رماد الصودا الكثيف - الصين

نظرة عامة موجزة

رماد الصودا الكثيف، المعروف أيضًا باسم كربونات الصوديوم اللامائية، مركبًا صناعيًا مهمًا. يوجد ديكاهيدرات كربونات الصوديوم، الذي يشار إليه تجاريًا باسم الصودا أو صودا الغسيل، كمادة بلورية شفافة عديمة اللون. يتضمن إنتاج رماد الصودا طريقة صودا الأمونيا (عملية سولفاي)، حيث يتم معالجة كلوريد الصوديوم بالأمونيا وثاني أكسيد الكربون. بدلاً من ذلك، يعمل معدن «Trona» الطبيعي كمصدر لكربونات الصوديوم. يتمتع هذا المركب بأهمية كبيرة في مختلف الصناعات وعمليات التصنيع، ويلعب دورًا حيويًا في إنتاج الزجاج المسطح وزجاج الحاويات ويعمل كمكون أساسي في تصنيع المنظفات.

عملية التصنيع

التعدين: يمكن استخراج كربونات الصوديوم، الموجودة في الطبيعة مثل الترونا (Na3Hco3CO3·2H2O)، من البحيرات القلوية من خلال التجريف. إن تجديد الملح من الينابيع المالحة الساخنة في هذه البحيرات يحافظ على المصدر، مما يضمن استدامته طالما أن معدلات التجريف تتماشى مع معدل التجديد

عملية سولفاي: طورها الكيميائي البلجيكي إرنست سولفاي في عام 1861، حولت عملية سولفاي كلوريد الصوديوم إلى كربونات الصوديوم باستخدام الأمونيا. في هذه الطريقة، تم استخدام البرج: في قاعدته، أدى تسخين كربونات الكالسيوم (الحجر الجيري) إلى إطلاق ثاني أكسيد الكربون، بينما دخل محلول مركّز من كلوريد الصوديوم والأمونيا من الأعلى. أدى تدفق ثاني أكسيد الكربون عبر المحلول إلى ترسيب بيكربونات الصوديوم، والتي تم تحويلها بعد ذلك إلى كربونات الصوديوم من خلال التسخين. تم تجديد الأمونيا من كلوريد الأمونيوم عن طريق تفاعلها مع بقايا الجير (هيدروكسيد الكالسيوم) من توليد ثاني أكسيد الكربون. قامت هذه العملية بإعادة تدوير الأمونيا بشكل فعال واستهلاك المحلول الملحي والحجر الجيري وإنتاج كلوريد الكالسيوم كنفايات.

عملية Hou: طورها الكيميائي الصيني Hou Debang في الثلاثينيات، تضمنت عملية Hou ضخ ثاني أكسيد الكربون من إعادة التشكيل بالبخار من خلال محلول مشبع من كلوريد الصوديوم والأمونيا. أنتجت هذه العملية بيكربونات الصوديوم، التي تم جمعها على شكل رواسب بسبب انخفاض قابليتها للذوبان، والتي تم تسخينها بعد ذلك للحصول على كربونات الصوديوم النقية، على غرار الخطوة الأخيرة من عملية سولفاي. تم إدخال المزيد من كلوريد الصوديوم والأمونيا، مع معالجة درجة حرارة المحلول للترسيب الانتقائي لكلوريد الأمونيوم في محلول كلوريد الصوديوم.

عملية Hou، إلى جانب عملية Haber، على تحسين الاقتصاد الذري من خلال القضاء على إنتاج كلوريد الكالسيوم. تنتج هذه الطريقة كلوريد الأمونيوم كمنتج ثانوي يمكن بيعه كسماد. يُترجم الاسم الصيني لعملية Hou إلى «طريقة التصنيع القلوي المزدوج».

صناعة معالجة المياه

يجد رماد الصودا الكثيف، أو كربونات الصوديوم اللامائية، العديد من التطبيقات في صناعة معالجة المياه:

1. تعديل درجة الحموضة: يتم استخدامه لزيادة درجة الحموضة في المياه الحمضية، مما يساعد على تحييدها وتقليل تآكلها للأنابيب والمعدات.

2. تليين الماء: يستخدم رماد الصودا لإزالة أيونات الصلابة (الكالسيوم والمغنيسيوم) من الماء، مما يقلل من صلابته ويمنع تراكم القشور في الأنابيب والأجهزة.

3. تفاعلات الترسيب: تساعد في ترسيب بعض الملوثات في الماء، مما يسهل إزالتها من خلال عمليات الترشيح.

4. التخثر والتلبد: في بعض الحالات، يمكن أن يساعد رماد الصودا في عمليات التخثر أو التلبد من خلال المساعدة في تجميع الجزيئات الدقيقة، مما يسمح بإزالتها بسهولة من الماء.

5. تخزين درجة الحموضة: يعمل كحاجز، مما يساعد على تثبيت درجة الحموضة في الماء عند إضافة المواد الحمضية.