Cesko.wiki Solvayův proces
Technology
12 hours ago
8
4
2
Author
Albert FloresSolvayův proces je chemický proces využívaný k výrobě sody (uhličitanu sodného). Proces byl vyvinut belgickým chemikem Ernestem Solvayem v roce 1863 a stal se jednou z nejdůležitějších metod výroby sody. Pro výrobu sody se v Solvayově procesu používá vápno, amoniak, chlorid sodný a uhličitan sodný. Nejprve se připraví roztok vápna a amoniaku, který následně reaguje s chloridem sodným a uhličitanem sodným za vzniku uhličitanu sodného. Tento uhličitan sodný se následně očistí a suší, čímž vzniká konečný produkt - soda. Výhodou Solvayova procesu je jeho ekonomičnost a úspornost. Proces využívá odpadní produkty jako využitelné suroviny a minimalizuje tak odpadní látky. Díky tomu se stal Solvayův proces preferovanou metodou pro výrobu sody na celém světě. Solvayův proces má však také své nevýhody. Výroba sody pomocí tohoto procesu je energeticky náročná, jelikož vyžaduje velké množství tepla. Proces také vyprodukuje velké množství odpadního plynu, který obsahuje skleníkové plyny a znečišťuje životní prostředí. Navzdory těmto nevýhodám se Solvayův proces stále používá a je jednou z hlavních metod výroby sody. Díky svému významu byl tento proces zařazen na seznam světového dědictví UNESCO v roce 2011 jakožto významná technologická inovace.
Solvayův proces je způsob, kterým se vyrábí uhličitan sodný, neboli soda. V roce 1861 belgický chemik Ernest Solvay objevil metodu přeměny chloridu sodného na uhličitan sodný za použití amoniaku. Postup spočívá v tvorbě poměrně málo rozpustného hydrogenuhličitanu sodného (NaHCO3) reakcí hydrogenuhličitanu amonného a chloridu sodného ve vodném roztoku:
:\mathrm{\ NaCl_{(aq)}+H_2O_{(l)}+NH_{3(aq)}+CO_{2(aq)}\ \rightarrow\ NaHCO_{3(s)}+NH_4Cl_{(aq)}}
Technicky se postupuje tak, že se do téměř nasyceného roztoku NaCl zavádí nejprve amoniak a poté oxid uhličitý. Vzniklý hydrogenuhličitan sodný se odfiltruje a zahříváním (kalcinací) převede na uhličitan sodný (kalcinovanou sodu):
:\mathrm{2NaHCO_{3(s)}\ \rightarrow\ Na_2CO_{3(s)}+H_2O_{(g)}+CO_{2(g)}}
Takto získaný oxid uhličitý se znovu odvádí zpět do výroby. Vzniklý chlorid amonný je podroben reakci s hydroxidem vápenatým za vzniku odpadního chloridu vápenatého a uvolnění amoniaku, který je znovu použit ve výrobě.
:\mathrm{\ 2NH_4Cl_{(aq)}+Ca(OH)_{2(aq)}\ \rightarrow\ CaCl_{2(aq)}+2H_2O_{(l)}+2NH_{3(g)}}