Karbonat tas-sodju, magħruf ukoll bħala rmied tas-soda, huwa kklassifikat bħala melħ, mhux alkali. Tissejjaħ ukoll soda jew irmied tas-soda fil-kummerċ internazzjonali. Hija materja prima kimika inorganika importanti, prinċipalment użata fil-produzzjoni ta 'ħġieġ ċatt, prodotti tal-ħġieġ u glaze taċ-ċeramika. Jintuża wkoll ħafna fil-ħasil domestiku, in-newtralizzazzjoni tal-aċidu u l-ipproċessar tal-ikel.
L-istorja tal-iżvilupp tal-karbonat tas-sodju għandha tibda mill-ewwel industrija tas-soda. L-industrija tal-irmied tas-soda bdiet fl-aħħar tas-seklu 18. Bil-ħtiġijiet ta 'l-industrija u l-bidla tal-materja prima għas-Soda Making, it-teknoloġija tal-produzzjoni tas-soda ash (Na2CO3) żviluppat malajr, u t-tagħmir tal-produzzjoni għandu tendenza li jkun fuq skala kbira, mekkanizzat u awtomatizzat. Fl-1983, il-produzzjoni dinjija tal-irmied tas-soda kienet ta 'madwar 30mt. Fl-istorja tal-industrija tal-irmied tas-soda, Franċiż n. lublanc, Belġjan E. Solvay u Ċiniż houdebang għamlu kontribuzzjonijiet eċċellenti.
Qabel is-sinteżi artifiċjali tal-irmied tas-soda, instab fi żminijiet antiki li l-irmied maħruq minn xi alka wara t-tnixxif kien fih alkali. Wara t-tixrib u l-iffiltrar b'ilma sħun, tista 'tinkiseb soluzzjoni ta' alkali kannella għall-ħasil. Ammont kbir ta 'alkali naturali ġej minn minerali, prinċipalment midfuna taħt l-art jew lag tal-ilma alkalin. Il-mineral alkali naturali fis-saff sedimentarju għandu l-ogħla grad u huwa mqassam b'mod wiesa '. Fl-aħħar tas-seklu 18, il-metodu ta 'sintesi artifiċjali tas-soda ash kien ivvintat għall-ewwel darba fi Franza. Lublanc uża mirabilite, ġebel tal-ġir u faħam biex inaqqas u karbonat f'temperatura għolja biex jikseb prodott mhux raffinat irmied iswed li fih prinċipalment Na2CO3. Wara lissija, evaporazzjoni, raffinar, rikristallizzazzjoni u tnixxif, inkiseb irmied tas-soda tqil b'purità ta 'madwar 97 fil-mija. Fl-1861, ernestolvy tal-Belġju vvinta l-irmied tas-soda waħdu u kiseb privattiva. Peress li l-protezzjoni tas-sigrieti tekniċi ma ġietx applikata b'mod wiesa ', għamlet avvanz mill-Istati Uniti fl-1920. B'mod partikolari, houdebang, espert kimiku Ċiniż famuż, ippubblika l-ktieb "il-manifattura tal-irmied tas-soda" fl-1932, li se jinżamm sigriet għal 70 sena. Il-metodu Solvay ġie ppubblikat fid-dinja. Houdebang stabbilixxa wkoll proċess ta 'teħid ta' alkali tad-djar mill-1939 sal-1942, u stabbilixxa impjant pilota fis-Sichuan. Fl-1952, ġie stabbilit workshop konġunt li jagħmel l-alkali f'Dalian Chemical Plant. Il-metodu Na introdott mis-sussidjarja tan-nitrat Asahi fil-Ġappun huwa essenzjalment metodu ta 'kompromess ta' alkali tal-bikarbonat u alkali tal-ammonja. Il-proporzjon ta 'irmied tas-soda għall-klorur ta' l-ammonju jista 'jiġi aġġustat skont ir-rieda.
Fl-1783, l-Akkademja tax-Xjenzi Franċiża offriet premju ta '1200 frank għall-metodu tal-manifattura tal-irmied tas-soda. Fl-1789, Lubran, tabib attendant tal-Mulej feudal Duka ta 'Orleans, Franza, ħoloq b'suċċess metodu biex tagħmel is-soda. Fl-1791, huwa kiseb privattiva u stabbilixxa impjant tas-soda bi produzzjoni ta 'kuljum ta' 250 ~ 300kg. Minbarra l-melħ tal-mejda, il-materja prima użata fil-proċess tas-soda Lubran tinkludi aċidu sulfuriku ikkonċentrat, faħam tal-kannol u ġebla tal-franka. Il-proċess tal-produzzjoni huwa kif ġej:
① Pass 1: uża aċidu sulfuriku konċentrat biex tikkonverti melħ tal-mejda f'sulfat tas-sodju:
② Pass 2: saħħan is-sulfat tas-sodju, il-faħam u l-ġebla tal-franka flimkien fil-forn. Is-sulfat tas-sodju jirreaġixxi mal-faħam tal-kannol fil-forn biex jifforma sulfid tas-sodju u monossidu tal-karbonju:
③ Pass 3: is-sulfid tas-sodju jirreaġixxi mal-ġebla tal-ġir biex jipproduċi karbonat tas-sodju u sulfide tal-kalċju:
Il-metodu ta 'produzzjoni tal-alkali Lubran ħoloq preċedent storiku u għamel kontribuzzjonijiet eċċellenti lill-umanità, iżda għandu wkoll ħafna nuqqasijiet. Pereżempju, il-proċess ewlieni tal-produzzjoni jitwettaq fil-fażi solida, huwa diffiċli li tipproduċi kontinwament b'aċidu sulfuriku ikkonċentrat bħala materja prima, it-tagħmir huwa imsaddad ħafna, il-kwalità tal-prodott hija impura, is-sulfid tal-kalċju ma jinħallx faċilment fl-ilma , il-gagazza preċipitata tintrema, il-materja prima mhix utilizzata bis-sħiħ, l-ispiża hija għolja, u HCI, CO u gassijiet oħra huma ġġenerati, li jirriżultaw fi tniġġis ambjentali. Inkwetat minn dawn in-nuqqasijiet, fl-1861, is-Solvay Belġjan għamel karbonat tas-sodju u karbonat tas-sodju mill-melħ, ġebla tal-ġir u ammonja Klorur tal-kalċju, dan huwa metodu alkali tal-ammonja. Il-passi tar-reazzjoni huma kif ġej:
CO2 u NH3 ġenerati mir-reazzjoni jistgħu jerġgħu jintużaw bħala materja prima.
Il-formula tar-reazzjoni totali hija CaC03flimkien ma' 2NaCl ===NaCl2flimkien ma' Na2CO3
Għalkemm dan il-metodu li jagħmel is-soda huwa aktar sempliċi u favur l-ambjent mill-metodu li jagħmel is-soda Lubran, jirrealizza produzzjoni kontinwa, itejjeb ħafna r-rata ta 'utilizzazzjoni tal-melħ, u għandu spiża baxxa, għandu rata ta' utilizzazzjoni baxxa ta 'materja prima u jipproduċi numru kbir ta' minn -prodotti b'valur ta 'użu baxx In-nuqqasijiet ta' CaCl2 għadhom haunt nies, u pajjiżi barranin għandhom kontroll strett ħafna fuq din il-privattiva. Iċ-Ċina ilha ristretta għal żmien twil minħabba n-nuqqas ta 'teknoloġija rilevanti.
Fl-aħħarnett, houdebang ivvintat il-Metodu magħqud tas-Soda Making fl-1943, magħruf ukoll bħala metodu ta 'teħid tas-soda houdebang, li jintuża biex jagħmel irmied tas-soda fl-industrija. Kisser l-imblokk tekniku ta 'pajjiżi barranin f'dak iż-żmien, u tejbet aktar l-effiċjenza tat-teħid tas-soda. Sar metodu li jagħmel is-soda użat ħafna fid-dinja. Il-proċess speċifiku huwa kif ġej: żid is-CO2 fl-ilma mielaħ tal-ammonja saturat (l-ammonja u l-klorur tas-sodju huma soluzzjonijiet saturati) biex tipproduċi r-reazzjoni li ġejja
L-ekwazzjoni kimika tar-reazzjoni għandha tkun:
Il-bikarbonat tas-sodju fir-reazzjoni huwa preċipitat minħabba s-solubilità baxxa tiegħu, li tista 'tiġi kalċinata aktar u dekomposta f'karbonat tas-sodju, ilma u dijossidu tal-karbonju, li minnhom id-dijossidu tal-karbonju jista' jerġa' jidħol fir-reazzjoni għall-użu mill-ġdid. Fid-dawl tar-rata ta 'utilizzazzjoni baxxa tal-melħ tal-mejda, l-ispiża għolja tas-Soda Making, it-tniġġis ambjentali ikkawżat minn skart ta' likwidu u residwu u d-diffikultà fit-trattament, is-Sur houdebang żviluppa b'suċċess il-Metodu magħqud tas-Soda Making fl-1943 wara eluf ta 'testijiet. Dan il-proċess ġdid huwa li jinbena impjant tal-ammonja u impjant tal-alkali fi -- għall-produzzjoni konġunta. L-impjant ta 'l-ammonja jipprovdi ammonja u dijossidu tal-karbonju meħtieġ mill-impjant alkali. Il-klorur ta 'l-ammonju fil-likur omm huwa kristallizzat billi żżid melħ tal-mejda bħala prodott kimiku jew fertilizzant. Soluzzjoni tal-melħ tista 'tiġi riċiklata. Il-"kombinazzjoni" fl-hekk imsejjaħ "metodu ta 'teħid ta' alkali magħqud" tfisser li l-metodu jgħaqqad l-industrija tal-ammonja sintetika u l-industrija li tagħmel l-alkali flimkien, jagħmel użu mill-prodott sekondarju CO2 waqt il-produzzjoni tal-ammonja, jelimina l-użu ta 'dekompożizzjoni tal-ġebla tal-franka għal produzzjoni, u tissimplifika t-tagħmir tal-produzzjoni. Barra minn hekk, il-proċess tas-soda kawstika magħquda jevita wkoll il-produzzjoni tal-klorur tal-kalċju, li mhuwiex prodott sekondarju utli ħafna fil-proċess tas-soda kawstika tal-ammonja. Minflok, il-klorur tal-ammonju, li jista 'jintuża bħala fertilizzant, jintuża biex jirkuprah, li jtejjeb ir-rata ta' utilizzazzjoni tal-melħ, iqassar il-proċess tal-produzzjoni, inaqqas it-tniġġis għall-ambjent, inaqqas l-ispiża tal-irmied tas-soda, u jippromwovi l-progress ta ' industrija fid-dinja.
