Wydobycieedit

Trona, dwuwodny wodorowęglan trisodu (na3hco3co3·2H2O), jest wydobywany w kilku obszarach USA i zapewnia prawie całe krajowe zużycie węglanu sodu. Duże naturalne złoża Znalezione w 1938, takie jak te w pobliżu Green River w Wyoming, uczyniły Górnictwo bardziej ekonomicznym niż produkcja przemysłowa w Ameryce Północnej.W Turcji znajdują się ważne rezerwaty trony; z pobliskich rezerw wydobyto dwa miliony ton sody kalcynowanej Ankara.It jest również wydobywany z niektórych jezior alkalicznych, takich jak Jezioro Magadi w Kenii przez pogłębianie., Gorące źródła soli w sposób ciągły uzupełniają sól w jeziorze, tak aby pod warunkiem, że tempo pogłębiania nie jest większe niż tempo uzupełniania, źródło jest w pełni zrównoważone.

Barilla i kelpEdit

kilka gatunków roślin „halofitowych” (odpornych na sól) i gatunków wodorostów może być przetwarzanych w celu uzyskania nieczystej postaci węglanu sodu, a te źródła dominowały w Europie i gdzie indziej aż do początku XIX wieku. Rośliny lądowe (zazwyczaj szklane lub słone) lub wodorosty (zazwyczaj gatunki Fucus) były zbierane, suszone i spalane., Popioły zostały następnie „zmyte” (wodą) w celu utworzenia roztworu alkalicznego. To rozwiązanie zostało ugotowane na sucho, aby stworzyć produkt końcowy, który został nazwany „soda kalcynowana”; ta bardzo stara nazwa pochodzi od arabskiego słowa soda, z kolei stosowane do sody salsola, jednego z wielu gatunków roślin morskich zbieranych do produkcji. „Barilla” jest terminem handlowym stosowanym do nieczystej formy potażu otrzymywanego z roślin przybrzeżnych lub wodorostów.,

stężenie węglanu sodu w sodzie kalcynowanej było bardzo zróżnicowane, od 2-3% dla postaci wodorostów morskich („wodorosty”) do 30% dla najlepszej Barilli wytwarzanej z roślin słonowodnych w Hiszpanii. Źródła roślinne i wodorostów dla sody kalcynowanej, a także dla pokrewnego alkalicznego „potażu”, stały się coraz bardziej niewystarczające pod koniec XVIII wieku, a poszukiwania opłacalnych komercyjnie dróg do syntezy sody kalcynowanej z soli i innych chemikaliów nasiliły się.,

proces Leblancedytuj

Główny artykuł: proces Leblanc

w 1792 roku francuski chemik Nicolas Leblanc opatentował proces wytwarzania węglanu sodu z soli, kwasu siarkowego, wapienia i węgla. W pierwszym etapie chlorek sodu jest traktowany kwasem siarkowym w procesie Mannheimskim. W wyniku tej reakcji powstaje siarczan sodu (placek solny) i chlorowodór:

2NaCl + H2SO4 → Na2SO4 + 2HCl

placek solny i kruszony wapień (węglan wapnia) zostały zredukowane przez ogrzewanie węglem. Konwersja ta składa się z dwóch części., Pierwsza to reakcja karbotermiczna, w której węgiel, źródło węgla, redukuje siarczan do siarczku:

Na2SO4 + 2C → Na2S + 2CO2

drugi etap to reakcja wytworzenia węglanu sodu i siarczku wapnia:

Na2S + CaCO3 → Na2CO3 + CaS

ta mieszanina nazywa się czarnym popiołem. Soda kalcynowana jest ekstrahowana z czarnego popiołu wodą. Odparowanie tego ekstraktu daje stały węglan sodu. Ten proces ekstrakcji został nazwany liksiviation.,

kwas solny wytwarzany w procesie Leblanca był głównym źródłem zanieczyszczenia powietrza, a produkt uboczny siarczku wapnia również przedstawiał problemy z utylizacją odpadów. Pozostał jednak główną metodą produkcji węglanu sodu do końca lat 80.,d aby węglan sodu poprzez pierwszą reakcję chlorku sodu, amoniaku, wody i dwutlenku węgla w celu wytworzenia wodorowęglanu sodu i chlorku amonu:

