Πώς προετοιμάζεται το ανθρακικό νάτριο;

Το ανθρακικό νάτριο (Na₂co₃), επίσης γνωστό ως σόδα πλύσης, είναι μια ευρέως χρησιμοποιούμενη χημική ένωση με διάφορες εφαρμογές. Ακολουθεί μια κατανομή του τρόπου με τον οποίο είναι προετοιμασμένο:

1. Διαδικασία Solvay (πιο κοινή μέθοδος)

* πρώτες ύλες: Ασβεστόλιθο (caco₃), αλάτι βράχου (NaCl), αμμωνία (NH₃) και νερό (h₂o).

* βήματα:

1. Αμμωνία άλμη: Το αλάτι διαλύεται σε νερό και επεξεργάζεται με αμμωνία για να σχηματιστεί αμμωνιακή άλμη (NH₄cl + NaCl).

2. Άμεση: Το διοξείδιο του άνθρακα (CO₂) είναι φουσκωμένο μέσω της αμμωνιακής άλμης. Αυτό σχηματίζει διττανθρακικό νάτριο (NAHCO₃) το οποίο κατακρημνίζεται.

3. διήθηση: Το διττανθρακικό νάτριο φιλτράρεται και ξηραίνεται.

4. Καύση: Το διττανθρακικό νάτριο θερμαίνεται για να αποσυντίθεται σε ανθρακικό νάτριο, νερό και διοξείδιο του άνθρακα.

5. Ανάκτηση αμμωνίας: Η αμμωνία που χρησιμοποιείται στη διαδικασία ανακτάται από τα υποπροϊόντα.

2. Leblanc διαδικασία (ιστορικά σημαντική, τώρα παρωχημένη)

* πρώτες ύλες: Χλωριούχο νάτριο (NaCl), θειικό οξύ (H₂so₄), ασβεστόλιθο (Caco₃) και άνθρακας.

* βήματα:

1. Παραγωγή κέικ αλατιού: Το χλωριούχο νάτριο αντιδρά με θειικό οξύ για να σχηματίσει θειικό νάτριο (Na₂so₄).

2. Παραγωγή μαύρης τέφρας: Το θειικό νάτριο αναμιγνύεται με άνθρακα και ασβεστόλιθο και θερμαίνεται για να παράγει μαύρη τέφρα, που περιέχει ανθρακικό νάτριο.

3. Απόδειξη: Το νερό χρησιμοποιείται για την εξαγωγή ανθρακικού νατρίου από τη μαύρη τέφρα.

4. Κρυστάλλωση: Οι κρύσταλλοι ανθρακικού νατρίου διαχωρίζονται από το διάλυμα.

3. Άλλες μέθοδοι

* ηλεκτρόλυση: Το ανθρακικό νάτριο μπορεί να παραχθεί με ηλεκτρόλυση ενός διαλύματος χλωριούχου νατρίου. Αυτή η μέθοδος είναι λιγότερο αποτελεσματική από τη διαδικασία Solvay.

* Φυσικές πηγές: Το ανθρακικό νάτριο βρίσκεται φυσικά σε ορισμένες ορυκτές αποθέσεις, αλλά αυτό δεν αποτελεί σημαντική πηγή παραγωγής.

Βασικές εκτιμήσεις:

* Διαδικασία Solvay: Η διαδικασία Solvay είναι η πιο ευρέως χρησιμοποιούμενη μέθοδος λόγω της αποτελεσματικότητάς της και του σχετικά χαμηλού κόστους. Είναι μια συνεχής διαδικασία και ανακτά την αμμωνία, καθιστώντας την φιλική προς το περιβάλλον.

* διαδικασία LEBLANC: Η διαδικασία LEBLANC είναι ξεπερασμένη και περιβαλλοντικά καταστροφική λόγω της χρήσης του άνθρακα και της παραγωγής μεγάλων ποσοτήτων αποβλήτων.

* Εναλλακτικές μέθοδοι: Άλλες μέθοδοι είναι λιγότερο συχνές λόγω του υψηλότερου κόστους τους ή της χαμηλότερης απόδοσης.

Εφαρμογές ανθρακικού νατρίου:

* Glassmaking: Το ανθρακικό νάτριο είναι ένα σημαντικό συστατικό στην κατασκευή γυαλιού.

* Παραγωγή σαπουνιού και απορρυπαντικού: Χρησιμοποιείται ως αλκαλικό για να εξουδετερώσει τα λιπαρά οξέα.

* Papermaking: Που χρησιμοποιούνται στις διαδικασίες πολτοποίησης και λεύκανσης.

* Μαλακοποίηση νερού: Χρησιμοποιείται για την απομάκρυνση ιόντων ασβεστίου και μαγνησίου από σκληρό νερό.

* Βιομηχανία τροφίμων: Χρησιμοποιείται ως πρόσθετο τροφίμων και σόδα ψησίματος.

* Άλλες εφαρμογές: Χρησιμοποιείται σε διάφορες βιομηχανίες όπως κλωστοϋφαντουργικά προϊόντα, χημικά και φαρμακευτικά προϊόντα.