Προετοιμασία σόδας πλύσης από τη διαδικασία Solvay Ammonia;
Παρασκευή σόδα πλυσίματος (ανθρακικό νάτριο) από τη διαδικασία αμμωνία-διαλύτη
Η διαδικασία Solvay είναι μια χημική διαδικασία που χρησιμοποιείται για την παραγωγή ανθρακικού νατρίου (Na₂co₃), κοινώς γνωστή ως σόδα πλύσης. Αυτή η διαδικασία βασίζεται σε μια σειρά αντιδράσεων που περιλαμβάνουν άλμη (NaCl), αμμωνία (NH₃) και διοξείδιο του άνθρακα (CO₂). Ακολουθεί μια ανάλυση των εμπλεκόμενων βημάτων:
1. Κορεσμός άλμης και απορρόφηση αμμωνίας:
* Η άλμη (συμπυκνωμένο διάλυμα NaCl) είναι κορεσμένη με αέριο αμμωνίας.
* Η αμμωνία διαλύεται στην άλμη, σχηματίζοντας χλωριούχο αμμώνιο (NH₄Cl) και ένα διάλυμα που περιέχει τόσο NH₃ όσο και NaCl.
2. Άμεση:
* Το διοξείδιο του άνθρακα (CO₂) είναι φυσαλίδες μέσω του διαλύματος αμμωνίας.
* Το CO₂ αντιδρά με το NH₃ και το νερό για να σχηματίσει διττανθρακικό αμμώνιο (NH₄HCo₃).
* Το διττανθρακικό αμμώνιο αντιδρά στη συνέχεια με το χλωριούχο νάτριο για να κατακρημνίσει το διττανθρακικό νάτριο (Nahco₃):
`` `
Nh₄hco₃ + naCl → nahco₃ + nh₄cl
`` `
3. Διήθηση και φρύξη:
* Το διττανθρακικό νάτριο που κατακρημνίζεται φιλτράρονται και πλένονται.
* Το στερεό διττανθρακικό νάτριο θερμαίνεται στη συνέχεια (ασβεστοποιημένος) για να το αποσυντεθεί σε ανθρακικό νάτριο, νερό και διοξείδιο του άνθρακα:
`` `
2 nahco₃ → na₂co₃ + h₂o + co₂
`` `
4. Ανάκτηση αμμωνίας:
* Το χλωριούχο αμμωνία (NH₄Cl) που παράγεται στη διαδικασία θερμαίνεται με υδροξείδιο του ασβεστίου (Ca (OH) ₂) για την αναγέννηση αερίου αμμωνίας:
`` `
2 NH₄CL + CA (OH) ₂ → 2 NH₃ + CACL₂ + 2 H₂O
`` `
* Η ανακτημένη αμμωνία επαναχρησιμοποιείται στη διαδικασία.
5. Διαχείριση υποπροϊόντων:
* Το χλωριούχο ασβέστιο (CaCl₂) που παράγεται ως υποπροϊόν απορρίπτεται συνήθως ή χρησιμοποιείται για άλλους βιομηχανικούς σκοπούς.
Συνολική αντίδραση:
Η συνολική αντίδραση της διαδικασίας Solvay μπορεί να αναπαρασταθεί ως εξής:
`` `
2 naCl + caco₃ → na₂co₃ + cacl₂
`` `
Πλεονεκτήματα της διαδικασίας Solvay:
* υψηλή απόδοση: Η διαδικασία έχει σχετικά υψηλή απόδοση ανθρακικού νατρίου.
* χαμηλό κόστος: Οι πρώτες ύλες που χρησιμοποιούνται είναι άμεσα διαθέσιμες και φθηνές.
* Συνεχής διαδικασία: Η διαδικασία μπορεί να λειτουργεί συνεχώς, γεγονός που βελτιώνει την παραγωγικότητα.
Μειονεκτήματα της διαδικασίας Solvay:
* Περιβαλλοντικές ανησυχίες: Η διαδικασία παράγει σημαντικές ποσότητες χλωριούχου ασβεστίου, το οποίο μπορεί να αποτελέσει πηγή ρύπανσης.
* Εντατική ενέργεια: Το βήμα ασβεστοποίησης απαιτεί σημαντική εισροή ενέργειας.
Συμπέρασμα:
Η διαδικασία Solvay είναι μια κρίσιμη βιομηχανική μέθοδος για την παραγωγή ανθρακικού νατρίου, μια ζωτική χημική ουσία που χρησιμοποιείται σε διάφορες βιομηχανίες όπως η παραγωγή γυαλιού, χαρτιού και σαπουνιού. Ενώ έχει κάποια περιβαλλοντικά μειονεκτήματα, η αποτελεσματικότητά του και το χαμηλό κόστος της καθιστούν μια ευρέως χρησιμοποιούμενη διαδικασία για την παραγωγή σόδας πλύσης.
