Na₂CO₃

Carbonato de sodio

IUPAC : Carbonato de sodio
CarbonatoSalIndustrialCotidiano

Producido a gran escala mediante el proceso Solvay (a partir de NaCl y CaCO₃), el carbonato de sodio es la columna vertebral de las industrias del vidrio, de los detergentes y del tratamiento de aguas.

Representación 3D de bolas y varillas de Carbonato de sodio (fórmula Na₂CO₃). Átomos constituyentes: Na, C, O.
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Propiedades físicas

Masa molar105.9888 g/mol
Estado a 20 °Csólido
Densidad2.54 g/cm³
Punto de fusión1124.00 K (851 °C)
Punto de ebullición—
Solubilidad (H₂O)21.5 g/100 mL a 20 °C

Estructura

Sistema cristalinoMonoclínico
Modo de representación 3DBolas y varillas

Descripción detallada

El carbonato de sodio, más conocido por su nombre comercial «ceniza de sosa», es uno de los productos químicos más fabricados del mundo: unas 60 Mt al año. Su centralidad industrial proviene sobre todo de la industria del vidrio (~50 % del consumo mundial): añadido a la sílice en ~15 %, baja el punto de fusión de la arena de 1700 a 1500 °C, un ahorro de energía enorme a escala de horno. Esta propiedad democratizó el vidrio sodocálcico desde finales de la Antigüedad y hace que hoy sea el vidrio de las botellas, las ventanas y los parabrisas.

La historia de su producción cuenta dos siglos de batalla industrial. Hasta el siglo XVIII se extraía de las cenizas de algas marinas (la «sosa vegetal» de los vidrieros venecianos) o de depósitos evaporíticos (el natrón egipcio, los lagos salados de Wyoming). El proceso Leblanc (1791), a partir de NaCl + H₂SO₄ + CaCO₃, permitió la primera producción industrial masiva, a costa de emisiones tóxicas catastróficas (HCl) y de efluentes ácidos (CaS). El proceso Solvay (1861) lo sustituyó empleando NaCl + CaCO₃ + NH₃ recirculado en un circuito cerrado, con el CaCl₂ como único vertido: un modelo de eficiencia que todavía domina hoy (>80 % de la producción mundial).

En Estados Unidos, la mitad de la producción procede directamente de la explotación de los depósitos evaporíticos de trona (Wyoming), sin pasar por el proceso Solvay: estos depósitos se formaron cuando los lagos salados se secaron en el Plioceno y ofrecen Na₂CO₃ casi puro, recuperable por disolución y cristalización. Esta vía «natural» es más eficiente energéticamente (~30 % menos de energía) y emite la mitad del CO₂ que el proceso Solvay; de ahí el déficit comercial crónico de Europa en Na₂CO₃ frente a Estados Unidos. Además del vidrio, el Na₂CO₃ alimenta los detergentes (ablandador de agua, coadyuvante), el tratamiento de efluentes ácidos, la industria de la celulosa y la química inorgánica fina.

Usos y aplicaciones

  • Fabricación de vidrio (fundente, baja el punto de fusión de la sílice)
  • Detergentes y lavandería (ablandador de agua)
  • Metalurgia (fundente en procesos de fusión)
  • Tratamiento de aguas (ajuste de la alcalinidad)
  • Limpiador doméstico («sosa para lavar»)

Seguridad (SGA)

GHS07 · Nocivo / irritante
Indicaciones H : H319

Irritante para los ojos. No peligroso en las dosis de uso corriente.

Elementos constituyentes

Referencias

PubChem CID10340
CAS497-19-8
SMILES[Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O
Sources : PubChem CID 10340 · CRC Handbook of Chemistry and Physics

Procesos relacionados

Procesos industriales en los que interviene este compuesto.