Door Chris Deziel – Bijgewerkt op 24 maart 2022

Het carbonaation (CO₃²⁻) combineert met alkalimetalen en vormt een verscheidenheid aan essentiële industriële en huishoudelijke verbindingen. Twee van de meest gebruikte zijn natriumcarbonaat (Na₂CO₃) – beter bekend als natriumcarbonaat of wassoda – en calciumcarbonaat (CaCO₃), de minerale vorm van calciet waaruit krijt, kalksteen en marmer bestaat.

Van de natuur tot de fabriek:hoe natriumcarbonaat wordt geproduceerd

Terwijl calciumcarbonaat van nature voorkomt in marmer, krijt, kalksteen en zelfs de schelpen van mariene organismen, wordt natriumcarbonaat traditioneel gewonnen uit trona-erts of het mineraal nahcoliet (een natuurlijk voorkomende vorm van natriumbicarbonaat). Bij het verwarmen van deze grondstoffen komt het gewenste zout vrij.

Bovendien kan de industrie “synthetische natriumcarbonaat” produceren door calciumcarbonaat te laten reageren met natriumchloride:

CaCO₃ + 2NaCl → CaCl₂ + Na₂CO₃

Dit proces in zeven stappen levert een zeer zuiver product op dat in een reeks toepassingen wordt gebruikt.

pH en oplosbaarheid:twee basisverbindingen, verschillend gedrag

Beide zouten zijn basisch. In een waterige oplossing van 10 mM vertoont natriumcarbonaat een pH van 10,97, terwijl de pH van calciumcarbonaat 9,91 is. Natriumcarbonaat is matig oplosbaar in water en is een veelgebruikte pH-regelaar in zwembaden en industriële processen.

De oplosbaarheid van calciumcarbonaat is laag in zuiver water, maar neemt toe in de aanwezigheid van opgelost CO₂, dat koolzuur vormt. Deze eigenschap ligt ten grondslag aan de natuurlijke erosie van kalksteenformaties door regenwater.

Industriële en huishoudelijke toepassingen

Glasfabrikanten vertrouwen op natriumcarbonaat als vloeimiddel; het verlaagt het smeltpunt van silica, waardoor de glasproductie energiezuiniger wordt. In huizen wordt natriumcarbonaat gebruikt voor waterontharding, zwembadreiniging en kleurfixatie.

De belangrijkste toepassingen van calciumcarbonaat zijn in de bouw:het dient als morteladditief, een belangrijk onderdeel van gipsplaat en voegmassa, en als pigment in verf. Tuinders passen het toe als pH-balancer in de bodem, en het wordt ook aangetroffen in veel maagzuurremmers en calciumsupplementen.

Belangrijkste punten

• Na₂CO₃ (natriumcarbonaat) is beter oplosbaar en heeft een hogere pH dan CaCO₃ (calciet).
• CaCO₃ is overvloedig aanwezig en vormt ongeveer 4% van de aardkorst.
• Beide zijn witte poeders met wijdverbreide industriële en huishoudelijke toepassingen.
• Synthetische natriumcarbonaat kan worden geproduceerd door CaCO₃ te laten reageren met NaCl.