Soda Ash: fizičko-kemijska svojstva i proizvodnja

Fizikalno-kemijska svojstva

Soda ash externally je bezbojni prah kristalne strukture koji je lako topljiv u vodenom mediju, a karakterizira ga jako alkalna vrsta kemijske reakcije. Ovu tvar karakterizira povećana higroskopnost, intenzivno upija vlagu i ugljični dioksid u zraku, što pridonosi stvaranju kiselih soli NaHCO _3. U slučaju skladištenja na otvorenom, natrijev karbonat brzo se hvata. Ovaj kemijski spoj služi kao glavni reagens za vezanje kalcijevih iona. Kao takav, koristi se kada je potrebno pretvoriti kalcijevu glinu u natrijevu glinu.

Proizvodnja sode

Natrijev karbonat, Nazvan soda ash (Na ₂ CO ₃ ), jedan je od najvažnijih proizvoda u kemijskoj industriji. Niti jedna sfera nacionalne ekonomije danas ne može bez ove supstance. Danas, staklo, sapun, tekstil, ulje, celuloza i papir i mnoga druga područja industrije konzumiraju u velikim količinama soda ash. Dobro je poznata i njegova uporaba u svakodnevnom životu. Iako se ova tvar nalazi u prirodi u obliku trona minerala, ona nije dovoljna za sve veće industrijske potrebe. Već u osamnaestom stoljeću postojala je hitna potreba za dodatnom proizvodnjom. Prvi industrijski postupak dobivanja sode je razvio i uveo Leblanc 1791. Suština ove metode je kalciniranje na temperaturi od 1000 ^o C dehidriranog mirabilita s komponentom ugljena i vapnenca. Kod obrade taline s vrućom vodom dolazi do hidrolize kalcijevog sulfida nastajanjem sumporovodika i slabo topljivog kalcijevog hidroksida, dok se natrijev karbonat odlaže u otopinu.

Solvay metoda

Trenutno se soda u industrijskim razmjerima proizvodi prema metodi koju je predložio belgijski kemičar procesa i industrijalac Ernest Solvay. Ova metoda temelji se na svojstvima slabe topljivosti natrijevog bikarbonata u slanim otopinama visoke koncentracije. Kroz zasićenu otopinu amonijak-voda natrijev klorid, ugljični dioksid je prošao. Nastali NaHC03, kao manje topljiv u ovom mediju, taloži se kao fini talog. Za dobivanje izravno natrijevog karbonata, obnovljeni bikarbonat je kalciniran (kalciniran). Ova metoda je savršeno primjenjiva na sintezu Na2C03 u industrijskom mjerilu, budući da je visoko ekonomična i relativna jednostavnost postupka. Danas, svjetska proizvodnja sode je oko 30 milijuna tona. godišnje.

Ekološki aspekti dobivanja Na2C03

Iz filtrata koji ostaje nakon odvajanja bikarbonata, pod utjecajem hidratizirani vapno amonijak se regenerira. Jedini nusproizvod proizvodnje sode je kalcijev klorid, čije je recikliranje ozbiljan ekološki problem. Pokušaji upotrebe ove tvari u borbi protiv ledenih uvjeta dovode do salinizacije tla i jake inhibicije vegetacijskog pokrova. Sada kako bi se uklonili glazura u Europskim zemljama češće se koristi ekološki prijateljski amonijev acetat. Još jedna zanimljiva činjenica je da je, u osvit dvadesetog stoljeća, metoda proizvodnje kalijevog karbonata (supstance koja je po svojoj kemijskoj strukturi uglavnom slična soda) prema Solvayovoj shemi, ali uz zamjenu otrovnog amonijaka trimetilaminom, patentirana u Francuskoj. Međutim, ova tehnika nije imala široku primjenu zbog visoke cijene potonje. U zaključku bih dodao da je visoka topljivost Na2C03 posljedica posebnosti kemijske strukture ove tvari, posebice prisutnosti vodikovih veza između aniona, zbog čega se bikarbonatni ioni kombiniraju u dimere.