MiningEdit
Trona, por hydrogendicarbonate desidratado (Na3HCO3CO3·2H2O), é explorado em diversas áreas dos estados unidos e fornece quase todo o consumo nacional de carbonato de sódio. Grandes depósitos naturais encontrados em 1938, como o próximo Rio Verde, Wyoming, tornaram a mineração mais econômica do que a produção industrial na América do Norte.Existem importantes reservas de trona na Turquia; dois milhões de toneladas de carbonato de sódio foram extraídas das reservas perto de Ankara.It também é extraído de alguns lagos alcalinos, como o Lago Magadi no Quênia por dragagem., Fontes de água salina quente continuamente reabastecem o sal no Lago de modo que, desde que a taxa de dragagem não seja maior do que a taxa de reabastecimento, a fonte é totalmente sustentável.
Barilla and kelpEdit
várias espécies vegetais” halofitas ” (tolerantes ao sal) e espécies de algas podem ser processadas para produzir uma forma impura de carbonato de sódio, e estas fontes predominaram na Europa e em outros lugares até o início do século XIX. As plantas terrestres (geralmente plantas de vidro ou de hortaliças) ou as algas marinhas (tipicamente espécies de Fucus) foram colhidas, secas e queimadas., As cinzas foram então “lixiviadas” (lavadas com água) para formar uma solução alcalina. Esta solução foi cozida seca para criar o produto final, que foi chamado de” carbonato de sódio”; este nome muito antigo refere-se deriva da palavra árabe soda, por sua vez aplicada à Salsola soda, uma das muitas espécies de plantas marinhas colhidas para produção. “Barilla” é um termo comercial aplicado a uma forma impura de potassa obtida de plantas costeiras ou algas.,
a concentração de carbonato de sódio no carbonato de sódio variou muito, de 2-3 por cento para a forma derivada de algas marinhas (“kelp”), a 30 por cento para a melhor barilla produzida a partir de plantas saltwort na Espanha. As fontes de plantas e algas marinhas para o carbonato de sódio, e também para o alcalino relacionado “potassa”, tornou-se cada vez mais inadequado até o final do século XVIII, e a busca por rotas comercialmente viáveis para sintetizar carbonato de sódio a partir de sal e outros produtos químicos intensificou-se.,
Leblanc processEdit
Em 1792, o químico francês Nicolas Leblanc patenteou um processo para a produção de carbonato de sódio do sal, ácido sulfúrico, calcário e carvão. Na primeira etapa, cloreto de sódio é tratado com ácido sulfúrico no processo Mannheim. This reaction produces sodium sulfate (salt cake) and hydrogen chloride:
2NaCl + H2SO4 → Na2SO4 + 2HCl
The salt cake and brited limestone (calcium carbonate) was reduced by heating with coal. Esta conversão compreende duas partes., O primeiro é o carbothermic de reação no qual o carvão, uma fonte de carbono, reduz o sulfato a sulfeto de:
Na2SO4 + 2C → Na2S + 2CO2
a segunda etapa é A reação para produzir carbonato de sódio e sulfeto de cálcio:
Na2S + CaCO3 → Na2CO3 + CaS
Esta mistura é chamada de black ash. O carbonato de sódio é extraído do carbonato de sódio negro com água. A evaporação deste extracto produz carbonato de sódio sólido. Este processo de extração foi chamado de lixiviação.,
O ácido clorídrico produzido pelo processo Leblanc foi uma importante fonte de poluição do ar, e o subproduto do sulfeto de cálcio também apresentou problemas de eliminação de resíduos. No entanto, permaneceu o principal método de produção de carbonato de sódio até o final da década de 1880.,d para fazer carbonato de sódio pela primeira reacção de cloreto de sódio, amônia, água e dióxido de carbono para gerar o bicarbonato de sódio e cloreto de amônio:
NaCl + NH3 + CO2 + H2O → NaHCO3 + NH4Cl
A resultante de bicarbonato de sódio foi então convertido a carbonato de sódio, por aquecimento, liberando água e dióxido de carbono:
2NaHCO3 → Na2CO3 + H2O + CO2
Enquanto isso, a concentração de amônia foi regenerado a partir do cloreto de amónio subproduto por tratá-la com a cal (óxido de cálcio) deixados de dióxido de carbono geração:
2NH4Cl + CaO → 2NH3 + CaCl2 + H2O
O processo Solvay recicla seu amônia., Consome apenas salmoura e calcário e o cloreto de cálcio é o seu único produto residual. O processo é substancialmente mais econômico do que o processo Leblanc, que gera dois resíduos, sulfeto de cálcio e cloreto de hidrogênio. O processo Solvay rapidamente passou a dominar a produção de carbonato de sódio em todo o mundo. Em 1900, 90% do carbonato de sódio foi produzido pelo processo Solvay, e a última fábrica de processo Leblanc fechou no início da década de 1920.,o segundo passo do processo Solvay, aquecendo bicarbonato de sódio, é usado em pequena escala pelos cozinheiros domésticos e em restaurantes para fazer carbonato de sódio para fins culinários (incluindo pretzels e Alkali noodles). O método é atraente para os usuários, porque o bicarbonato de sódio é amplamente vendido como bicarbonato de sódio, e as temperaturas necessárias (250 °F (121 °C) 300 °F (149 °C)) para converter o bicarbonato de sódio ao carbonato de sódio são facilmente obtidas na convencionais, fornos de cozinha.este processo foi desenvolvido pelo químico chinês Hou Debang na década de 1930., A anterior reforma a vapor do subproduto de dióxido de carbono foi bombeada através de uma solução saturada de cloreto de sódio e de amônia para produzir bicarbonato de sódio com estas reacções:
CH4 + 2H2O → CO2 + 4H2 3H2 + N2 → 2NH3 NH3 + CO2 + H2O → NH4HCO3 NH4HCO3 + NaCl → NH4Cl + NaHCO3
O bicarbonato de sódio foi coletado como um precipitado, devido à sua baixa solubilidade e, em seguida, aquecida até cerca de 80 °C (176 °F) ou 95 °C (203 °F) para produzir puro carbonato de sódio semelhantes a última etapa do processo Solvay., Mais cloreto de sódio é adicionado à solução restante de cloretos de amônio e sódio; além disso, mais amônia é bombeada a 30-40 °C para esta solução. A temperatura da solução é então reduzida para menos de 10 °C. A solubilidade do cloreto de amónio é superior à do cloreto de sódio a 30 °C e inferior a 10 °C. Devido a esta diferença de solubilidade dependente da temperatura e ao efeito iónico comum, precipita-se cloreto de amónio numa solução de cloreto de sódio.,o nome chinês do processo de Hou, lianhe zhijian fa (联合制碱法), significa “método de produção de álcalis acoplados”: o processo de HOU é acoplado ao processo de haber e oferece uma economia atômica melhor, eliminando a produção de cloreto de cálcio, uma vez que o amoníaco já não precisa ser regenerado. O cloreto de amónio subproduto pode ser vendido como fertilizante.