Soda Ash: fyzikálně chemické vlastnosti a výroba

Fyzikálně-chemické vlastnosti

Sodný popel je zvenčí bezbarvý prášek krystalické struktury, který je snadno rozpustný ve vodném prostředí a je charakterizován silně alkalickým typem chemické reakce. Tato látka je charakterizována zvýšenou hygroskopicitou, intenzivně absorbuje vlhkost a oxid uhličitý ve vzduchu, což přispívá k tvorbě kyselých solí NaHCO _3. V případě skladování na volném prostranství je uhličitan sodný vystaven rychlému spekulaci. Tato chemická sloučenina slouží jako hlavní činidlo pro vazbu vápenatých iontů. Jako takový se používá, když je nutné přeměnit vápenatou hlínu na sodnou hlínu.

Výroba sody

Uhličitan sodný, Volal sodík (Na ₂ CO ₃ ), je jedním z nejdůležitějších produktů v chemickém průmyslu. Žádná oblast národního hospodářství dnes bez této substance nemůže. Dnes sklo, mýdlo, textil, olej, buničina a papír a mnoho dalších oblastí průmyslu spotřebovaných ve velkém množství uhličitanu sodného. Jeho použití v každodenním životě je také dobře známé. A ačkoliv se tato látka nachází v přírodě ve formě minerální trony, nestačí zajistit stále rostoucí průmyslové potřeby. Již v osmnáctém století byla naléhavá potřeba další výroby. První průmyslovou metodu získávání sódy byla vyvinuta a zavedena Leblancem v roce 1791. Podstatou této metody je kalcinace dehydratovaného mirabilitu s uhlí a vápencovou složkou při teplotě 1000 oC. Při zpracování taveniny horkou vodou dochází k hydrolýze sulfidu vápenatého při tvorbě sírovodíku a špatně rozpustného hydroxidu vápenatého, zatímco uhličitan sodný je uložen v roztoku.

Metoda Solvay

V současné době je sodík v průmyslovém měřítku vyráběn podle metody navržené belgickým chemikem pro průmyslové výroby a průmyslníkem Ernest Solvay. Tato metoda je založena na vlastnostech nízké rozpustnosti hydrogenuhličitanu sodného ve fyziologických roztoky s vysokou koncentrací. Prostřednictvím nasyceného roztoku amoniaku a vody chlorid sodný, oxid uhličitý. Výsledný NaHC03, jako méně rozpustný v tomto médiu, se vysráží jako jemná sraženina. Pro získání přímo sodíku je regenerovaný hydrogenuhličitan kalcinován (kalcinován). Tato metoda je dokonale použitelná pro syntézu Na2C03 v průmyslovém měřítku, protože je vysoce ekonomická a relativní jednoduchost procesu. Dnes je světová výroba uhličitanu sodného asi 30 milionů tun. za rok.

Ekologické aspekty získávání Na2C03

Z filtrátu zbývajícího po oddělení hydrogenuhličitanu pod vlivem hydrát vápna regeneruje amoniak. Jediným vedlejším produktem výroby uhličitanu sodného je chlorid vápenatý, jejichž recyklace je vážným ekologickým problémem. Pokusy o použití této látky k boji s ledovými podmínkami vedou k salinizaci půdy a silné inhibici vegetačního pokryvu. Nyní odstranit námrazy v Evropských zemích častěji používán ekologičtější octan amonný. Další zajímavostí je, že na počátku dvacátého století byl ve Francii patentován způsob výroby potaše (látka, která je z velké části podobná chemické struktuře jako soda) podle Solvayova plánu, ale nahrazuje toxický amoniak trimethylaminem. Tato technika však neměla širokou aplikaci kvůli vysokým nákladům na latter. Závěrem bych chtěl dodat, že vysoká rozpustnost Na2C03 je způsobena zvláštnostmi chemické struktury této látky, zejména přítomností vodíkových vazeb mezi anionty, v důsledku čehož jsou bikarbonátové ionty kombinovány do dimerů.