Minedit
Trona, trinatriumhydrogendicarbonatdihydrat (Na3HCO3CO3·2H2O) udvindes i flere områder af USA og giver næsten alt det indenlandske forbrug af natriumcarbonat. Store naturlige aflejringer fundet i 1938, såsom den nær Green River, Wyyoming, har gjort minedrift mere økonomisk end industriel produktion i Nordamerika.Der er vigtige reserver af trona i Tyrkiet; to millioner tons sodavand er blevet ekstraheret fra reserverne nær Ankara.It udvindes også fra nogle alkaliske søer såsom Lake Magadi i Kenya ved uddybning., Varme saltvandskilder genopfylder kontinuerligt salt i søen, så kilden er fuldt bæredygtig, forudsat at udgravningshastigheden ikke er større end genopfyldningshastigheden.
Barilla og kelpEdit
Flere “halophyte” (salt-tolerante) plantearter og tang-arter kan være forarbejdet til at give en uren form af natriumcarbonat, og disse kilder var fremherskende i Europa og andre steder, indtil det tidlige 19 århundrede. Landplanterne (typisk glassortsorts eller saltortsorts) eller tang (typisk Fucus arter) blev høstet, tørret og brændt., Asken blev derefter” li .iviated ” (vasket med vand) for at danne en alkaliopløsning. Denne løsning blev kogt tør at skabe det endelige produkt, som blev kaldt “soda”; denne meget gamle navn henviser stammer fra det arabiske ord sodavand, igen anvendes til at salsola soda, som er en af de mange arter af kysten planter, der høstes til produktion. “Barilla” er et kommercielt udtryk anvendt på en uren form for kaliumchlorid opnået fra kystplanter eller kelp.,
natriumcarbonat koncentration i soda varieret meget, fra 2-3 procent til tang-afledt form (“tang”), til 30 procent for den bedste barilla produceret fra saltwort planter i Spanien. Plante-og tangkilder til soda, og også for den beslægtede alkali “potash”, blev mere og mere utilstrækkelige i slutningen af det 18.århundrede, og søgningen efter kommercielt levedygtige ruter til syntese af soda fra salt og andre kemikalier intensiverede.,
Leblanc processEdit
i 1792 patenterede den franske kemiker Nicolas Leblanc en proces til fremstilling af natriumcarbonat fra salt, svovlsyre, kalksten og kul. I det første trin behandles natriumchlorid med svovlsyre i Mannheim-processen. Denne reaktion frembringer natriumsulfat (saltkage) og hydrogenchlorid:
2NaCl + H2SO4.Na2SO4 + 2HCl
saltkagen og knust kalksten (calciumcarbonat) blev reduceret ved opvarmning med kul. Denne konvertering indebærer to dele., For det første er den carbothermic reaktion, hvorved kul, en kilde til kulstof, reducerer sulfat til sulfid:
Na2SO4 + 2C → Na2S + 2CO2
den anden fase er Den reaktion til at producere natriumcarbonat og calcium sulfid:
Na2S + CaCO3 → Na2CO3 + CaS
Denne blanding kaldes sort aske. Sodaen ekstraheres fra den sorte aske med vand. Fordampning af dette ekstrakt giver fast natriumcarbonat. Denne ekstraktionsproces blev betegnet li .iviation.,
saltsyren produceret af LeBlanc-processen var en vigtig kilde til luftforurening, og calciumsulfidbiproduktet præsenterede også affaldsbortskaffelsesproblemer. Det forblev imidlertid den vigtigste produktionsmetode for natriumcarbonat indtil slutningen af 1880 ‘ erne.,d for at gøre natriumcarbonat ved først at reagere, natriumchlorid, ammoniak, vand og kuldioxid til at skabe natrium bikarbonat og ammonium chloride:
NaCl + NH3 + CO2 + H2O → NaHCO3 + NH4Cl
Den resulterende natriumbicarbonat blev derefter konverteret til natriumcarbonat ved at varme det, at frigive vand og kuldioxid:
2NaHCO3 → Na2CO3 + H2O + CO2
i Mellemtiden, den ammoniak, der blev gendannet fra ammoniumchlorid biprodukt ved at behandle det med kalk (calcium oxid) der er tilovers fra kuldioxid generation:
2NH4Cl + CaO → 2NH3 + CaCl2 + H2O
Solvay-processen genvinder sin ammoniak., Det bruger kun saltlage og kalksten, og calciumchlorid er dets eneste affaldsprodukt. Processen er væsentligt mere økonomisk end LeBlanc-processen, der genererer to affaldsprodukter, calciumsulfid og hydrogenchlorid. Solvay-processen kom hurtigt til at dominere natriumcarbonatproduktion over hele verden. I 1900 blev 90% natriumcarbonat produceret ved Solvay-processen, og det sidste LeBlanc-procesanlæg lukkede i begyndelsen af 1920 ‘ erne.,
det andet trin i Solvay-processen, opvarmning af natriumbicarbonat, bruges i lille skala af hjemmekokke og i restauranter til at fremstille natriumcarbonat til kulinariske formål (inklusive kringler og alkali nudler). Metoden appellerer til sådanne brugere, fordi natriumbicarbonat sælges bredt som bagepulver, og de krævede temperaturer (250 F F (121.C) til 300. F (149. C)) for at konvertere bagepulver til natriumcarbonat opnås let i konventionelle køkkenovne.
Hou ‘s processEdit
denne proces blev udviklet af den kinesiske kemiker Hou Debang i 1930′ erne., Den tidligere steam reforming biprodukt af kuldioxid blev pumpet gennem en mættet opløsning af natriumchlorid og ammoniak, til at producere natrium bikarbonat af disse reaktioner:
CH4 + 2H2O → CO2 + 4H2 3H2 + N2 → 2NH3 NH3 + CO2 + H2O → NH4HCO3 NH4HCO3 + NaCl → NH4Cl + NaHCO3
natriumbikarbonat blev indsamlet som et bundfald, der på grund af sin lave opløselighed og derefter varmes op til omkring 80 °C (176 °F) eller 95 °C (203 °F) for at give ren natriumcarbonat svarende til sidste trin af Solvay-processen., Mere natriumchlorid tilsættes til den resterende opløsning af ammonium og natriumchlorider; også mere ammoniak pumpes ved 30-40.C til denne opløsning. Opløsningstemperaturen sænkes derefter til under 10 C. C. opløseligheden af ammoniumchlorid er højere end opløseligheden af natriumchlorid ved 30.C og lavere ved 10. C. På grund af denne temperaturafhængige opløselighedsforskel og den almindelige ioneffekt udfældes ammoniumchlorid i en natriumchloridopløsning.,
det kinesiske navn på Hou ‘ s proces, lianhe Houhijian fa (fa), betyder “koblet fremstillingsalkalimetode”: hou ‘ s proces er koblet til Haber-processen og giver bedre atomøkonomi ved at eliminere produktionen af calciumchlorid, da ammoniak ikke længere skal regenereres. Biproduktet ammoniumchlorid kan sælges som gødning.