Il-karatteristika pendenti tal-proċess ta 'teħid tas-Soda ta' Hough hija li tagħmel il-proċess kontinwu, sabiex tespandi l-iskala; It-tieni nett, dan il-metodu ma jibdax bil-bikarbonat solidu tal-ammonju, iżda juża salmura tal-melħ biex jassorbi l-ammonja l-ewwel u mbagħad karbonat għal produzzjoni kontinwa. Minħabba li dan il-metodu m'għandux bżonn melħ intermedju bħala aġent awżiljarju, l-ispiża tista 'titnaqqas. Fl-1952, iċ-Ċina stabbilixxiet impjant pilota ta '10t / D għall-produzzjoni ta' alkali magħquda f'Dalian Chemical Plant, li tjieb fl-1957. Il-fluss tal-proċess taż-żieda primarja tal-melħ, assorbiment ta 'ammonja sekondarja u karbonazzjoni primarja ġie determinat permezz ta' esperimenti, u l-għażla tat-tagħmir u l-indiċi tal-operat ġew affermati. Fl-1964, l-impjant tas-soda magħquda fuq skala kbira tlesta u beda jitħaddem f'Dalian Chemical Industry Company.
Minħabba l-prezz għoli tal-melħ importat, il-Ġappun għandu jfittex metodi ġodda biex itejjeb ir-rata ta 'utilizzazzjoni tal-melħ. Fl-1950, is-sussidjarja tan-nitrat Asahi stabbilixxiet impjant tas-soda magħquda ta '30t / D fl-impjant kimiku ta' Mushan. F'Marzu 1959, bdiet tistabbilixxi impjant ġdid tas-soda magħquda fl-impjant kimiku ta 'Chiba, bi produzzjoni ta' kuljum ta '300t soda ash u klorur ta' l-ammonju, imsemmi bħala metodu AC. Fis-snin sebgħin, il-produzzjoni tal-klorur tal-ammonju fil-Ġappun kienet ipprovduta żżejjed. Minbarra li terġa 'tibda xi produzzjoni ta' alkali ta 'l-ammonja, Asahi saltpetre stabbilixxa l-proċess ġdid ta' Asahi, magħruf ukoll bħala l-proċess NA. Il-karatteristika tal-proċess Xinxu hija li l-output tal-klorur tal-ammonju jista 'jiġi aġġustat. Il-klorur ta 'l-ammonju żejjed fis-suq jista' jiġi distillat direttament bil-ħalib tal-ġir biex jirkupra l-ammonja. Għalhekk, il-konsum tal-fwar u l-ġir huwa inqas minn dak tal-proċess tal-alkali tal-ammonja. L-ammont ta 'skart likwidu jitnaqqas għal kważi 1/3 ta' dak tal-proċess ta 'l-ammonja alkali. Il-konċentrazzjoni tal-klorur tal-kalċju fil-likwidu tal-iskart tista 'tiżdied b'2.5 darbiet, u r-rata ta' utilizzazzjoni tal-melħ nej tista 'tilħaq aktar minn 95 fil-mija. Il-proċess ta 'Xinxu għamel ukoll titjib kbir fil-karbonizzazzjoni, il-kristallizzazzjoni u proċessi oħra u l-istruttura tat-tagħmir.
S'issa, l-iżvilupp tal-karbonat tas-sodju ħa forma b'mod ġenerali. Aktar tard, in-nies għamlu xi titjib minuri fl-ipproċessar skont enfasi differenti fuq l-użu, sabiex jipprovduha għall-użu f'okkażjonijiet differenti.