Karbonatjonen (CO3har en valens av -2 och bildar föreningar med natrium (Na), som har en valens av +1, och kalcium (Ca), som har en valens av +2. De resulterande föreningarna är natriumkarbonat (Na2CO3) och kalciumkarbonat (CaCO3). Den förstnämnda är känd som soda eller tvätt soda, och den senare, känd som kalcit, är en primär komponent av krita, kalksten och marmor. Båda är mycket vanliga föreningar. Även om kalciumkarbonat, som utgör 4 procent av jordskorpan, är vinnaren i denna kategori. Båda är vita pulver med många användningsområden, men de har några viktiga skillnader.
TL; DR (för lång; Läste inte)
Natriumkarbonat har ett högre pH än kalciumkarbonat och är mer lösligt. Det är allmänt känt som soda. Kalciumkarbonat förekommer naturligt i krita, marmor och kalksten.
Du kan härleda natriumkarbonat från kalciumkarbonat
Kalciumkarbonat förekommer naturligt i ett antal råa former, inklusive marmor, krita, kalksten och skal från havsdjur. De primära råa källorna till natriumkarbonat är tronmalm eller mineralet nahcolite, en rå form av natriumbikarbonat. Processorer värmer dessa material för att härleda natriumkarbonat.
Tillverkare kan också härleda natriumkarbonat från kalciumkarbonat och natriumklorid. Den totala ekvationen för denna reaktion är
CaCO3 + NaCl -> CaCl2 + Na2CO3
Förädlingsprocessen är en 7-stegs, och slutresultatet är känt som syntetisk soda.
Jämförelse av pH och löslighet
Både natriumkarbonat och kalciumkarbonat är basiska. I en 10 millimolär lösning är pH för natriumkarbonat 10,97 medan kalciumkarbonat är 9,91. Natriumkarbonat är måttligt lösligt i vatten och används ofta för att höja pH i poolvatten. Kalciumkarbonat har mycket låg löslighet i rent vatten, men det löses upp i vatten som innehåller koldioxid som har lösts upp för att bilda kolsyra. Denna benägenhet att lösas upp i regnvatten är ansvarig för erosionen som har format kalkstensklippor och grottor över hela världen.
Användningar runt huset och inom industrin
Industrin är beroende av kalciumkarbonat och natriumkarbonat för ett antal användningsområden. Glastillverkare använder natriumkarbonat som ett flöde eftersom det sänker smältpunkten när du lägger till det i kiseldioxidblandningen. Runt huset är dess vanligaste användningar för vattenmjukgöring, sanitet i pooler och fixering av färgämnen.
De huvudsakliga användningsområdena för kalciumkarbonat är inom byggindustrin, där det används som murbrukstillsats och en huvudkomponent i gips och fogförening. Färgtillverkare använder det som ett färgpigment, och trädgårdsmästare använder det som ett gödningsmedel för att höja jordens pH. Du kan till och med ha lite kalciumkarbonat i ditt medicinskåp, eftersom det är ett effektivt antacida och kalciumtillskott.