Natriy karbonat, shuningdek, sodali suv sifatida ham tanilgan, gidroksidi emas, tuz deb tasniflanadi. Xalqaro savdoda soda yoki sodali suv deb ham ataladi. Bu muhim noorganik kimyoviy xom ashyo bo'lib, asosan tekis shisha, shisha buyumlar va keramik sir ishlab chiqarishda qo'llaniladi. Bundan tashqari, uy yuvish, kislota neytrallash va oziq-ovqat mahsulotlarini qayta ishlashda keng qo'llaniladi.
Natriy karbonatning rivojlanish tarixi birinchi soda sanoatidan boshlanishi kerak. Soda sanoati 18-asr oxirida boshlangan. Sanoat ehtiyojlari va soda ishlab chiqarish uchun xom ashyoning o'zgarishi bilan sodali suv (Na2CO3) ishlab chiqarish texnologiyasi jadal rivojlandi va ishlab chiqarish uskunalari keng ko'lamli, mexanizatsiyalashgan va avtomatlashtirilgan bo'lishga intiladi. 1983 yilda sodali suvning jahon ishlab chiqarishi taxminan 30 million tonnani tashkil etdi. Soda sanoati tarixida frantsuz n. lublanc, belgiyalik E. Solvay va xitoylik houdebang ajoyib hissa qo'shgan.
Sodali suvni sun'iy sintez qilishdan oldin, qadimgi davrlarda ba'zi dengiz o'tlari quritgandan keyin yondirilgan kul tarkibida ishqor borligi aniqlangan. Issiq suv bilan namlash va filtrlashdan so'ng, yuvish uchun jigarrang gidroksidi eritmani olish mumkin. Ko'p miqdorda tabiiy gidroksidi minerallardan, asosan ko'milgan er osti yoki gidroksidi suv ko'lidan keladi. Cho'kindi qatlamdagi tabiiy ishqorli ruda eng yuqori navga ega va keng tarqalgan. 18-asrning oxirida sodali suvni sun'iy sintez qilish usuli birinchi marta Frantsiyada ixtiro qilingan. Lublanc mirabilit, ohaktosh va ko'mirni pasaytirish va yuqori haroratda karbonatlash uchun asosan Na2CO3 ni o'z ichiga olgan qora kulni olish uchun ishlatgan. Yuvish, bug'lanish, tozalash, qayta kristallanish va quritishdan so'ng, taxminan 97 foiz tozaligi bilan og'ir sodali suv olindi. 1861 yilda Belgiyaning ernestolvyi sodali suvni ixtiro qildi va patent oldi. Texnik sirlarni himoya qilish keng qo'llanilmaganligi sababli, u 1920-yillarda Qo'shma Shtatlardan katta yutuq yaratdi. Xususan, xitoylik mashhur kimyo mutaxassisi houdebang 1932 yilda 70 yil davomida sir saqlanadigan “sodali suv ishlab chiqarish” kitobini nashr etgan. Solvay usuli dunyoda nashr etilgan. Houdebang, shuningdek, 1939 yildan 1942 yilgacha uy gidroksidi ishlab chiqarish jarayonini yo'lga qo'ydi va Sichuanda tajriba zavodini qurdi. 1952 yilda Dalyan kimyo zavodida qo'shma gidroksidi ishlab chiqarish sexi tashkil etildi. Yaponiyadagi Asahi nitrat sho'ba korxonasi tomonidan joriy etilgan Na usuli asosan bikarbonat ishqor va ammiak ishqorining murosali usuli hisoblanadi. Sodali suvning ammoniy xloridga nisbati o'z xohishiga ko'ra sozlanishi mumkin.
1783 yilda Frantsiya Fanlar akademiyasi sodali suv ishlab chiqarish usuli uchun 1200 frank miqdorida mukofot taklif qildi. 1789 yilda Fransiyaning Orlean gersogi feodalining yordamchi shifokori Lubran soda tayyorlash usulini muvaffaqiyatli yaratdi. 1791 yilda u patent oldi va kuniga 250 ~ 300 kg mahsulot ishlab chiqaradigan soda zavodini tashkil etdi. Stol tuzidan tashqari, Lubran soda jarayonida ishlatiladigan xom ashyo konsentrlangan sulfat kislota, ko'mir va ohaktoshni o'z ichiga oladi. Ishlab chiqarish jarayoni quyidagicha:
① 1-qadam: stol tuzini natriy sulfatga aylantirish uchun konsentrlangan sulfat kislotadan foydalaning:
② 2-qadam: natriy sulfat, ko'mir va ohaktoshni pechda birga qizdiring. Natriy sulfat o'choqdagi ko'mir bilan reaksiyaga kirishib, natriy sulfid va uglerod oksidi hosil qiladi:
③ 3-qadam: natriy sulfid ohaktosh bilan reaksiyaga kirishib, natriy karbonat va kaltsiy sulfid hosil qiladi:
Lubran gidroksidi ishlab chiqarish usuli tarixiy pretsedent yaratdi va insoniyatga ajoyib hissa qo'shdi, lekin u ham ko'p kamchiliklarga ega. Masalan, asosiy ishlab chiqarish jarayoni qattiq fazada amalga oshiriladi, xom ashyo sifatida konsentrlangan sulfat kislota bilan uzluksiz ishlab chiqarish qiyin, asbob-uskunalar qattiq korroziyaga uchragan, mahsulot sifati nopok, kaltsiy sulfid suvda oson erimaydi. , cho‘kkan shlak tashlanadi, xomashyo to‘liq ishlatilmaydi, xarajati yuqori, HCI, CO va boshqa gazlar hosil bo‘lib, atrof-muhitning ifloslanishiga olib keladi. Ushbu kamchiliklardan qiynalib, 1861 yilda Belgiya Solvay tuz, ohaktosh va ammiak kaltsiy xloriddan natriy karbonat va natriy karbonat qildi, bu ammiak gidroksidi usuli. Reaktsiya bosqichlari quyidagicha:
Reaksiya natijasida hosil bo'lgan CO2 va NH3 xom ashyo sifatida qayta ishlatilishi mumkin.
Jami reaksiya formulasi CaC03ortiqcha 2NaCl ===NaCl2ortiqcha Na2CO3
Ushbu soda ishlab chiqarish usuli Lubran soda tayyorlash usuliga qaraganda ancha sodda va ekologik jihatdan qulay bo'lsa-da, uzluksiz ishlab chiqarishni amalga oshiradi, tuzdan foydalanish darajasini sezilarli darajada yaxshilaydi va arzon narxga ega bo'lsa-da, xom ashyodan foydalanish darajasi past va ko'p miqdorda ishlab chiqariladi. -foydalanish qiymati past bo'lgan mahsulotlar CaCl2 ning kamchiliklari hali ham odamlarni ta'qib qilmoqda va xorijiy mamlakatlar ushbu patent ustidan juda qattiq nazoratga ega. Tegishli texnologiya yo'qligi sababli Xitoy uzoq vaqtdan beri cheklangan.
Nihoyat, houdebang 1943 yilda sanoatda soda ishlab chiqarish uchun ishlatiladigan houdebang soda tayyorlash usuli sifatida ham tanilgan soda tayyorlashning kombinatsiyalangan usulini ixtiro qildi. U o‘sha davrda xorijiy davlatlarning texnik blokadasini buzdi, soda ishlab chiqarish samaradorligini yanada oshirdi. Bu dunyoda keng qo'llaniladigan soda tayyorlash usuliga aylandi. O'ziga xos jarayon quyidagicha: to'yingan ammiak sho'r suviga CO2 qo'shing (ammiak va natriy xlorid to'yingan eritmalar) quyidagi reaktsiyani hosil qiladi.
Kimyoviy reaktsiya tenglamasi quyidagicha bo'lishi kerak:
Reaksiyadagi natriy bikarbonat past eruvchanligi tufayli cho'kadi, uni qo'shimcha kaltsiylash va natriy karbonat, suv va karbonat angidridga parchalash mumkin, ulardan karbonat angidrid qayta foydalanish uchun reaktsiyaga kirishi mumkin. Oshxona tuzining past foydalanish darajasi, soda ishlab chiqarishning yuqori narxi, chiqindi suyuqlik va qoldiqlar natijasida yuzaga keladigan atrof-muhitning ifloslanishi va davolashdagi qiyinchiliklarni hisobga olgan holda, janob houdebang minglab sinovlardan so'ng 1943 yilda soda tayyorlashning kombinatsiyalangan usulini muvaffaqiyatli ishlab chiqdi. Bu yangi jarayon birgalikda ishlab chiqarish uchun -- da ammiak zavodi va gidroksidi zavodini qurishdan iborat. Ammiak zavodi gidroksidi o'simlik uchun zarur bo'lgan ammiak va karbonat angidridni beradi. Ona suyuqlikdagi ammoniy xlorid kimyoviy mahsulot yoki o'g'it sifatida osh tuzini qo'shib kristallanadi. Tuz eritmasi qayta ishlanishi mumkin. "Birlashtirilgan gidroksidi ishlab chiqarish usuli" deb ataladigan "kombinatsiya" bu usul sintetik ammiak sanoati va gidroksidi ishlab chiqarish sanoatini birlashtiradi, ammiak ishlab chiqarishda CO2 qo'shimcha mahsulotidan foydalanadi, ohaktoshning parchalanishidan foydalanishni istisno qiladi. ishlab chiqarish va ishlab chiqarish uskunalarini soddalashtiradi. Bundan tashqari, birlashtirilgan gidroksidi soda jarayoni ham ammiak kaustik soda jarayonida juda foydali yon mahsulot bo'lmagan kaltsiy xlorid ishlab chiqarishdan qochadi. Buning o'rniga uni qayta tiklash uchun o'g'it sifatida ishlatilishi mumkin bo'lgan ammoniy xlorid ishlatiladi, bu tuzdan foydalanish darajasini yaxshilaydi, ishlab chiqarish jarayonini qisqartiradi, atrof-muhitning ifloslanishini kamaytiradi, sodali suv narxini pasaytiradi va taraqqiyotga yordam beradi. dunyodagi sanoat.
Hough's soda ishlab chiqarish jarayonining ajoyib xususiyati jarayonni uzluksiz qilish, miqyosni kengaytirishdir; Ikkinchidan, bu usul qattiq ammoniy bikarbonatdan boshlanmaydi, lekin uzluksiz ishlab chiqarish uchun avval ammiakni so'rish uchun tuz sho'r suvidan, keyin esa karbonatdan foydalanadi. Ushbu usulda yordamchi vosita sifatida oraliq tuz kerak emasligi sababli, xarajatlarni kamaytirish mumkin. 1952 yilda Xitoy Dalyan kimyo zavodida 10 t/D quvvatga ega aralash gidroksidi ishlab chiqarish uchun tajriba zavodini yaratdi, u 1957 yilda takomillashtirildi. Birlamchi tuz qo'shilishi, ammiakning ikkilamchi yutilishi va birlamchi karbonatlanish jarayonlari tajribalar orqali aniqlandi va uskunalar tanlash va operatsiya indekslari tasdiqlandi. 1964 yilda Dalian Chemical Industry kompaniyasida keng ko'lamli soda zavodi qurib bitkazildi va foydalanishga topshirildi.
Import qilinadigan tuzning yuqori bahosi tufayli Yaponiya tuzdan foydalanish darajasini yaxshilashning yangi usullarini izlashi kerak. 1950 yilda Asahi nitrat sho'ba korxonasi Mushan kimyo zavodida 30t / D estrodiol soda zavodini tashkil etdi. 1959 yil mart oyida Chiba kimyo zavodida kuniga 300 tonna sodali suv va ammoniy xlorid ishlab chiqaradigan yangi kombinatsiyalangan soda zavodini qurish boshlandi, bu AC usuli deb nomlanadi. 1970-yillarda Yaponiyada ammoniy xlorid ishlab chiqarish ortiqcha ta'minlangan. Ba'zi ammiak ishqorini ishlab chiqarishni tiklashdan tashqari, Asahi selitrasi NA jarayoni deb ham ataladigan yangi Asahi jarayonini yaratdi. Xinxu jarayonining xarakteristikasi shundaki, ammoniy xlorid chiqishi sozlanishi mumkin. Bozordagi ortiqcha ammoniy xlorid ammiakni qayta tiklash uchun to'g'ridan-to'g'ri ohak suti bilan distillangan bo'lishi mumkin. Shuning uchun bug 'va ohak iste'moli ammiak gidroksidi jarayoniga qaraganda kamroq. Chiqindilarni suyuqlik miqdori ammiak gidroksidi jarayonining deyarli 1/3 qismiga kamayadi. Chiqindidagi suyuqlikdagi kaltsiy xlorid konsentratsiyasini 2,5 baravar oshirish mumkin va xom tuzdan foydalanish darajasi 95 foizdan oshishi mumkin. Xinxu jarayoni, shuningdek, karbonizatsiya, kristallanish va boshqa jarayonlar va uskunalar tuzilishida katta yaxshilanishlarni amalga oshirdi.
Hozirgacha natriy karbonatning rivojlanishi umuman shakllangan. Keyinchalik, odamlar turli xil holatlarda foydalanishni ta'minlash uchun foydalanishga turli xil e'tibor qaratib, qayta ishlashda biroz yaxshilanishlarni amalga oshirdilar.