Obtencin del carbonato de sodio por el Proceso Solvay

NDICEIntroduccin: El Proceso Solvay El proceso LeBlanc Diagrama del proceso

SolvayProceso Solvay Principales reacciones del proceso LeBlanc Solvay Propiedades de los reactivos y productos Usos del carbonato de sodio Referencias

Introduccin: El Proceso Solvay

Primera mitad del siglo XIX Fueron desarrollados los principios qumicos generales del proceso soda-amoniaco.

En 1861, Ernest Solvay descubri el proceso y construy una planta para fabricar carbonato de sodio.

Final del siglo XIX, el sindicato Solvay controlaba el noventa por ciento de la produccin mundial de carbonato de sodio.

El desarrollo del proceso soda-amoniaco hizo obsoleto el proceso LeBlanc, y en la poca de la primera guerra mundial el proceso LeBlanc dej de usarse.

EL PROCESO LE BLANCEn el siglo XVIII, LeBlanc consigui obtener sintticamente el carbonato sdico por un mtodo nuevo.

Reacciones qumicas del proceso:2NaCl + H2SO4 Na2SO4 + 2HCl Na2SO4 + 4C Na2S + 4CO Na2S + CaCO3 Na2CO3 + CaS

SOLVAY

El mtodo ideado por Solvay tiene por objetivo lograr la reaccin entre cloruro de sodio y carbonato de calcio para dar carbonato de sodio y cloruro de calcio:

CaCO3 + 2NaCl CaCl2 + Na2CO3

Principales reacciones

El carbonato de calcio se descompone en cal (CaO), y la cal reacciona con agua para formar lechada de cal, Ca(OH)2

CaCO3 CaO + CO2

CaO + H2O Ca(OH)2

La lechada de cal reacciona con cloruro de amonio para formar amoniaco y cloruro de calcio:

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

El amoniaco disuelto en agua forma hidrxido de amonio que reacciona con CO2 para formar carbonato de amonio y luego bicarbonato de amonio: NH3 + H2O NH4OH

2NH4OH + CO2 (NH4)2CO3 + H2O (NH4)2CO3 + CO2 + H2O 2NH4HCO3

El bicarbonato de amonio reacciona con cloruro de sodio para producir bicarbonato de sodio y genera ms cloruro de amonio:

NH4HCO3 + NaCl NH4Cl + NaHCO3

El bicarbonato de sodio (NaHCO3, tambin llamado polvo para hornear) se descompone en el producto deseado, carbonato de sodio, liberando dixido de carbono y agua como subproductos:

2NaHCO3 Na2CO3 + CO2 + H2O

El efecto neto de esta ruta de 8 reacciones qumicas, y que adems implica 14 compuestos, es simplemente:

CaCO3 + 2NaCl

Na2CO3 +

CaCl2

El nombre de Solvay est tan relacionado con el crecimiento de esta industria, que el proceso soda-amoniaco se llama comnmente Proceso Solvay.

El xito de Ernest Solvay dependi completamente de una eficiente ingeniera, particularmente de los mtodos usados para recuperar el amoniaco que se usa en el proceso.

LeBlanc -SolvayProceso LeBlanc Ventaja: El proceso LeBlanc genera el producto deseado (carbonato de sodio), a partir de materias primas econmicas y fcilmente disponibles Desventaja: Genera 5 moles de subproductos residuales por cada mol de producto deseado. Proceso Solvay Ventaja: Utiliza mejor sus materias primas, por lo tanto es ms eficiente en relacin con el costo.

Desventaja: Produccin de cantidades considerables de solucin de cloruro de calcio, el cual tiene poco mercado.

PROPIEDADES DE LOS REACTIVOS Y PRODUCTOSCaCO3 + 2NaCl CaCl2 + Na2CO3

Sinnimos: Calcita, Mrmol, Aragonita, Piedra caliza, Sal de calcio del cido carbnico

Frmula: CaCO3

PROPIEDADES FISICAS Y QUIMICAS pH: 8 - 9 (Solucin acuosa)

Polvo blanco o cristales incoloros, inodoros e inspidos.

Moderadamente soluble en agua Soluble en cidos diluidos y cloruro de amonio. Insoluble en alcohol.

Frmula: NaClSinnimos: Sal refinada, Halito, Sal de roca, Sal de mar, Sal de cocina.

PROPIEDADES FISICAS Y QUIMICAS

Soluble en agua, glicerol y alcohol.

Slido blanco cristalino, higroscpico.

Estable bajo condiciones normales

Punto de Ebullicin: 1413 C

Punto de Fusin: 801 C

Formula Qumica: CaCl2.

Compuesto inico Color: Blanco. Apariencia: Solido Granular Punto de Fusin: 772 C.

Solubilidad en Agua: Muy soluble.

Familia Qumica: Sales Alcalinas.

NOMBRE DEL PRODUCTO: CARBONATO DE SODIO

Na2CO3

FAMILIA QUMICA: SALES ALCALINAS

SLIDO GRANULAR COLOR BLANCO PUNTO DE EBULLICIN: 851C

PESO MOLECULAR 106

USOS DEL CARBONATO DE SODIO

El carbonato de sodio (tambin conocido como sosa comercial) es una sal inodora.

Puede hallarse en la naturaleza u obtenerse artificialmente a travs del proceso LeBlanc o Solvay.

Es soluble en agua (solvente polar) e insolubles en alcohol, acetona y ter (solventes no polares).

Cerca del 40% de la produccin total del carbonato de sodio se emplea en la fabricacin de vidrio.

Alrededor de 11 millones de toneladas de Na2CO3 se producen industrialmente al ao.

El 25% se emplea en manufacturas de tipo qumico y cantidades menores se usan en la fabricacin de jabones y detergentes, tratamientos de agua, etc.

Otros usos del carbonato de sodio:

Papel Medicamentos Cermicas Produccin de: soda custica, bicarbonato de sodio, nitrato de sodio. Refinacin de petrleos Produccin de aluminio Regulador de pH, etc.

REFERENCIASFUENTES BIBLIOGRFICAS: Proceso Industriales UANL

Murphy, Regina M. Introduccin a los procesos qumicos: Principios, anlisis y sntesis.

FUENTES ELECTRNICAS:www.textoscientificos.com/quimica/carbonatosodio Una via al progreso_ El proceso Solvay de obtencin de sosa http://dec.fq.edu.uy/catedra_inorganica/inorganica/practica5 www.fing.edu.uy_iq_cursos_iaiq_materiales_Produccion_de_Carbonato_de_Sodio http://www.rtve.es/noticias/20110318/nicolas-leblanc-malogrado-inventor-sosaartificial/417853.shtml