رماد الصودا الكثيف - الهند

حول Soda Ash Dense (كربونات الصوديوم)
رماد الصودا الكثيف هو الاسم الصناعي لكربونات الصوديوم اللامائية. ديكاهيدرات كربونات الصوديوم عبارة عن مركب بلوري شفاف عديم اللون يُعرف تجاريًا باسم الصودا أو صودا الغسيل. يتم إنتاج رماد الصودا بطريقة صودا الأمونيا (عملية سولفاي) باستخدام الأمونيا وثاني أكسيد الكربون لمعالجة كلوريد الصوديوم. كما يستخدم المعدن الطبيعي «ترونا» كمصدر لكربونات الصوديوم. إنه جزء لا يتجزأ من العديد من الصناعات وعمليات التصنيع، وله مجموعة واسعة من الاستخدامات الصناعية، وهو أمر بالغ الأهمية في تصنيع الزجاج المسطح وزجاج الحاويات، وهو مكون رئيسي لإنتاج المنظفات.
عملية التصنيع
التعدين
توجد كربونات الصوديوم في الطبيعة مثل Trona، ثنائي هيدرات ثنائي كربونات الهيدروجين ثلاثي الصوديوم (Na3HCO3CO3·2H2O). يتم استخراج الترونا أيضًا من بعض البحيرات القلوية عن طريق التجريف. تعمل الينابيع المالحة الساخنة باستمرار على تجديد الملح في البحيرة بحيث لا يزيد معدل التجريف عن معدل التجديد، ويكون المصدر مستدامًا تمامًا.

عملية سولفاي
في عام 1861، طور الكيميائي الصناعي البلجيكي إرنست سولفاي طريقة لتحويل كلوريد الصوديوم إلى كربونات الصوديوم باستخدام الأمونيا. تركزت عملية سولفاي حول برج مجوف كبير. في الجزء السفلي، تم تسخين كربونات الكالسيوم (الحجر الجيري) لإطلاق ثاني أكسيد الكربون:
CaCO3 ← أكاسيد الكربون+ثاني أكسيد الكربون
في الجزء العلوي، دخل محلول مركّز من كلوريد الصوديوم والأمونيا إلى البرج. ومع تدفق ثاني أكسيد الكربون من خلاله، ترسبت بيكربونات الصوديوم:
كلوريد الصوديوم + NH3 + ثاني أكسيد الكربون+ H2O ← NaHCO3 + NH4Cl
ثم تم تحويل بيكربونات الصوديوم إلى كربونات الصوديوم عن طريق تسخينها وإطلاق الماء وثاني أكسيد الكربون:
2 NaHCO3 ← Na2CO3 + H2O+ثاني أكسيد الكربون
وفي الوقت نفسه، تم تجديد الأمونيا من المنتج الثانوي لكلوريد الأمونيوم عن طريق معالجتها بالجير (هيدروكسيد الكالسيوم) المتبقي من توليد ثاني أكسيد الكربون:
AcO+ H2O ← الكالسيوم (OH) 2
الكالسيوم (OH) 2 + 2 NH4 Cl ← CaCl2 + 2 NH3 + 2 H2O
نظرًا لأن عملية Solvay تعيد تدوير الأمونيا، فإنها تستهلك فقط المحلول الملحي والحجر الجيري وتحتوي على كلوريد الكالسيوم كمنتج النفايات الوحيد. بحلول عام 1900، تم إنتاج 90٪ من كربونات الصوديوم بواسطة عملية سولفاي.

عملية أنت
تم تطويره من قبل الكيميائي الصيني Hou Debang في الثلاثينيات. تم ضخ ثاني أكسيد الكربون المنتج الثانوي السابق لإصلاح البخار من خلال محلول مشبع من كلوريد الصوديوم والأمونيا لإنتاج بيكربونات الصوديوم من خلال التفاعلات التالية:
NH3+ ثاني أكسيد الكربون+ H2O → NH4HCO3
NH4HCO3+ كلوريد الصوديوم → NH4Cl + NaHCO3
تم جمع بيكربونات الصوديوم على شكل رواسب بسبب انخفاض قابليتها للذوبان ثم تسخينها لإنتاج كربونات الصوديوم النقية على غرار الخطوة الأخيرة من عملية سولفاي. يتم إضافة المزيد من كلوريد الصوديوم إلى المحلول المتبقي من الأمونيوم وكلوريدات الصوديوم؛ كما يتم ضخ المزيد من الأمونيا عند 30-40 درجة مئوية إلى هذا المحلول. ثم تنخفض درجة حرارة المحلول إلى أقل من 10 درجات مئوية. تكون قابلية ذوبان كلوريد الأمونيوم أعلى من تلك الخاصة بكلوريد الصوديوم عند 30 درجة مئوية وأقل عند 10 درجات مئوية. بسبب اختلاف الذوبان المعتمد على درجة الحرارة وتأثير الأيونات الشائعة، يتم ترسيب كلوريد الأمونيوم في محلول كلوريد الصوديوم.
يعني الاسم الصيني لعملية Hou (èâââåå＊ ¢ ±æ³•) «طريقة التصنيع القلوي المزدوج»: تقترن عملية Hou بعملية Haber وتوفر اقتصادًا ذريًا أفضل من خلال القضاء على إنتاج كلوريد الكالسيوم نظرًا لأن الأمونيا لم تعد بحاجة إلى التجديد. يمكن بيع المنتج الثانوي لكلوريد الأمونيوم كسماد.