de la sosa amoniacal, el método de la sosa clorurada sódica y el método de la carbonatación con sosa cáustica. De ellos, el método de la sosa amoniacal, también conocido como método Solvay, se produce industrialmente desde hace muchos años. Las materias primas utilizadas son cloruro de sodio (NaCl), amoníaco (NH3), agua de mar y piedra caliza (CaCO3), y el método se basa principalmente en materias primas naturales. El proceso de producción se describe a continuación.
1. Purificación de la salmuera
El cloruro sódico se disuelve en agua de mar para producir una solución saturada de cloruro sódico. Como el agua de mar contiene sales de calcio y magnesio, se lleva a cabo un proceso de purificación para eliminarlas.
2. Absorción de amoníaco
Se insufla amoníaco en la solución purificada de cloruro sódico para producir una mezcla de amoníaco y cloruro sódico (salmuera de amoníaco).
3. Carbonatación
La piedra caliza y el coque se calientan en un horno de cal para producir gas carbónico. Este gas carbónico se insufla en la salmuera de amoniaco para producir carbonato de sodio (NaHCO3), que se deposita a continuación.
- Producción de dióxido de carbono en un horno de cal
CaCO3 → CaO +CO2
C + O2 → CO2 - Dióxido de carbono soplado en salmuera de amoníaco
NaCl + NH3 + H2O + CO2 → NaHCO3 + NH4Cl
El subproducto NH4Cl de esta reacción se convierte de nuevo en amoníaco al reaccionar con hidróxido de calcio, que se forma cuando el agua reacciona con óxido de calcio (CaO), un subproducto del proceso de producción de dióxido de carbono. A continuación, este amoníaco se destila y se recicla.
- Reciclaje del amoníaco
CaO +H2O → Ca(OH)2
2NH4Cl + Ca(OH)2 → 2NH3 + CaCl2 +2H2O
4. Separación sólido-líquido y calcinación del carbonato de sodio
El carbonato de sodio precipitado se retira del agua de cloruro amónico por separación sólido-líquido. El carbonato de sodio en bruto se introduce en un horno rotatorio para su calentamiento y calcinación (calcinación). Esto elimina el agua y el dióxido de carbono del bicarbonato de sodio, produciendo carbonato de sodio.
2NaHCO3 → Na2CO3 + H2O + CO2