CPQ: Carbonato de Sodio

El carbonato de sodio o carbonato sódico es una sal blanca y translúcida de fórmula química Na2CO3, usada entre otras cosas en la fabricación de jabón, vidrio y tintes.

 Es conocido comúnmente como barrilla, natrón, sosa Solvay, soda Solvay, sosa Ash, ceniza de soda y carbonato sódico anhidro1​ o simplemente sosa, (no se ha de confundir con la sosa cáustica, que es un derivado del carbonato sódico, mediante un proceso conocido como caustificación).

  Es la sustancia alcalina más común que se conoce y utiliza desde la antigüedad.

Puede hallarse en la naturaleza u obtenerse artificialmente, gracias a un proceso ideado y patentado en 1791 por el médico y químico francés Nicolás Leblanc. El proceso Leblanc implicaba las siguientes reacciones químicas:

    Reacción de sal común con ácido sulfúrico: 2 NaCl + H2SO4 → Na2SO4 + 2 HCl
    Reacción de calcinación de Na2SO4 con caliza y carbón: Na2SO4 + CaCO3 + 2 C → Na2CO3 + CaS + 2 CO24​

Más adelante este método fue sustituido por el método Solvay ideado por el químico belga Ernest Solvay.

 Solvay fundó en 1863 la compañía Solvay donde utilizó profusamente su método que conseguía abaratar aún más el proceso y eliminar algunos de los problemas que presentaba el método Leblanc.

 Este método utiliza como materias primas el cloruro de sodio (sal común), el amoníaco y el carbonato de calcio (piedra caliza). En 1915 se cerró la última fábrica de sosa Leblanc

El carbonato de sodio es usado para tostar (calentar bajo una ráfaga de aire) el cromo y otros extractos y disminuye el contenido de azufre y fósforo de la fundición y del acero. En la fabricación de detergentes, el carbonato de sodio es indispensable en las formulaciones al objeto de asegurar el correcto funcionamiento del resto de sustancias que lo componen, enzimas, tensioactivos, etc.

 durante las diferentes fases del lavado. No es de menos importancia el empleo del carbonato de sodio en aquellos procesos en los que hay que regular el pH de diferentes soluciones, nos referimos al tratamiento de aguas de la industria, así como en los procesos de flotación. Cerámica, jabones, limpiadores, ablandador de aguas duras, refinación de petróleos, producción de aluminio, textiles, pulpa y papel.

  Procesamiento metalúrgico, preparación de productos farmacéuticos, soda cáustica mediante el proceso de la caustificación, bicarbonato de sodio, nitrato de sodio y varios otros usos. El carbonato de sodio y sus derivados se usan para bajar el punto de fusión del silicio y poder trabajarlo mejor, también aporta el sólido necesario para formar la red.

También se usa como elevador de pH para piscinas: 300 gramos cada 50 m3 aumenta 0,1 puntos el valor del pH.

Historia del carbonato de sodio

En un principio se extraía de las cenizas de las plantas que crecen en suelos ricos en sodio, como por las  algas marinas en Escocia y España.

Éste método produce una forma impura de carbonato de sodio, pero fue usado hasta inicios del siglo XIX, cuando se empezó a popularizar un proceso industrial para su obtención conocido como el Proceso Leblanc.

El Proceso Leblanc como mencioanamos anteriormente fue  patentado por Nicolas Leblanc en 1791, usa Sal, Ácido sulfúrico, caliza y carbón. Aunque producía ácido hidroclórico y sulfuro de calcio como productos de desecho, ambos contaminantes significativos del aire y los suelos respectivamente, éste fue el proceso principal de producirlo durante todo el siglo XIX.

 El Proceso Solvay

Reemplazó al proceso Leblanc a finales del siglo XIX, representando una alternativa más eficiente debido a que recicla al amoníaco y solo consume salmuera y caliza.

También es más ecológico, produce solo cloruro de calcio como producto de desecho, que tiene varias aplicaciones a su vez.

Es el proceso preferido para producir éste químico en la actualidad, aunque existe una versión modificada del proceso, desarrollada en la década de 1930 por el químico chino Debang Hou que produce Cloruro de amonio como residuo, el cual puede ser usado como fertilizante en la industria agropecuaria.

Minería

En lugares con yacimientos naturales de éste mineral, la minería proporciona la mayoría del suministro de carbonato de calcio.

En Estados Unidos, por ejemplo la minería cubre 90% de la demanda gracias a yacimientos naturales encontrados en Green River, Wyoming en 1938. Existen yacimientos importantes en países como Turquía  y Kenia.
Usos
En el hogar

En el hogar, sus usos son similares a los del Bicarbonato de Sodio, funciona como desengrasante, desinfectante y además ablanda el agua, es decir, neutraliza las sales que contiene y que reducen la efectividad de los detergentes.

Aunque sus usos son similares, por ser más básico el carbonato de sodio que el Bicarbonato de Sodio, es más potente en aplicaciones de limpieza.

Para uso en el hogar es recomendable disolver 15 gramos de carbonato de sodio por litro de agua, que se traduce en una concentración de 1,5%, suficiente para limpiar superficies duras y lisas, como pisos, paredes y bañeras.

Uno de sus usos en el hogar no relacionado con la limpieza es en el proceso de teñido, para asegurar que la tinta se una correctamente a la fibra, específicamente en fibras de celulosa.

Puedes aplicarlo antes del teñido, junto con la tinta, o después dependiendo del estilo de teñido que desees obtener.

En la industria

A nivel industrial se usa para aumentar el PH de soluciones ácidas, como agente anti aglomerante y para controlar el nivel de humedad en procesos sensibles a la presencia de agua.

Además se usa en las pastas dentales para aumentar la cantidad de espuma, como abrasivo y para aumentar temporalmente el PH de la boca.

Es una materia prima indispensable en el proceso de fabricación de telas (rayón), jabón, papel y vidrio.

Aunque es tóxico en concentraciones altas, es usado en baja concentración para la fabricación de varios productos de consumo humano.

Por ejemplo, es parte del kansui japonés, una solución de sales alcalinas que le dan al ramen su textura y sabor característico.

Se usa en la fabricación de Snus, un producto de tabaco proveniente de Suecia.

Finalmente, las personas lo usan para reemplazar la sosa cáustica en algunos casos, por ejemplo, en la producción de Laugengebäck, un tipo de bollo consumido en Alemania, Austria y Suiza en el que la masa es sumergida en una solución básica antes de ser horneada, la sosa se descompone durante el proceso de horneado, por lo que es completamente seguro de consumir.

Precauciones

La mayoría de los productos de limpieza que contienen carbonato de sodio contienen además otros que podrían considerarse venenosos, ingerir cualquiera de ellos, o el contacto con los ojos requiere atención médica inmediata.

Las personas tienen que usarlo con moderación.

En la Agencia de Protección Ambiental  estadounidense clasifican al carbonato de sodio como un irritante en concentraciones menores al 15%, mientras que en concentraciones mayores a 15% es capaz de quemar tejidos orgánicos.

Por ello, lo mejor es usar siempre guantes, lentes de seguridad y mascarilla al manejarlo.

En caso de entrar en contacto con los ojos, inhalación, ingestión o contacto con la piel, es necesario buscar atención médica.

Es recomendable que laves el área afectada con mucha agua y te apliques un emoliente en la piel para minimizar la irritación lo más pronto posible.

En caso de una quemadura química, debes tratarlo con crema antibacterial para evitarte una posible infección.