История и методы производства соды

В цивилизованном Европейском мире соду знали издавна, она применялась как для производства мыла, стекла, так и для различных красок и даже лекарств. Получали ее довольно просто – из золы морских водорослей. Однако нельзя сказать, что данный метод подходил для промышленного производства, а это для Европы было неприменимо.

В статьи мы в хронологическом порядке осветим процесс совершенствования производства соды и более подробно остановимся на современных способах и основных химических реакциях в получении соды. Сода это базовый продукт практически всей линейки бытовой химии.

• Изобретение промышленного способа добычи соды
• Производственные стадии по методу Леблана
• Производственные стадии по методу Сольве
• Крымский содовый завод

Изобретение промышленного способа добычи соды

Поэтому уже в 1791 году, французский химик Леблан изобрел промышленный способ добычи соды. Его ключевое отличие состояло в том, что добывали соду из каменной соли, которую растворяли в воде, после чего смешивая полученный сульфат натрия с известняком, древесным углем и нагревали в печи.

Впрочем, данная технология была актуальная лишь для производства кальцинированной соды, более того, возникли проблемы с производством. Один из самых больших недостатков нового метода – большое количество отходов, в частности сульфида кальция и ядовитого хлороводорода. Несмотря на те минусы, которые были выявлены в методе Леблана, первые шаги были сделаны, сода упала в цене и производимая в промышленных масштабах стала более востребована.

Никола Леблан

Поэтому ученые начали искать новый способ получения соды. Первому удалось добиться значительных результатов другому французу – Огюстену Жаку Френелю, который в 1810 году не попробовал пропустить каменную соль через раствор аммиака и углекислого газа.

Химик Огюстен Жан Френель

Результаты его удовлетворили, производство было бы более дешевым и избавлялось бы от большей части отходов, однако увлеченный оптикой ученый решил не продвигать изобретение. Более того, в новом методе нашлись свои минусы – так и не нашлись пути регенерации аммиака, а стало быть, для промышленного производства новая разработка казалась нерентабельна. Поэтому вплоть до второй половины XIX века повсеместно использовался метод Леблана. Впрочем, уже в 1865 году, бельгиец Эрнест Сольве, взяв за основу труды Френеля, сумел найти способ для регенерации аммиака, тем самым заменив способ производства Леблана.

Производственные стадии по методу Леблана:

• 2NаС1 + Н2SO4 = Nа2SO4+ 2НС1 (при температуре темно-красного каления).
• Nа2SO4 + 3С + СаО = Nа2СОз + СаS + 2СО (температура до 960 °С).
• Выщелачивание.
• Выпаривание и кристаллизация Na2СО3∙10Н2О.
• Кальцинирование с образованием Nа2СО3.
• Частичная регенерация серы из сульфида кальция.

Производственные стадии по методу Сольве

• NaС1 + NН3 + СO2 + Н2O = NаНСО3 + NН4С1 (образование NаНСО3 происходит cheap jerseys в водном растворе при 30-40°С).
• Кальцинирование с образованием соды: 2NаНСО3 = Nа2СО3 + СО2 + Н2О (СО2частично остается в замкнутом процессе).
• Регенерация аммиака: 2NН4С1 + СаО wholesale jerseys = СаС12 + Н20 + 2NН3.

Таким образом, получается, что помимо кальцинированной соды, производился и бикарбонат натрия (пищевая сода), который являлся промежуточным продуктом получения кальцинированной соды по методу Сольве.

Химик Эрнест Сольве

На сегодняшний день производство очищенного бикарбоната натрия происходит двумя способами, «сухим» и «мокрым». В основе общего процесса стоит реакция карбонизация (насыщение раствора углекислым газом). Таким образом, происходит перекристаллизация, а сами способы различаются лишь в приготовлении раствора. Если при первом способе нужно брать готовую кальцинированную соду и растворять ее водой, то при втором, необходимо использовать технический бикарбонат.

Сухой способ производства бикарбоната натрия

Na2CO3(р.) + CO2(г.) + H2O(ж.) ↔ 2NaHCO3(тв.)

Мокрый способ производства бикарбоната натрия

2NaHCO3(р.) ↔ Na2CO3(р.) + CO2(г.) + H2O(пар)

Выпадающая при насыщении содового раствора диоксидом углерода, чистая пищевая сода отделяется, а маточная жидкость, которая содержит смесь карбоната и бикарбоната натрия, а также растворенных примесей (NaCl), возвращается в начало процесса для того, что бы получить исходный раствор.

Крымский содовый завод

Одним из крупнейших производителей пищевой и кальцинированной соды на территории России является Крымский Содовый завод, базирующийся на севере Республики Крым, в городе Красноперекопск.

Завод основан в 1967 году на северном крымском перешейке вблизи сивашских озер, откуда производство берет основную массу сырья. В 2015 году завод испытал острою нехватку воды, вследствие перекрытия Северо-Крымского канала со стороны Украины. Было решено пробурить ряд скважин для обеспечения производства водой. Количество людей, работающем на заводе насчитывают порядка 6 тысяч. Сегодня предприятие работает стабильно и обеспечивает рынок содой и сопутствующими товарами, такими как песок, пищевая йодированная соль, антрацит, известь, стиральный порошок и прочая бытовая химия.