O bicarbonato de sódio e o carbonato de sódio são semelhantes, embora tenham uma composição química, reações e usos diferentes. O bicarbonato de sódio, conhecido como bicarbonato de sódio (NaHCO3), é composto por um átomo de sódio, um átomo de hidrogênio, um átomo de carbono e três átomos de oxigênio. O carbonato de sódio, conhecido como carbonato de sódio (Na2CO3), é feito de dois átomos de sódio, um átomo de carbono e três átomos de oxigênio. Em ambos os compostos, o sódio se separa do carbono quando misturado com água, mas suas respostas são diferentes. Quando o bicarbonato de sódio se decompõe, ele oscila entre um estado ácido e básico, enquanto o carbonato de sódio se torna uma base, que pode ser usada para neutralizar ácidos.
O bicarbonato de sódio é um ingrediente comum na culinária. Quando misturado com água e um ácido, ele emite dióxido de carbono, que faz com que os produtos assados subam. Esse subproduto efervescente torna o bicarbonato de sódio um ingrediente útil também em bebidas carbonatadas. O bicarbonato de sódio tem vários usos adicionais; é um desodorizante, um ingrediente de pasta de dente, um agente de limpeza, fornece alívio para aftas e é usado para extrair o veneno de picadas de insetos e medusas. Também pode extinguir pequenos incêndios, repelir formigas e baratas e impedir que os coelhos comam plantas de jardim.
Medições de pH (potencial de hidrogênio) revelam se uma substância é ácida ou alcalina, ou um ácido ou base. Os níveis de pH são medidos em uma escala de zero a 14; quanto menor o número, mais ácida é a substância. As piscinas devem ter um equilíbrio de pH na faixa média, o que permitirá que o cloro atue de forma eficaz sem queimar a pele ou os olhos dos nadadores. O carbonato de sódio é mais alcalino do que o bicarbonato de sódio e é o aditivo preferido para aumentar os níveis de pH em piscinas.
Um dos primeiros usos do carbonato de sódio foi na fabricação de vidro, que remonta há milhares de anos à produção de vidro no Egito. Séculos depois, a produção de vidro ainda é o principal consumidor de carbonato de sódio. É também um ingrediente importante em sabões, detergentes, tinturas e processos de fabricação. A fabricação de papel usa carbonato de sódio para amolecer as partículas de madeira da celulose.
O carbonato de sódio foi originalmente derivado das cinzas de algas marinhas queimadas, embora o carbonato de sódio possa ser obtido das cinzas de muitas plantas, bem como do sal de cozinha. Em Green River, Wyoming, um lago pré-histórico contém cerca de 200 trilhões de toneladas de um depósito mineral denominado trona, que é basicamente sesquicarbonato de sódio. O depósito de trona está localizado entre camadas de arenito e xisto, e é extraído e processado em carbonato de sódio. Outros depósitos naturais de carbonato de sódio podem ser encontrados em todo o mundo, incluindo África, Ásia e Oriente Médio. O bicarbonato de sódio, por outro lado, não é extraído, mas é um subproduto da produção de carbonato de sódio.
O carbonato de sódio também pode ser produzido sinteticamente usando o processo Solvay, criado por um químico suíço no século XIX. Alguns países, como Austrália e Índia, produzem carbonato de sódio a partir de calcário, sal e coque. Atualmente, a China é o maior produtor de carbonato de sódio, embora os Estados Unidos sigam em segundo lugar e a competição entre os dois países seja acirrada. Seguindo os EUA, os principais produtores são Rússia, Alemanha, Índia, Polônia, Itália, França e Reino Unido.