Obtención del carbonato de sodio por el Proceso Solvay

ÍNDICE

Introducción: El Proceso Solvay

El proceso LeBlanc•Diagrama del proceso

Solvay

Proceso Solvay

•Principales reacciones del proceso

LeBlanc – Solvay

Propiedades de los reactivos y productos

Usos del carbonato de sodio

Referencias

Primera mitad del siglo XIXFueron

desarrollados los principios químicos

generales del proceso soda-

amoniaco.

En 1861, Ernest Solvay descubrió

el proceso y construyó una

planta para fabricar carbonato

de sodio.

Final del siglo XIX, el sindicato Solvay

controlaba el noventa por ciento

de la producción mundial de

carbonato de sodio.

El desarrollo del proceso soda-amoniaco hizo

obsoleto el proceso LeBlanc, y en la época de la primera guerra mundial el proceso

LeBlanc dejó de usarse.

Introducción: El Proceso Solvay

EL PROCESO LE BLANC

Reacciones químicas del proceso:

2NaCl + H2SO4 → Na2SO4 + 2HCl

Na2SO4 + 4C → Na2S + 4CO

Na2S + CaCO3 → Na2CO3 + CaS

En el siglo XVIII, LeBlanc consiguió obtener sintéticamente el carbonato sódico por un método nuevo.

SOLVAY

El método ideado por Solvay tiene por objetivo lograr la reacción 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 hidróxido 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 más cloruro de amonio:

NH4HCO3 + NaCl → NH4Cl + NaHCO3

El bicarbonato de sodio (NaHCO3, también llamado polvo para hornear) se descompone en el producto deseado, carbonato de sodio, liberando dióxido de

carbono y agua como subproductos:

2NaHCO3 → Na2CO3 + CO2 + H2O

El efecto neto de esta ruta de 8 reacciones químicas, y que además implica 14

compuestos, es simplemente:

CaCO3 + 2NaCl → Na2CO3 + CaCl2

El nombre de Solvay está tan relacionado con el crecimiento de esta industria, que el proceso

soda-amoniaco se llama comúnmente “Proceso Solvay”.

El éxito de Ernest Solvay dependió completamente de una eficiente ingeniería,

particularmente de los métodos usados para recuperar el amoniaco que se usa en

el proceso.

LeBlanc -Solvay

Proceso LeBlanc Proceso Solvay

Ventaja:El proceso LeBlanc genera el producto deseado (carbonato de sodio), a partir de materias primas económicas y fácilmente disponibles

Ventaja:Utiliza mejor sus materias primas, por lo tanto es más eficiente en relación con el costo.

Desventaja: Genera 5 moles de subproductos residuales por cada mol de producto deseado.

Desventaja:Producción de cantidades considerables de solución de cloruro de calcio, el cual tiene poco mercado.

PROPIEDADES DE LOS REACTIVOS Y PRODUCTOS

CaCO3 + 2NaCl → CaCl2 + Na2CO3

Sinónimos: Calcita, Mármol, Aragonita, Piedra caliza, Sal de calcio del ácido carbónico Fórmula: CaCO3

Polvo blanco o cristales incoloros,

inodoros e insípidos.

pH: 8 - 9 (Solución acuosa)

PROPIEDADES FISICAS Y QUIMICAS

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

Sinónimos: Sal refinada, Halito, Sal de roca, Sal de mar, Sal de cocina.

Fórmula: NaCl

Sólido blanco cristalino, higroscópico.

PROPIEDADES FISICAS Y QUIMICAS

Estable bajo condiciones normales

Soluble en agua, glicerol y alcohol.

Punto de Ebullición: 1413 ºC

Punto de Fusión: 801 ºC

Formula Química: CaCl2.

Familia Química: Sales Alcalinas.

Color: Blanco.Apariencia: Solido Granular

Punto de Fusión: 772 C. ̊�

Solubilidad en Agua: Muy soluble.

Compuesto iónico

NOMBRE DEL PRODUCTO: CARBONATO DE SODIO

FAMILIA QUÍMICA: SALES ALCALINAS

SÓLIDO GRANULAR

COLOR BLANCO

PUNTO DE EBULLICIÓN: 851ºC

PESO MOLECULAR 106

Na2CO3

USOS DEL CARBONATO DE SODIO

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

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

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

Cerca del 40% de la producción total del carbonato de sodio se emplea en la fabricación de vidrio.

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

Alrededor de 11 millones de

toneladas de Na2CO3 se producen

industrialmente al año.

• Papel

• Medicamentos

• Cerámicas

• Producción de: soda cáustica, bicarbonato de sodio,

nitrato de sodio.

• Refinación de petróleos

• Producción de aluminio

• Regulador de pH, etc.

Otros usos del carbonato de sodio:

FUENTES BIBLIOGRÁFICAS:

Proceso Industriales –UANL

Murphy, Regina M. Introducción a los procesos químicos: Principios, análisis y síntesis.

FUENTES ELECTRÓNICAS:

www.textoscientificos.com/quimica/carbonatosodioUna via al progreso_ El proceso Solvay de obtención de sosa

http://dec.fq.edu.uy/catedra_inorganica/inorganica/practica5www.fing.edu.uy_iq_cursos_iaiq_materiales_Produccion_de_Carbonato_de_Sodio

http://www.rtve.es/noticias/20110318/nicolas-leblanc-malogrado-inventor-sosa-artificial/417853.shtml

REFERENCIAS