Den Solvay -processen er en kemisk proces beregnet til at syntetisere natriumcarbonat . Den XX th århundrede, dette var den vigtigste industrielle proces benyttes. Solvay-processen står over for konkurrence fra ekstraktion af natriumcarbonat fra naturlige carbonataflejringer, såsom natron , som for eksempel kan findes i Egypten eller Nordamerika eller endda trona .
Indtil 1789 , ofte stadig i begyndelsen af det XIX th århundrede, natriumcarbonat , denne ingrediens nødvendig for industrier glas , den sæbe , det tekstil og papir , kom fra asken af planter akvatisk slags alger eller terrestriske slags Chenopodiaceae, kaldet sodavand, fx glasurt eller opvarmning af natron i fjerne ørkenlande. I 1791 perfektionerede den franske kemiker Nicolas Leblanc Leblanc-processen efter at have opfundet den i 1780'erne: det gjorde det muligt at få natriumcarbonat fra havsalt, svovlsyre, trækul, kalksten. Leblanc-processen, som kræver opvarmningsenergi, blev brugt indtil 1870'erne, da den blev fortrengt af Solvay-processen.
Solvay-processen kaldet ammoniak blev opdaget af den belgiske kemiker Ernest Solvay, der åbnede sin første fabrik i Belgien i 1863 . Det er resultatet af omhyggelig observation af gammel praksis af en erfaren kemiker, en fremragende behandler af vandige opløsninger. Denne økonomiske proces bruges stadig i dag.
Solvay-processen i sidste ende frembringer natriumcarbonat (Na 2 CO 3fra salt ( natriumchlorid NaCl) Og kridt ( calciumcarbonat CaCO 3) Dygtigt anvendelse alkali ammoniak (NH 3); yderligere opnås der calciumchlorid (CaClz 2), et biprodukt, der ikke er affald, men som kan være et nyttigt produkt. Den anvendelser proces ammoniak, som ikke forbruges, men genanvendes efter regenerering og genanvendelse, fra NH 4 Cl mellemprodukt.
De overordnede resultater af reaktionerne er:
2 NaCl + CaCO 3→ Na 2 CO 3+ CaCl 2Det ønskede produkt opnås ved calcinering af natriumbicarbonat (også kendt som: natriummonohydrogencarbonat ):
2 NaHCO 3 → Na 2 CO 3+ H 2 O+ CO 2Den bikarbonat af soda dannes ved at føre carbondioxid i en vandig opløsning basisk med natriumchlorid : i basisk medium kuldioxiden omdannes til bicarbonat ion, som bundfald i nærvær af natriumion; anvender fremgangsmåden, som en basis , den ammoniak :
Na + + Cl - + CO 2 + NH 3 + H 2 O → Na + + Cl - + HCO 3 - + NH 4 + → NaHCO 3 + Cl - + NH 4 +Den nødvendige carbondioxid opnås ved opvarmning kridt (calciumcarbonat CaCO 3 ) til en temperatur på omkring 1000 ° C :
Meget basisk, CaO gør det muligt at omdanne ammonium (i ammoniumchloridopløsningen) tilbage til ammoniak, hvilket producerer calciumchlorid:
2 NH 4 Cl+ CaO → 2 NH 3+ CaCl 2+ H 2 OSolvay-processen er mindre forurenende og billigere end Leblanc-processen . Salt og kridt, selv kalksten, er rigelige og billige. Ammoniak genbruges under reaktionen. Den calciumchlorid , et biprodukt af reaktionen, et salt er hygroskopisk og selv vandsugende , bruges om vinteren til at smelte sne på vejene.