Solvay -processen är en kemisk process som används för att producera natriumkarbonat (Na₂co₃), allmänt känd som tvätt soda. Denna process förlitar sig på en serie reaktioner som involverar saltlösning (NaCl), ammoniak (NH₃) och koldioxid (CO₂). Här är en uppdelning av de steg som är inblandade:
1. Saltlösning och ammoniakabsorption:
* Saltlösning (koncentrerad NaCl -lösning) är mättad med ammoniakgas.
* Ammoniaken upplöses i saltlösningen och bildar ammoniumklorid (NH₄CL) och en lösning som innehåller både NH₃ och NaCl.
2. Kolsyrning:
* Koldioxid (CO₂) bubblas genom den ammonierade saltlösningen.
* CO₂ reagerar med NH₃ och vatten för att bilda ammoniumbikarbonat (NH₄HCO₃).
* Ammoniumbikarbonatet reagerar sedan med natriumkloriden för att fälla ut natriumbikarbonat (NAHCO₃):
`` `
NH₄HCO₃ + NACL → NAHCO₃ + NH₄CL
`` `
3. Filtrering och kalcinering:
* Det utfällda natriumbikarbonatet filtreras ut och tvättas.
* Det fasta natriumbikarbonatet upphettas sedan (beräknas) för att sönderdelas i natriumkarbonat, vatten och koldioxid:
`` `
2 nahco₃ → na₂co₃ + h₂o + co₂
`` `
4. Ammoniakåterhämtning:
* Ammoniakkloriden (NH₄CL) som produceras under processen upphettas med kalciumhydroxid (Ca (OH) ₂) för att regenerera ammoniakgas:
`` `
2 NH₄CL + CA (OH) ₂ → 2 NH₃ + CaCl₂ + 2 H₂O
`` `
* Den återhämtade ammoniaken återanvänds i processen.
5. Biprodukthantering:
* Kalciumkloriden (CaCl₂) som produceras som en biprodukt kasseras eller används för andra industriella ändamål.
Övergripande reaktion:
Den övergripande reaktionen från solvay -processen kan representeras enligt följande:
`` `
2 NaCl + Caco₃ → Na₂co₃ + CaCl₂
`` `
Fördelar med solvayprocessen:
* Hög effektivitet: Processen har ett relativt högt utbyte av natriumkarbonat.
* låg kostnad: Råvarorna som används är lätt tillgängliga och billiga.
* kontinuerlig process: Processen kan drivas kontinuerligt, vilket förbättrar produktiviteten.
Nackdelar med solvayprocessen:
* Miljöproblem: Processen producerar betydande mängder kalciumklorid, vilket kan vara en källa till föroreningar.
* Energiintensiv: Kalineringssteget kräver betydande energiinmatning.
Slutsats:
Solvay -processen är en avgörande industriell metod för produktion av natriumkarbonat, en vital kemikalie som används i olika branscher som glas, papper och tvålproduktion. Även om den har vissa miljöer nackdelar, gör dess effektivitet och låg kostnad den till en allmänt använt process för produktion av tvätt soda.