NaCl + NH3 + CO2 + H2O → NaHCO3 + NH4Cl

powstały wodorowęglan sodu został następnie przekształcony w węglan sodu przez ogrzewanie go, uwalniając wodę i dwutlenek węgla:

2nahco3 → Na2CO3 + H2O + CO2

w międzyczasie amoniak został regenerowany z produktu ubocznego chlorku amonu, traktując go wapnem (tlenek wapnia) pozostały po wytworzeniu dwutlenku węgla:

2nh4cl + Cao → 2nh3 + CaCl2 + H2O

proces Solvay przetwarza amoniak., Zużywa tylko solankę i wapień, a chlorek wapnia jest jego jedynym produktem odpadowym. Proces ten jest znacznie bardziej ekonomiczny niż proces Leblanca, który wytwarza dwa produkty odpadowe: siarczek wapnia i chlorowodór. Proces Solvay szybko zdominował produkcję węglanu sodu na całym świecie. Do 1900 roku 90% węglanu sodu wytwarzano w procesie Solvay, a ostatnia fabryka w Leblanc została zamknięta na początku lat 20.,

drugi etap procesu Solvay, podgrzewanie wodorowęglanu sodu, jest stosowany na małą skalę przez kucharzy domowych i w restauracjach do wytwarzania węglanu sodu do celów kulinarnych (w tym precli i makaronów alkalicznych). Metoda ta jest atrakcyjna dla takich użytkowników, ponieważ wodorowęglan sodu jest powszechnie sprzedawany jako soda oczyszczona, a temperatury wymagane (250 °F (121 °C) do 300 °F (149 °C)) do konwersji sody oczyszczonej na węglan sodu są łatwo osiągane w konwencjonalnych piecach kuchennych.

proces Hou

proces ten został opracowany przez chińskiego chemika Hou Debanga w latach 30., Wcześniejszy produkt uboczny reformingu parowego dwutlenek węgla został przepompowany przez nasycony roztwór chlorku sodu i amoniaku w celu wytworzenia wodorowęglanu sodu w wyniku tych reakcji:

CH4 + 2H2O → CO2 + 4H2 3H2 + N2 → 2NH3 NH3 + CO2 + H2O → NH4HCO3 NH4HCO3 + NaCl → NH4Cl + NaHCO3

wodorowęglan sodu zebrano jako osad ze względu na jego niską rozpuszczalność, a następnie podgrzano do około 80 °C (około 176 °F) lub 95 °C (203 °F) w celu uzyskania czystego węglanu sodu, podobnego do ostatniego etapu procesu Solvay., Więcej chlorku sodu dodaje się do pozostałego roztworu chlorków amonu i sodu; ponadto więcej amoniaku pompuje się do tego roztworu w temperaturze 30-40 °C. Temperatura roztworu jest następnie obniżana do poniżej 10 °C. Rozpuszczalność chlorku amonu jest wyższa niż chlorku sodu w 30 °C i niższa w 10 °C. Ze względu na tę zależną od temperatury różnicę rozpuszczalności i efekt wspólnego jonu, chlorek amonu wytrąca się w roztworze chlorku sodu.,

chińska nazwa procesu Hou, lianhe zhijian fa (联合制碱法), oznacza „sprzężona metoda alkaliczna produkcji”: proces Hou jest sprzężony z procesem Habera i oferuje lepszą gospodarkę atomową poprzez wyeliminowanie produkcji chlorku wapnia, ponieważ amoniak nie musi być regenerowany. Produkt uboczny chlorku amonu może być sprzedawany jako nawóz.

Articles

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *