Из чего делают соду: как получают и процесс производства

Из чего делают соду?

Различными видами соды приходится пользоваться почти каждый день. А вот из чего делают соду, каким способом ее получают известно не всем. Каждый вид соды: пищевая, кальцинированная и каустическая отличается своими свойствами, назначением и способом получения.
soda11

Как начали производить соду?

Человек сталкивался с этим веществом еще в глубокой древности. Ей пользовались, извлекая из содовых озер и небольших минеральных месторождений. В Европе с ее помощью выпускали мыло, краски, стекло и даже лекарства. Зола морских водорослей была источником этого белого порошкообразного вещества. Но для промышленности такого ее количества было недостаточно.

В природе существуют содовые озера в Забайкалье и Западной Сибири.

Известно озеро Натрон в Танзании и озеро Серлс в Калифорнии. Большими запасами этого природного вещества владеет США: на свои потребности она использует 40% природной соды и истощения запасов в ближайшие десятилетия не предвидится. Россия не обладает большими месторождениями, поэтому вещество получают только химическими методами.

potencia2

Одним из первых стал применяться промышленный способ, изобретенный французским химиком Лебланом в 1791 году. Метод основывался на извлечении карбоната натрия из каменной соли. Технология не отличалась совершенством: оставалось значительное количество отходов. Но начало было положено: цена на «белое вещество» снизилась, а необходимость в приобретении − возросла.

Методом Леблана пользовались широко, но он позволял производить только кальцинированную соду. Следующим изобретателем стал француз Огюстен Жан Френель, который в 1810 году провел реакцию получения содового порошка, пропустив каменную соль через аммиачный раствор и углекислый газ. Но в производстве эта разработка оказалась неприбыльной. Было неизвестно, как восстановить аммиак, нужный в циклическом процессе производства.
На сегодняшний день производство очищенного бикарбоната натрия происходит двумя способами, «сухим» и «мокрым»
И только в 1861 году бельгиец Эрнест Сольве, опираясь на труды Френеля, провел реакцию по восстановлению аммиака, сделав производство дешевым и заменив метод Леблана. Особенность метода состояла в том, что он позволял помимо кальцинированной, получать соду пищевую.

В России о «белом веществе» узнали во время правления Петра Первого. До 1860 года она была импортной и называлась «зодой» или «зудой». А 1864 году было налажено свое производство этого продукта.

Польза соды в быту и для здоровья

Пищевая сода необходима в кулинарии:

  • Она способна размягчить кусок жесткого мяса. Его нужно натереть содовым порошком и оставить в холодильнике на пару часов, а потом вымыть в проточной воде.
  • Чтобы качественно вымыть фрукты и овощи, нужно добавлять данное вещество в воду.
  • Сода поможет уничтожить неприятный запах, исходящий от рыбы. Нужно всего лишь сделать раствор из 2 ложек соды и литра воды, намочить ним полотенце, в которое следует поместить мясо рыбы и оставить на час в холодильнике. Промойте ее перед приготовлением.
  • Щепотка соды поможет сделать омлет пышным.
  • Вещество ускоряет процесс варки бобов и делает еду «безопасной» для кишечника.
  • Сода и витамин С в пропорции 1:1 заменяют дрожжи в тесте. Выпечка растет исключительно в горячей духовке.
  • Если по окончании приготовления блюда с добавлением лука, чеснока, рыбы на руках остался неприятный запах, то его можно уничтожить мытьем рук с содой.

сода

Пищевой содовый порошок в быту также нужен при следующих обстоятельствах:

  • Его используют для мытья неделикатных поверхностей, посуды, бытовой техники, сантехники, кафеля в ванной.
  • Чтобы качественно очистить ведро для мусора от грязи и запаха, положите на дно кашицу из воды и соды.
  • Сода поможет избавиться от насекомых в доме, в том числе муравьев.
  • Можно добавить содовый порошок в кошачий наполнитель, чтоб неприятный запах оставался в лотке.
  • Легко затираются содой черные полосы на побелке и царапинки.
  • Сухая сода отлично чистит ковровые покрытия, потом от нее можно избавиться при помощи пылесоса.

Что стоит сказать о лечебных свойствах пищевого содового порошка. Вот для чего его используют:

  • Для профилактики кариеса;
  • Для избавления от неприятного запаха ног;
  • Для уменьшения зуда при укусе насекомого;
  • Для избавления от опрелостей;
  • От цистита;
  • От солнечных ожогов;
  • От запаха из ротовой полости;
  • При боли в горле;
  • От простуды;
  • От головной боли (мигреней);
  • Как средство от курения;
  • От изжоги;
  • При кожных заболеваниях и т.д.

Кальцинированная сода

Кальцинированная сода или натрий двууглекислый, карбонат натрия (Na 2CO3) незаменимый компонент при производстве различных видов стекла, стеклоблоков и керамической плитки. В металлургии: при получении свинца, хрома, вольфрама, стронция, хрома, для очистки выделяемых газов и нейтрализации химических сред. Химическая промышленность тоже не обходится без карбоната натрия, используя его в производстве глицеринов, моющих средств, спиртов, бумажной, красочной и нефтяной промышленности.

сода

Сода бывает в белых гранулах (марка А) или белом порошке (марка Б).

Отличается гигроскопичностью, активно поглощает влагу и углекислый газ, превращаясь в твердое вещество. Быстро слеживается при открытом хранении.

Выработка кальцинированной соды в промышленных масштабах осуществляется несколькими способами:

  • Из природной соды;
  • Аммиачным способом;
  • Из нефелинового сырья;
  • Методом карбонизации гидроксида натрия.

В природном состоянии карбонат натрия достаточно распространен. Обнаружен он в соляных озерах и пластах, в золе из морских водорослей, в подземных солях в виде минералов трона, натрона, термонатрита, нахколита.

На планете насчитывается порядка 60 источников соды, которые находятся в Канаде, США, Кении, России, Мексике, ЮАР.

Соду из пластовых минералов получают прокаливанием, а из соленых озер путем кристаллизации.

Наиболее освоенным в промышленных масштабах является аммиачный способ, что объясняется доступностью технологии, малыми затратами и высоким качеством готовой соды.

Раствор хлористого натрия при низкой температуре проходит насыщение аммиаком и двуокисью углеводорода. В результате химической реакции выпадает осадок бикарбоната натрия, его отфильтровывают и прокаливают (кальцинируют). Так получается кальцинированная сода.

pot3

Карбонизация гидроксида натрия имела популярность в 60-70-х годах XX в., когда спрос на кальцинированную соду увеличился, а каустической было в избытке. Сейчас способ не применяется из-за высокозатратной технологии.

На бытовом уровне кальцинированной содой стирают грязную одежду, чистят посуду, сантехнику, кафель, удаляют налет и накипь.

Состав пищевой соды

Разновидностей «белого вещества» не так уж и мало:

  • существует кальцинированная сода или углекислый натрий: Nа2СО3;
  • есть еще двууглекислая сода (питьевая сода) или бикарбонат натрия NаНСО3;
  • кристаллическая сода Nа2СО3*10Н2О;
  • каустическая сода, которая к пищевой имеет весьма отдаленное отношение, это NаОН.

Исходя из метода синтеза, она делится на леблановскую и аммиачную, вторая получается более чистой.

 «Белое вещество» в природе встречается редко и к тому же не в чистом виде. Этого количества недостаточно, чтобы удовлетворить мировые потребности. В год производство соды достигает нескольких миллионов тонн.

Пищевая сода имеет химическое название − двууглекислый натрий или гидрокарбонат натрия с формулой NаНСО3. Она содержится в виде растворенного вещества в примесях соленых озер и морской воде, есть в составе горных пород.

Процесс производства из поваренной соли

Получение соды по настоящий день базируется на методе Сольве. По-другому этот метод называют аммиачно-хлоридным. Концентрированный раствор хлорида натрия насыщают аммиаком, затем воздействуют на него углекислым газом.

molochnica4

Образовавшийся гидрокарбонат натрия плохо растворим в холодной воде и его можно легко выделить фильтрованием. Затем проводят процесс кальцинирования с образованием содового порошка.
Производство кальцинированной соды осуществляется аммиачным методом путем взаимодействия насыщенного водного раствора хлористого натрия и углекислого газа в присутствии аммиака с образованием бикарбоната натрия и последующей его кальцинацией
Поэтапно процесс выглядит так:

  1.  NaCl + NH3 + CO2 + H2O = NaHCO3 +NH4Cl (образование конечного продукта идет в воде при t=+30 − +40 градусов).
  2.  2NaHCO3 = Na2CO3 + CO2 + H2O (СО2 не выводится из циклически повторяющегося процесса). Это реакция кальцинирования соды.
  3.  2NH4Cl +CaO = CaCl2 + H2O + 2NH3. Так восстанавливается аммиак. Он продолжает участвовать в производстве снова и снова, находя применение в дальнейшем производстве.

По этому методу получают как кальцинированную, так и пищевую соду. Оба вещества востребованы в получении различных продуктов. Метод Сольве дает возможность синтезировать два вида содового порошка одновременно. Теперь становится понятно, из чего делают соду, и какие компоненты участвуют в химических реакциях.

В России вещество производится на двух предприятиях – на заводе «Сода» в г. Стерлитамаке (Республика Башкортостан) и предприятии «Крымский содовый завод» в г. Красноперекопске (Республика Крым). Это продукты высокого качества, соответствующие требованиям ГОСТа.

Процесс производства из природных минералов

Поскольку существуют страны, богатые минералами, в состав которых входит интересующее нас вещество (например, США, Уганда, Турция, Мексика), то известен и более простой способ производства соды из минералов нахколита и трона. Из них можно сделать кальцинированный содовый порошок, а затем превратить его в пищевой.

diabed3

Трон добывают разными способами:

  • Вырезают подземные комнаты, которые поддерживаются специальными приспособлениями. Минерал берут на стенках комнат, а затем по конвейеру перемещают наверх.
  • Под землю заливается горячая вода, чтобы растворить минерал. Откачанную жидкость выпаривают и полученные деминерализованные кристаллы обрабатывают.

Кристаллы дробят, нагревают, чтобы удалить ненужные газы, и превращают минерал в содовый порошок. Но в нем еще много примесей, которые удаляют путем добавления воды и последующим фильтрованием. Полученное вещество просушивают, просеивают и уже на предприятии фасуют в подготовленную тару.

Применение кальцинированного содового порошка достаточно широкое. Он нужен для изготовления стекла, мыла, бумаги. С его помощью очищают воду. Использование гидрокарбоната натрия необходимо в медицине и пищевой индустрии.

Как и при любом химическом производстве, получение содового порошка не является экологически чистым. Но разрушительное воздействие на природу было бы значительно более сильным, если бы начали производить те синтетические вещества, которые с успехом может заменить сода.

Каустическая сода: из чего производят и каким путем?

Существуют такие химические методы изготовления гидроксида натрия: пиролитический, известковый и ферритный. У химических методов получения каустической соды имеются значительные изъяны. Речь идет о значительном расходе энергоносителей, в получаемом едком натрии содержится много примесей. На сегодняшний день заводы почти целиком перешли на электрохимические способы производства. Существует три электрохимических метода выработки едкой щелочи и хлора: диафрагменный и мембранный методы (электролиз с твердым катодом), ртутный метод (электролиз с применением жидкого ртутного катода). Электрохимически каустическую соду добывают с помощью электролиза растворов галита (это минерал, основная часть которого — поваренная соль), при этом параллельно получают  водород и хлор.

Стоит упомянуть, что увеличивается доля мембранного электролиза. В Российской Федерации примерно 35 % от всей изготавливаемой каустической соды добывается ртутным способом, а 65 % — мембранным и диафрагменным.

Польза каустической соды

Каустическая сода может быть полезна:

  • Если нужно очистить сливные трубы и канализацию;
  • При чистке кастрюль;
  • При изготовлении мыла;
  • При дезинфекции.

Производство соды в России

На территории Российской Федерации расположены природные содовые озера в Западной Сибири и в Забайкалье.

sodamed1

А крупные содовые предприятия находятся на территории Крыма в г. Красноперекопск и в Башкортостане г. Стерлитамак, рядом с месторождениями известняка и соли.

На выпуске каустической соды специализируются такие предприятия: «Каустик» (г. Волгоград), «Азот» (г.Новомосковск), «Саянскхимпласт», «Усольехимпром», «Химпром» (г.Волгоград).

Вредна ли сода?

Можно непрерывно рассказывать о пользе пищевой соды для человека. Но следует помнить, что при некоторых обстоятельствах она может быть вредной для организма.

  • Если у водного содового раствора слабая щелочная реакция, то вред гидрокарбоната натрия в порошке может оказаться достаточно серьезным, потому что это сильная щелочь. Следует оберегаться контакта данного вещества с кожным покровом в течение длительного периода, а также необходимо следить, чтоб оно не попало на слизистые оболочки или в глаза, так как это может спровоцировать появление раздражения или даже получения обжога.
  • Если доктор назначил диету с низким содержанием натрия, то нужно осторожно применять соду в разнообразных целях.
  • Сода может вступить в реакцию с разнообразными лекарствами. Если вы пьете таблетки, то попросите о врачебной консультации касательно данного вопроса.
  • Беременные женщины, кормящие мамы и дети до 5 лет не должны добавлять это вещество в свой рацион.
  • Если говорить о кальцинированной и каустической соде, то они еще более опасны, и перед их использованием нужно ознакомиться с инструкцией по применению и мерами предосторожности.

ИСТОЧНИКИ:
http://sodalab.ru/sostav-i-svojstva/iz-chego-delaut-pischevuu-sodu.html
https://posode.ru/polza-i-vred/iz-chego-delayut-sodu.html
https://polzasody.ru/polza-i-vred/iz-chego-delayut-sodu.html

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector