Filosofia dei Carbonati

Filosofia dei Carbonati

Elisa, molto più esperta di me nei detersivi ecologici visto che se li produce, mi chiedeva:
” Soda da bucato (carbonato di sodio). La mia personale esperienza ha notato che si ricombina col carbonato di calcio e crea dei precipitati. Se si mette un cucchiaio di carbonato di calcio in 2 litri di acqua, nel giro di poco tempo si crea un fondo di polvere bianca decisamente maggiore di un cucchiaio. Si userebbe infatti per “dolcificare” l’acqua. Come può avvenire tutto ciò, dal punto di vista chimico? Lo stesso avviene se aggiungo un cucchiaio di soda da bucato in lavatrice, direttamente nel cestello, anche a 60° tiro fuori i panni colorati ricoperti da una polverina bianca, che se ne va solo dopo un secondo risciacquo.
Da queste mie esperienze mi chiedo se si chiami “soda da bucato” solo per motivi di marketing da parte della Solvay, per vendere un prodotto che richiama l’antica lisciva (che peraltro non era costituita da solo carbonato di calcio, ma in misura maggiore idrossido di potassio e idrossido di sodio, giusto?).

- il bicarbonato di sodio secondo me è inutile usarlo per i panni: non sbianca, non sgrassa, non addolcisce l’acqua… per quale ragione dovrebbe aggiungersi? forse per assorbire un po’ l’unto e gli odori? ma è troppo diluito se usato in lavatrice, penso.

- il sapone di marsiglia. chimicamente si lega al carbonato di calcio e crea dei precipitati (le patine che si formano all’uso dei saponi sul lavandino, ad esempio) sia nella lavatrice, sia sui tessuti. servirebbe un potente sequestrante per evitare tutto ciò e il conseguente ingrigimento dei tessuti e intasamento delle tubature. è corretto? “

Io che ho studiato molto più Nash che le reazioni chimiche ( ho detto che ho studiato, non ho detto che ho capito ) ho una passioncella per il concetto di equilibrio.
È un concetto sottile che spesso sfida il nostro approccio intuitivo. Tanto sottile che spesso non viene afferrato. Forse per questo si trovano ancora tanti che parlano insensatamente di formaldeide nei cosmetici o di formaldeide facilmente solubile in acqua. Una fesseria in cosmetica ed un errore in chimica, ma tanti ancora lo raccontano.
Eppure dai tempi di Lavoisier , quello a cui attribuiscono la frase :”nulla si fa, nulla si distrugge”, tutto si trasforma ” la chimica ha dovuto convivere con il concetto di equilibrio delle reazioni.
Non so se a Lavoisier tagliarono la testa perché aveva lavorato per l’Agenzia delle Entrate o perché in tempi disequilibrati come quelli del terrore francese , concetti così profondi disturbavano.
Tra gli equilibri più intriganti e creativi ci sono proprio quelli dei Carbonati in acqua.
Senza non avremmo stalattiti e stalagmiti, non smacchieremmo usando l’acqua gasata, non avremmo la Pietà di Michelangelo ed i coralli.

Per non annoiare Elisa con il mio divagare:
Il Carbonato di Sodio non ” si ricombina con il carbonato di calcio e crea precipitati”.
Il Carbonato di Sodio in acqua reagisce con il Calcio “libero” che “scaccia” il Sodio e forma Carbonato di Calcio, il quale essendo insolubile precipita.
Il Sodio “liberato” si può legare agli acidi grassi dello sporco, “saponificandoli”, e questo spiega la buona efficacia sgrassante dei detergenti con Carbonato di Sodio o più in genere alkalini.
Ma anche la minor efficacia sgrassante del Bicarbonato di Sodio, meno alkalino e con meno Sodio da sguinzagliare a caccia di acidi grassi .
L’obiettivo dei carbonati non è solo quello di rendere meno dura l’acqua .
Gli equilibri dei carbonati in acqua sono comunque un po’ più complessi .
Dissolti in acqua gli equilibri tra CO2 , ione bicarbonato e ione carbonato sono collegati al pH
CO2 / HCO3 -/ CO3 ²-

CO2 è specie predominante a pH <6,36
CO3 ²-  è specie predominante a pH > 10,25

In sostanza in acqua a pH compreso tra 6,36 e 10,25 la specie  predominante è il bicarbonato . Chi mastica la chimica meglio di me calcola in 2 secondi quanto ione carbonato e quanto ione bicarbonato si trova in acqua in funzione del pH. Io tirando ad indovinare direi che a pH 10,25 sono praticamente in parti uguali 50% ione carbonato e 50% ione bicarbonato. Per questo non si può affermare che il bicarbonato è inutile, sicuramente meno efficace ma dipende molto dal pH del sistema detergente.
Per chi ha una sensibilità ambientalista questa grossolana disgressione sugli equilibri dei carbonati in acqua può aiutare a capire come l’aumento di CO2 nell’atmosfera potrebbe far sparire i coralli.

Anche il tipico sapone , cioè un sale tra Sodio ed un acido grasso , può reagire con il Calcio “libero”. Non con il carbonato di calcio, infatti si può lavare con il sapone il piano di marmo della cucina senza corroderlo.
Il sale che si forma tra calcio e acidi grassi ha 2 code lipofile che interferiscono tra loro nella formazione di micelle, quindi non lava e precipita formando quella specie di morchia che si attacca alle pareti della vasca da bagno.

In entrambe i casi , carbonato di sodio e sapone, per la detergenza abbiamo dei builder , cioè sostanze in grado di “catturare” il Calcio , il Magnesio ed altri metalli “liberi” delle acque dure. Visto che li fanno precipitare, li chiamerei builder precipitanti. Il risultato finale sui tessuti potrebbe non essere accettabile vista questa polverina, patina che possono creare. Difetto eliminabile utilizzando builder precipitanti ma antirideposito, come i silicati o builder a scambio ionico come i zeoliti. Soluzioni che funzionano ma sono sempre meno green.

Per questo una buona detersione green è difficile da realizzare e richiede qualche accorgimento veramente speciale.
Ho visto/letto molto poco, ma ho l’impressione che molte delle formule di autoproduzione di detersivi che circolano su internet siano molto poco performanti.

Anche la scelta del sequestrante non è semplice. Il sequestrante “cattura” i metalli, li trattiene con le sue chele e se li porta via con l’acqua , visto che il complesso sequestrante metallo è solubile. Non sempre i sequestranti sono in grado di competere con i precipitanti.
Tra sequestrante e precipitante si crea un equilibrio, qualcuno dice una competizione; insomma fanno a gara a chi complessa di più il metallo .

Ma sono discorsi, come quelli sugli equilibri, che interessano poco e pochi.
Ci si può sempre arrivare con qualche esperimento, stando attenti a non far la fine del chimico di Spoon River:
“… son morto per un esperimento sbagliato proprio come gli idioti che muoion d’amore”.

Rodolfo Baraldini

pubblicato 12 maggio 2015

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3 Commenti

  1. Io mi preparo un buon detersivo da bucato partendo da un sapone marsiglia che mi faccio io , macinato e addizzionato di 200 g di soda, carbonato e 100 gr di biucarbonato. e 50 g di citrato di sodio. Nel forum di lola ho visto che parlavi dei sequestranti da aggiungere, il gluconate va bene ? citengo che sia biodegradabile.

    • Anche se di detersivi ne so come di entomologia potrei raccontare come li formulerei green.

      Comunque nell’articolo con qualche giro di parole spiegavo che mettendo carbonato di sodio in soluzione di fatto si mette anche bicarbonato, quindi non capisco con che criterio, senza controllare il pH, li inserisci entrambi e per di più in quella dose esatta.

      Se ti fai il sapone e non vuoi la morchia dovresti formularlo con acidi grassi “corti”. Il citrato è un chelante debole, riduce molto poco il polverino del carbonato di calcio , tanto meno la morchia dei saponi di calcio.

      Mi sembra un sistema che può funzionare se pretratti l’acqua di lavaggio in modo da eliminare i precipitati.

      Il gluconate è un ottimo chelante green, ottimo per chelare il ferro e rame riducendo l’ossidazione dei saponi, ma poco efficiente nel impedire la formazione di carbonato di calcio, se trovi il GLDA, Tetrasodium Glutamate Diacetate è un ottimo chelante biodegradabile efficiente sul Calcio a pH alkalino..

      • Ho seguito le indicazioni trovate in rete. Quindi secondo te devo mettere solo il carbonato ? Il citrato serve comunque ? aspetto un tuo articolo su come formulare un detersivo per bucato green usabile anche in lavatrice.

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