În lumea civilizată europeană, sifonul este cunoscut de mult timp, a fost utilizat atât pentru producerea săpunului, sticlei, cât și pentru diferite vopsele și chiar medicamente. A fost obținut destul de simplu - din cenușă de alge marine. Cu toate acestea, nu se poate spune că această metodă a fost potrivită pentru producția industrială, iar acest lucru nu a fost aplicabil pentru Europa.
În articol, vom evidenția procesul de îmbunătățire a producției de sodă în ordine cronologică și vom analiza mai detaliat asupra metodelor moderne și a reacțiilor chimice de bază în obținerea sodei. Sifonul este un produs de bază al aproape întregii linii de produse chimice de uz casnic.
Invenția unei metode industriale de extracție a sifonului
Prin urmare, deja în 1791, chimistul francez Leblanc a inventat o metodă industrială pentru extragerea sifonului. Diferența sa cheie a fost că soda a fost extrasă din sarea de rocă, care a fost dizolvată în apă, după care sulfatul de sodiu rezultat a fost amestecat cu calcar, cărbune și încălzit într-un cuptor.
Cu toate acestea, această tehnologie a fost relevantă numai pentru producția de sodă, în plus, au existat probleme cu producția. Unul dintre cele mai mari dezavantaje ale noii metode este cantitatea mare de deșeuri, în special sulfura de calciu și clorura de hidrogen toxică. În ciuda dezavantajelor identificate în metoda Leblanc, au fost făcuți primii pași, prețul sifonului a scăzut și producția la scară industrială a devenit mai solicitată.
Nicola LeBlanc
Prin urmare, oamenii de știință au început să caute o nouă modalitate de a face sifon. Primul a reușit să obțină rezultate semnificative pentru un alt francez - Augustin Jacques Fresnel, care în 1810 nu a încercat să treacă sare de rocă printr-o soluție de amoniac și dioxid de carbon.
Chimistul Augustin Jean Fresnel
Rezultatele au fost satisfăcătoare, producția ar fi mai ieftină și ar scăpa de majoritatea deșeurilor, dar omul de știință dornic de optică a decis să nu promoveze invenția. Mai mult, noua metodă și-a găsit dezavantajele - nu s-a găsit nicio modalitate de regenerare a amoniacului și, prin urmare, pentru producția industrială, noua dezvoltare părea neprofitabilă. Prin urmare, până în a doua jumătate a secolului al XIX-lea, metoda Leblanc a fost folosită pe scară largă. Cu toate acestea, deja în 1865, belgianul Ernest Solvay, luând ca bază lucrările lui Fresnel, a reușit să găsească o modalitate de regenerare a amoniacului, înlocuind astfel metoda de producție Leblanc.
Etape de producție Leblanc:
- 2NаС1 + Н2SO4 = Na2SO4 + 2HC1 (la o temperatură de căldură roșu închis).
- Na2SO4 + 3C + CaO = Na2CO3 + CaS + 2CO (temperatura până la 960 ° C).
- Levigarea.
- Evaporarea și cristalizarea Na2CO3 ∙ 10H2O.
- Calcinarea cu formarea de Na2CO3.
- Recuperarea parțială a sulfului din sulfura de calciu.
Etape de producție conform metodei Solvay
- NaС1 + NH3 + СO2 + Н2O = NaHCO3 + NH4C1 (formarea NaHCO3 are loc tricouri ieftine într-o soluție apoasă la 30-40 ° C).
- Calcinarea cu formarea de sodă: 2NaHCO3 = Na2CO3 + CO2 + H2O (CO2 rămâne parțial într-un proces închis).
- Regenerare amoniac: 2NH4C1 + CaO tricouri en-gros = CaC12 + H20 + 2NH3.
Astfel, se dovedește că, pe lângă cenușă de sodiu, a fost produs și bicarbonat de sodiu (bicarbonat de sodiu), care a fost un produs intermediar al producției de cenușă de sodiu prin metoda Solvay.
Chimistul Ernest Solve
Astăzi, producția de bicarbonat de sodiu purificat are loc în două moduri, „uscat” și „umed”. Procesul general se bazează pe reacția de carbonizare (saturația soluției cu dioxid de carbon). Astfel, are loc recristalizarea, iar metodele în sine diferă numai în pregătirea soluției. Dacă în prima metodă trebuie să luați sodă gata preparată și să o dizolvați cu apă, atunci în a doua, trebuie să utilizați bicarbonat tehnic.
Metoda uscată pentru producerea de bicarbonat de sodiu
Na2CO3 (s.) + CO2 (g.) + H2O (l.) ↔ 2NaHCO3 (s.)
Procesul de producție a bicarbonatului de sodiu umed
2NaHCO3 (s.) ↔ Na2CO3 (s.) + CO2 (g.) + H2O (abur)
Bicarbonatul de sodiu pur care cade atunci când soluția de sodiu este saturată cu dioxid de carbon este separat, iar lichiorul mamă, care conține un amestec de carbonat de sodiu și bicarbonat de sodiu, precum și impurități dizolvate (NaCl), revine la începutul procesului pentru a obține soluția originală.
Planta de sodă din Crimeea
Unul dintre cei mai mari producători de bicarbonat de sodiu și cenușă de sodiu din Rusia este Fabrica de sodiu din Crimeea, cu sediul în nordul Republicii Crimeea, în orașul Krasnoperekopsk.
Fabrica a fost fondată în 1967 în istmul nordic al Crimeei, lângă lacurile Sivash, de unde producția ia cea mai mare parte a materiilor prime. În 2015, fabrica a înregistrat o lipsă acută de apă din cauza blocării canalului Crimeea de Nord din Ucraina. S-a decis forarea unui număr de puțuri pentru a alimenta producția cu apă. Numărul persoanelor care lucrează la uzină este de aproximativ 6 mii. Astăzi, întreprinderea funcționează stabil și oferă pieței sodă și produse conexe, cum ar fi nisip, sare comestibilă iodată, antracit, var, praf de spălat și alte produse chimice de uz casnic.