Il bicarbonato di sodio e il carbonato di sodio sono simili, ma hanno una composizione chimica, reazioni e usi diversi. Il bicarbonato di sodio, noto come bicarbonato di sodio (NaHCO3), è composto da un atomo di sodio, un atomo di idrogeno, un atomo di carbonio e tre atomi di ossigeno. Il carbonato di sodio, noto come carbonato di sodio (Na2CO3), è composto da due atomi di sodio, un atomo di carbonio e tre atomi di ossigeno. In entrambi i composti, il sodio si separerà dal carbonio quando mescolato con l’acqua, ma le loro risposte sono diverse. Quando il bicarbonato di sodio si rompe, oscilla tra uno stato acido e uno basico, mentre il carbonato di sodio diventa una base, che può essere utilizzata per neutralizzare gli acidi.
Il bicarbonato di sodio è un ingrediente comune in cucina. Se miscelato con acqua e un acido, emette gas anidride carbonica, che provoca l’aumento dei prodotti da forno. Questo sottoprodotto effervescente rende il bicarbonato di sodio un ingrediente utile anche nelle bevande gassate. Il bicarbonato di sodio ha numerosi usi aggiuntivi; è un deodorante, un ingrediente nel dentifricio, un detergente, fornisce sollievo per le afte, ed è usato per estrarre il veleno dalle punture di insetti e meduse. Può anche spegnere piccoli incendi, respingere formiche e scarafaggi e impedire ai conigli di mangiare piante da giardino.
Le misurazioni del pH (potenziale di idrogeno) rivelano se una sostanza è acida o alcalina, o un acido o una base. I livelli di pH sono misurati su una scala da zero a 14; più basso è il numero, più acida è la sostanza. Le piscine dovrebbero avere un equilibrio del pH nella fascia media, che consentirà al cloro di funzionare efficacemente senza bruciare la pelle o gli occhi dei nuotatori. Il carbonato di sodio è più alcalino del bicarbonato di sodio ed è l’additivo preferito per aumentare i livelli di pH nelle piscine.
Uno dei primi usi del carbonato di sodio è stata la fabbricazione del vetro, che risale a migliaia di anni fa in Egitto. Secoli dopo, la produzione di vetro è ancora il principale consumatore di carbonato di sodio. È anche un ingrediente importante in saponi, detersivi, coloranti e processi di produzione. La produzione della carta utilizza il carbonato di sodio per ammorbidire le particelle di legno nella polpa.
Il carbonato di sodio era originariamente derivato dalle ceneri di alghe bruciate, sebbene il carbonato di sodio possa essere raccolto dalle ceneri di molte piante, nonché dal sale da cucina. A Green River, nel Wyoming, un fondale preistorico contiene circa 200 trilioni di tonnellate di un giacimento minerale chiamato trona, che è fondamentalmente sesquicarbonato di sodio. Il deposito di trona si trova tra strati di arenaria e scisto ed è estratto e trasformato in carbonato di sodio. Altri giacimenti naturali di carbonato di sodio si trovano in tutto il mondo, tra cui Africa, Asia e Medio Oriente. Il bicarbonato di sodio, d’altra parte, non viene estratto, ma è un sottoprodotto della produzione di carbonato di sodio.
Il carbonato di sodio può anche essere prodotto sinteticamente utilizzando il processo Solvay, ideato da un chimico svizzero nel XIX secolo. Alcuni paesi, come l’Australia e l’India, producono carbonato di sodio da calcare, sale e coke. Attualmente, la Cina è il principale produttore di carbonato di sodio, anche se gli Stati Uniti seguono al secondo posto e la concorrenza tra i due paesi è rigida. Dopo gli Stati Uniti, i principali produttori sono Russia, Germania, India, Polonia, Italia, Francia e Regno Unito.