Калцинирана сода: физикохимични свойства и производство
Физико-химични характеристики
Натриевата кал, външно е безцветен прах от кристална структура, която е лесно разтворима във водна среда и се характеризира с силно алкална химична реакция. Тази субстанция се характеризира с повишена хигроскопичност, интензивно абсорбира влагата и въглеродния диоксид във въздуха, което допринася за образуването на кисели соли на NaHCO 3. При съхранение на открито, содата се подлага на бързо слепване. Това химично съединение служи като основен реагент за свързване на калциеви йони. Като такъв, той се използва, когато е необходимо да се превърне калциевата глина в натриева глина.
Производство на калцинирана сода
Натриев карбонат, Нарича се натриев карбонат (Na 2 CO 3 ), той е един от най-важните продукти в химическата промишленост. Нито една сфера на националната икономика не може да се справи без това вещество днес. Днес стъкло, сапун, текстил, масло, целулоза и хартия и много други области на индустрията консумират в големи количества сода. Използването му в ежедневието също е добре известно. И макар тази субстанция да се намира в природата под формата на минерал тройна, тя не е достатъчна, за да осигури непрекъснато нарастващи индустриални нужди. Още в осемнадесети век имаше спешна нужда от допълнително производство. Първият промишлен метод за получаване на натриев карбонат е разработен и внедрен от Leblanc през 1791 година. Същността на този метод е калциниране при температура от 1000 o C на дехидратиран мирабилит с въглищен и варовиков компонент. При третиране на стопилката с гореща вода, хидролизата на калциевия сулфид се получава с образуването на сероводород и слабо разтворим калциев хидроксид, докато содата се отлага в разтвора.
Solvay метод
Понастоящем, сода в индустриален мащаб се произвежда по метода, предложен от белгийския химик на процесите и промишлеността Ернест Солвей. Този метод се основава на свойствата на слабата разтворимост на натриев бикарбонат във физиологични разтвори с висока концентрация. Чрез наситен разтвор на амоняк-вода натриев хлорид, преминава въглероден диоксид. Полученият NaHC03, като по-малко разтворим в тази среда, се утаява като фина утайка. За да се получи директно сода, извлеченият бикарбонат се калцинира (калцинира). Този метод е напълно приложим за синтеза на Na2C03 в промишлен мащаб, тъй като той е силно икономичен и има относителна простота на процеса. Днес световното производство на сода е около 30 милиона тона. годишно.
Екологични аспекти на получаване на Na 2 CO 3
От филтрата, оставащ след отделяне на бикарбоната, под влиянието на хидратирана вар амонякът се регенерира. Единственият страничен продукт от производството на калцинирана сода е калциев хлорид, рециклирането е сериозен екологичен проблем. Опитите да се използва това вещество за борба с ледените условия водят до засоляване на почвата и силно потискане на растителната покривка. Сега, за да се премахне измръзване Европейски страни по-често се използва по-екологичен амониев ацетат. Друг интересен факт е, че в зората на двадесети век методът за производство на поташ (вещество, което в голяма степен е подобен по химическа структура на сода) съгласно схемата на Solvay, но заместващ токсичния амоняк с триметиламин, е патентован във Франция. Тази техника обаче нямаше широко приложение поради високата цена на последната. В заключение бих искал да добавя, че високата разтворимост на Na 2 CO 3 се дължи на особеностите на химичната структура на това вещество, по-специално на наличието на водородни връзки между анионите, поради което бикарбонатните йони са комбинирани в димери.