Bereiding van wassoda (natriumcarbonaat) door het ammoniak-solvay-proces

Het Solvay -proces is een chemisch proces dat wordt gebruikt om natriumcarbonaat (Na₂co₃) te produceren, beter bekend als wassoda. Dit proces is gebaseerd op een reeks reacties met pekel (NaCl), ammoniak (NH₃) en koolstofdioxide (CO₂). Hier is een uitsplitsing van de betrokken stappen:

1. Pekelverzadiging en ammoniakabsorptie:

* Brine (geconcentreerde NaCl -oplossing) is verzadigd met ammoniakgas.

* De ammoniak lost op in de pekel en vormt ammoniumchloride (NH₄CL) en een oplossing die zowel NH₃ als NaCl bevat.

2. Carbonatatie:

* Koolstofdioxide (CO₂) wordt door de geammonieerde pekeloplossing geborreld.

* De co₂ reageert met het NH₃ en water om ammoniumbicarbonaat te vormen (NH₄HCO₃).

* Het ammoniumbicarbonaat reageert vervolgens met het natriumchloride om natriumbicarbonaat (NAHCO₃) neer te slaan:

`` `

NH₄HCO₃ + NaCl → NAHCO₃ + NH₄CL

`` `

3. Filtratie en calcinatie:

* Het neergeslagen natriumbicarbonaat wordt uitgefilterd en gewassen.

* Het vaste natriumbicarbonaat wordt vervolgens verwarmd (gecalcineerd) om het in natriumcarbonaat, water en koolstofdioxide te ontbinden:

`` `

2 NAHCO₃ → Na₂co₃ + H₂o + Co₂

`` `

4. Ammoniakherstel:

* De in het proces geproduceerde ammoniakchloride (NH₄CL) wordt verwarmd met calciumhydroxide (Ca (OH) ₂) om ammoniakas te regenereren:

`` `

2 NH₄CL + CA (OH) ₂ → 2 NH₃ + CACL₂ + 2 H₂O

`` `

* De herstelde ammoniak wordt tijdens het proces hergebruikt.

5. Bijproductbeheer:

* Het calciumchloride (CaCl₂) geproduceerd als een bijproduct wordt meestal weggegooid of gebruikt voor andere industriële doeleinden.

Algemene reactie:

De algemene reactie van het solvay -proces kan als volgt worden weergegeven:

`` `

2 NaCl + Caco₃ → Na₂co₃ + CaCl₂

`` `

Voordelen van het Solvay -proces:

* Hoog efficiëntie: Het proces heeft een relatief hoge opbrengst van natriumcarbonaat.

* lage kosten: De gebruikte grondstoffen zijn direct beschikbaar en goedkoop.

* continu proces: Het proces kan continu worden bediend, wat de productiviteit verbetert.

Nadelen van het Solvay -proces:

* milieuproblemen: Het proces produceert aanzienlijke hoeveelheden calciumchloride, wat een bron van vervuiling kan zijn.

* Energie -intensief: De calcinatiestap vereist aanzienlijke energie -input.

Conclusie:

Het Solvay -proces is een cruciale industriële methode voor de productie van natriumcarbonaat, een vitale chemische stof die wordt gebruikt in verschillende industrieën zoals glas-, papier- en zeepproductie. Hoewel het een aantal omgevingsgebouwen heeft, maken de efficiëntie en lage kosten het een veel gebruikt proces voor de productie van wassoda.