كربونات صوديوم

كربونات الصوديوم هو مركب كيميائي له الصيغة Na₂CO₃ ، ويدعى أيضاً بالاسم الشائع رماد الصودا أو صودا الغسيل، يتواجد بالشكل العادي على شكل بودرة بيضاء، محاليله في الماء قلوية. يمكن أن بتواجد طبيعياً كـفلز أو صناعياً ويتم ذلك حالياً بطريقة سولفيه (solvay process).

التحضير

طريقة لابلاك

كان رماد الصودا يحضر قديماً بطريقة لابلانك (Leblanc process) وذلك نسبة إلى الكيميائي الفرنسي نيكولاس لابلانك، لكنها حالياً غير مستخدمة. الطريقة تقسم إلى مرحلنين رئيسيتين

• تحضير كعكة الملح

وذلك بغلي كلوريد الصوديوم في حمض الكبريت فينطلق غاز كلوريد الهيدروجين مع تشكل كبريتات الصوديوم

2NaCl + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + 2HCl

• إرجاع كعكة الملح

ويتم ذلك بمزج كبريتات الصوديوم الناتجة مع الكربون (الفحم) و الحجر الكلسي

Na₂SO₄ + CaCO₃ + 2C → Na₂CO₃ + 2CO₂ + CaS

الناتج كان يستحصل بغسل مستمر بالماء لإذابته وبالتالي فصله عن الرماد المتشكل (leaching)، ثم بالبلورة.

طريقة سولفيه

وهي تنسب إلى الكيميائي البلجيكي إيرنست سولفيه. تعتمد على المواد الأولية التالية: كربونات الكالسيوم، كلوريد الصوديوم، والأمونيا. لذلك تدعى أيضاً بطريقة أمونيا-صودا. تتمحور العملية تقنياً حول برج مجوف. في الأسفل يسخن الحجر الكلسي محرراً غاز ثاني أكسيد الكربون

CaCO₃ → CaO + CO₂

يقرقر غاز ثاني أكسيد الكربون الناتج بمحلول مركز من كلوريد الصوديوم والأمونيا فيترسب لدينا بيكربونات الصوديوم

NaCl + NH₃ + CO₂ + H₂O → NaHCO₃ + NH₄Cl

تسخن بيكربونات الصوديوم الناتجة فنحصل على كربونات الصوديوم

2NaHCO₃ → Na₂CO₃ + H₂O + CO₂

أثناء ذلك يتم استرجاع الأمونيا من محلول كلوريد الأمونيوم بمعالجته مع هيدروكسيد الكالسيوم (الكلس المطفأ)، الناتج من معالجة أكسيد الكالسيوم (الكلس الحي) بالماء.

CaO + H₂O → Ca(OH)₂ Ca(OH)₂ + 2NH₄Cl → CaCl₂ + 2NH₃ + 2H₂O

الاستخدامات

• الاستخدام الرئيسي له في صناعة الزجاج.
• يدخل في صناعة الصابون و المنظفات المنزلية.
• يستخدم في صناعة عجينة الورق.
• كما يدخل في مجال معالجة مياه المجاري.

المصادر

shreve´s chemical process industries, fifth edition, ISBN 0-07-057147-3