L’acido solforico è sia un acido forte che un potente disidratatore. È costituito da un derivato dell’elemento zolfo, il suo triossido, SO3. L’idrossido di sodio può, allo stesso modo, essere ottenuto dal suo ossido, Na2O, dal metallo stesso, o utilizzando una serie di altri processi, inclusa l’elettrolisi. Il sodio metallico è il più comune dei metalli alcalini e il suo idrossido è una base forte. La combinazione di acido solforico e idrossido di sodio può dare origine a uno dei due composti, solfato acido di sodio – chiamato anche bisolfato di sodio, (NaHSO4) – o solfato di sodio (Na2SO4).
La preparazione del bisolfato da acido solforico e idrossido di sodio richiede un rapporto molare uno a uno dei reagenti: una mole è il peso molecolare, in grammi. Il solfato si forma combinando due moli di idrossido di sodio con una sola mole di acido solforico. Dopo una serie di passaggi preliminari che portano alla sua formazione, l’anidride solforica, talvolta chiamata anidride dell’acido solforico, può essere fatta reagire con l’acqua per formare acido solforico SO3 + H2O → H2SO4.
L’idrossido di sodio viene preparato elettroliticamente, l’equazione semplificata viene scritta 2 NaCl + 2 H2O → 2 NaOH + Cl2↑ + H2↑. La reazione che porta alla formazione del solfato acido è NaOH + H2SO4 → NaHSO4 + H2O. Questo composto è sia un sale che un acido e può essere fatto reagire con ulteriore idrossido di sodio come segue: NaHSO4 + NaOH → Na2SO4 + H2O.
La reazione di acido solforico e idrossido di sodio per formare un sale è chiamata reazione “acido-base” – raggiungendo un pH di 7.0, simile all’acqua pura, in un intervallo di possibilità da 0 a 14 – è chiamata “neutralizzazione”. La formazione del bisolfato rappresenta una neutralizzazione incompleta o parziale. Sebbene NaHSO4 non sia acido come l’acido solforico non reagito, una soluzione acquosa di un molare (1.0 m) del sale acido ha un pH inferiore a 1.0. Per questo motivo, il bisolfato di sodio viene talvolta scelto per applicazioni di abbassamento del pH. Il bisolfato di sodio è utile anche nella finitura dei metalli, nella pulizia e come decapante.
Il solfato di sodio neutro è venduto commercialmente come sale di Glauber (Na2SO4·10H2O) decaidrato (che significa “dieci acque”). Il solfato di sodio può anche essere acquistato, senza acqua, come sale “anidro”. Viene utilizzato in particolare nei detersivi per bucato in polvere e nella produzione di tessuti; trova un impiego in declino anche nell’industria della carta. Non considerato desiderabile, il solfato di sodio è un sottoprodotto nella produzione di rayon. Peggio ancora, è noto che attacca calcestruzzo e malta, mettendo a rischio le strutture nuove, oltre a quelle esistenti.
È necessario prestare attenzione quando si maneggiano acido solforico e idrossido di sodio. I reagenti sono di per sé pericolosi, e se puri, o anche solo in soluzione concentrata, la reazione è violenta. Sebbene derivi dalla combinazione di sostanze chimiche molto pericolose, acido solforico e idrossido di sodio, il solfato di sodio non è considerato un rifiuto pericoloso.