MiningEdit
Trona, trisodium hydrogendicarbonate dihydrat (Na3HCO3CO3·2H2O), som er utvunnet i flere områder av OSS og gir nesten alle innenlandsk forbruk av natriumkarbonat. Store naturlige forekomster finnes i 1938, som den i nærheten av Green River, Wyoming, har gjort mining mer økonomisk enn industriell produksjon i Nord-Amerika.Det er viktig forbeholder seg retten til trona i Tyrkia; to millioner tonn soda ash har blitt hentet fra reservene, i nærheten av Ankara.Det er også utvunnet fra noen alkaliske innsjøer som Lake Magadi i Kenya ved mudring., Varmt saltvann springs kontinuerlig fylle salt i lake slik at, gitt frekvensen av mudring er ikke større enn påfyll pris, kilden er fullt bærekraftig.
Barilla og kelpEdit
Flere «halophyte» (salt-tolerant) plantearter og tang arter kan behandles for å gi en uren form av natriumkarbonat, og disse kildene har vært dominerende i Europa og andre steder, helt til begynnelsen av det 19. århundre. Landet planter (vanligvis glassworts eller saltworts) eller tang (vanligvis Fucus-arter) ble høstet, tørket og brent., Asken var så «lixiviated» (vasket med vann) for å danne seg et alkali-løsning. Denne løsningen ble kokt tørr, for å lage det endelige produktet, som ble kalt «soda ash»; denne svært gamle navnet refererer stammer fra det arabiske ordet brus, i sin tur brukes til å salsola brus, en av mange arter i havet planter høstes for produksjon. «Barilla» er en kommersiell begrep som brukes om en uren form av pottaske innhentet fra kyst planter eller tang og tare.,
natriumkarbonat konsentrasjon i soda ash variert svært mye, fra 2-3 prosent for tang-avledet form («tare»), til 30 prosent for de beste barilla produsert fra saltwort planter i Spania. Anlegg og tang kilder for soda ash, og også for den relaterte alkali «pottaske», ble stadig mer utilstrekkelig ved slutten av det 18. århundre, og søk etter kommersielt levedyktig ruter for å syntetisere soda ash fra salt og andre kjemikalier intensivert.,
Leblanc processEdit
I 1792, den franske kjemiker Nicolas Leblanc patentert en prosess for produksjon av natriumkarbonat fra salt, svovelsyre, kalkstein og kull. I det første trinnet, sodium chloride er behandlet med svovelsyre i Mannheim prosessen. Denne reaksjonen produserer natriumsulfat (salt kake) og hydrogenklorid:
2NaCl + H2SO4 → Na2SO4 + 2HCl
salt kake og knust kalkstein (kalsiumkarbonat) ble redusert av oppvarming med kull. Denne konverteringen innebærer to deler., Først er det carbothermic reaksjon der kull, en kilde av karbon, reduserer sulfat å sulfide:
Na2SO4 + 2C → Na2S + 2CO2
Den andre fasen er reaksjonen til å produsere natriumkarbonat og kalsium sulfide:
Na2S + CaCO3 → Na2CO3 + CaS
Denne blandingen kalles svart aske. Soda ash er hentet fra den svarte blitsen med vann. Fordamping av dette ekstraktet gir solid natriumkarbonat. Dette utvinning prosessen ble kalt lixiviation.,
saltsyre produsert av Leblanc prosessen var en stor kilde til luftforurensning, og kalsium sulfide biprodukt også presentert avfall problemer. Men, det var den store produksjonen metode for natriumkarbonat til slutten av 1880-tallet.,d å gjøre natriumkarbonat ved først å reagere sodium chloride, ammoniakk, vann og karbondioksid til å generere sodium bicarbonate og ammoniumklorid:
NaCl + NH3 + CO2 + H2O → NaHCO3 + NH4Cl
Den resulterende sodium bicarbonate ble så konvertert til natriumkarbonat ved å varme det opp, og slipper ut vann og karbondioksid:
2NaHCO3 → Na2CO3 + H2O + CO2
i Mellomtiden, ammoniakk ble regenerert fra ammoniumklorid biprodukt ved å behandle det med kalk (kalsium oksid) igjen fra karbondioksid generasjon:
2NH4Cl + CaO → 2NH3 + CaCl2 + H2O
Solvay-prosessen gjenvinner sin ammoniakk., Den bruker bare saltlake og kalkstein, og kalsiumklorid er det bare avfall produktet. Prosessen er vesentlig mer økonomisk enn Leblanc prosessen, som genererer to avfall produkter, kalsium sulfide og hydrogenklorid. Solvay-prosessen raskt kom til å dominere natriumkarbonat produksjon over hele verden. Av 1900-tallet, og 90% av natriumkarbonat ble produsert av Solvay-prosessen, og den siste Leblanc prosessen anlegget stengt i begynnelsen av 1920-tallet.,
Det andre trinnet av Solvay-prosessen, klimaanlegg sodium bicarbonate, blir brukt på en liten skala med hjem kokker og restauranter til å gjøre natriumkarbonat for kulinariske formål (inkludert pretzels og alkali nudler). Metoden er attraktivt for slike brukere fordi sodium bicarbonate er mye som er solgt som natron, og temperaturene er nødvendig (250 °F (121 °C til 300 °C (149 °C)) for å konvertere natron for å natriumkarbonat er lett oppnås i vanlig kjøkken ovner.
Hou er processEdit
Denne prosessen ble utviklet av Kinesisk kjemiker Hou Debang i 1930-årene., Den tidligere steam reformere biprodukt karbondioksid ble pumpet gjennom en mettet løsning av natriumklorid og ammoniakk til å produsere sodium bicarbonate av disse reaksjonene:
CH4 + 2H2O → CO2 + 4H2 3H2 + N2 → 2NH3 NH3 + CO2 + H2O → NH4HCO3 NH4HCO3 + NaCl → NH4Cl + NaHCO3
Den sodium bicarbonate ble samlet inn som et bunnfall på grunn av sin lave løselighet og deretter varmes opp til ca 80 °C (176 °F) eller 95 °C (203 °F) for å gi ren natriumkarbonat lignende til siste trinn av Solvay-prosessen., Mer natriumklorid er lagt til den gjenværende løsningen av ammonium og natrium klorider, og mer ammoniakk er pumpet på 30-40 °C til denne løsningen. Løsningen temperaturen er så senket til under 10 °C. Løseligheten av ammoniumklorid er høyere enn for natriumklorid ved 30 °C og lavere ved 10 °C. på Grunn av dette temperatur-avhengige løselighet forskjell, og felles-ion-effekt, ammoniumklorid er utfelt i en natriumklorid løsning.,
Det Kinesiske navnet på Hou prosess, lianhe zhijian fa (联合制碱法), betyr «kombinert produksjon av alkali-metoden»: Hou er prosessen er koblet til Haber-prosessen og gir bedre atom økonomien ved å eliminere produksjon av kalsium klorid, siden ammoniakk ikke lenger trenger å bli fornyet. Byproduct ammoniumklorid kan selges som gjødsel.