Способы производства карбоната натрия
Натриевая угольная кислота, или кальцинированная сода, это бесцветные кристаллы или порошок, который легко растворяется в воде. Продукт обладает гигроскопическими свойствами, в результате чего на воздухе он может поглощать влагу и углекислый газ, превращаясь в кислую соль — гидрокарбонат натрия.
Основные свойства
Материал бывает с моноклинной структурой кристалла и формируется при температурах до 350 C, при нагреве до 479 C приобретает новую форму, но с таким же моноклинным строением, но с другой кристаллической структурой. Точка плавления составляет 854 C, а при нагреве более 1000 C вещество разлагается на оксид натрия и СО2. Твердость этого соединения, измеренная по шкале Мооса, составляет 1,3. Все свойства перечислены в карточке товара у поставщика https://hpk-penza.com/.
Получение карбоната натрия
Вплоть до начала девятнадцатого столетия карбонат натрия не извлекали как самостоятельное вещество, а использовали прежде всего, остатки золы, определённые виды морских водорослей и растений, растущих на солончаковых почвах.
Сейчас вещество получают химическим способом. Существует четыре производственных метода:
- с использованием хлорида натрия и аммиака;
- с использованием естественной соды;
- через переработку нефелинов;
- методом карбонизации гидрооксида натрия.
Ранее 100% карбоната натрия производилось первым методом, который и сейчас является основным. Остальные применяют на инновационных предприятиях, но их доля составляет лишь 15%.
Преимущества основного метода изготовления заключаются в его простоте и низкой стоимости используемого сырья. Кроме того, основные химические реакции происходят при низких температурах, не превышающих 100 С. Также за все время процесс производства вещества хорошо отработан, а двадцатом столетии усовершенствован японцами. Благодаря новому подходу существенно сократились энергозатраты на всех этапах изготовления и уменьшилось сырьевое потребление. В связи с этим, цена конечного продукта стала еще ниже.
Изготовление кальцинированной соды из натуральных материалов является относительно молодой отраслью, появившейся в последние годы 40-х, но сегодня стала серьёзным конкурентом традиционного метода с использованием аммиака. Это связано с экологической безопасностью и экономической эффективностью .
Метод комплексной переработки нефелина в глиноземы, кальцинированную соду и другие продукты разработали в СССР. Сейчас он применяется исключительно в России и занимает третье место по популярности среди других методик. Несмотря на свою непопулярность, способ позволяет сократить инвестиционные затраты на 15%.
В конце 60-х соду производили с помощью карбонизации гидрооксида натрия, однако сегодня он утратил свою актуальность.