Percarbonato di sodio

Il percarbonato di sodio (Na₂CO₃·1.5H₂O₂) è il componente base di molti sbiancanti ecocompatibili;^[1] nell'industria dei detersivi ha sostituito il perborato di sodio. È un addotto di carbonato di sodio e perossido di idrogeno (cioè un peridrato) la cui formula è più propriamente scritta come 2 Na₂CO₃ · 3 H₂O₂. È un solido incolore, cristallino, igroscopico e solubile in acqua.^[2]

Percarbonato di sodio
Nome IUPAC
carbonato di sodio—perossido di idrogeno (2/3)
Nomi alternativi
Sodio carbonato perossidrato, PCS,
Caratteristiche generali
Formula bruta o molecolare	2 Na2CO3 · 3 H2O2
Massa molecolare (u)	157,01
Aspetto	solido bianco
Numero CAS	15630-89-4
Numero EINECS	239-707-6
PubChem	159762
SMILES	[Na+].[O-]C(=O)OO
Proprietà chimico-fisiche
Solubilità in acqua	150 g/l
Indicazioni di sicurezza
Punto di fiamma	Non infiammabile

Il prodotto viene utilizzato in alcuni tipi di candeggina ecologica e altri prodotti per la pulizia e come fonte di laboratorio di perossido di idrogeno anidro.

Storia

Il percarbonato di sodio fu preparato per la prima volta nel 1899 dal chimico russo Sebastian Moiseevich Tanatar.^[3]

Struttura

A temperatura ambiente, il percarbonato di sodio solido ha la struttura cristallina ortorombica, con il gruppo spaziale cristallografico Cmce. La struttura cambia in Pbca mentre i cristalli vengono raffreddati al di sotto di circa −30 °C.^[4]

Chimica

Dissolto in acqua, il percarbonato di sodio produce una miscela di perossido di idrogeno (che alla fine si decompone in acqua e ossigeno), cationi di sodio Na⁺ e carbonato CO2−3:^[2][5]

${\displaystyle {\ce {2Na2CO3 * 3H2O2 -> 3H2O2 + 4Na+ + 2CO3^2-}}}$

${\displaystyle {\ce {2H2O2 -> 2H2O + O2}}}$

Produzione

Il percarbonato di sodio viene prodotto industrialmente mediante cristallizzazione di una soluzione di carbonato di sodio e perossido di idrogeno, con un adeguato controllo del pH e delle concentrazioni.^[4][6][7]

In alternativa, il carbonato di sodio secco può essere trattato direttamente con una soluzione di perossido di idrogeno concentrata.

La produzione mondiale di questo composto è stata stimata in diverse centinaia di migliaia di tonnellate per il 2004.

Usi

Come agente ossidante, il percarbonato di sodio è un ingrediente di numerosi prodotti per la pulizia della casa e del bucato, compresi i prodotti sbiancanti senza cloro.^[5] Molti prodotti commerciali mescolano una percentuale di percarbonato di sodio con carbonato di sodio.

Il percarbonato di sodio è anche usato come detergente nei birrifici domestici.^[8]

Il percarbonato di sodio può essere usato nella sintesi organica come una comoda fonte di H₂O₂ anidro, in particolare nei solventi che non possono dissolvere il carbonato ma possono liberare l'H₂O₂ da esso.^[9] È stato riportato un metodo per la generazione di acido trifluoroperacetico in situ da utilizzare nelle ossidazioni di Baeyer–Villiger da percarbonato di sodio e anidride trifluoroacetica; fornisce un approccio conveniente ed economico a questo reagente senza la necessità di ottenere perossido di idrogeno altamente concentrato.^[10][11]