Як виготовляється харчова сода - матеріал, виготовлення, виготовлення, історія, використовуване, обробка, структура,
Передумови
Харчова сода - це білий кристалічний порошок (NaHCO 3), більш відомий хімікам як бікарбонат натрію, гідрокарбонат натрію, гідрокарбонат натрію або карбонат натрію кислоти. Він класифікується як кисла сіль, утворена поєднанням кислоти (вуглекислої) та основи (гідроксиду натрію), і вона реагує з іншими хімічними речовинами як м’який луг. При температурі вище 300 градусів за Фаренгейтом (149 градусів за Цельсієм) харчова сода розкладається на карбонат натрію (більш стабільну речовину), воду та вуглекислий газ.
Окрім багатьох видів домашнього використання, харчова сода також має багато промислових застосувань. Наприклад, харчова сода виділяє вуглекислий газ при нагріванні. Оскільки вуглекислий газ важчий за повітря, він може задушити полум’я, утримуючи кисень, роблячи гідрокарбонат натрію корисним агентом у вогнегасники. Інші галузі застосування включають контроль за забрудненням повітря (оскільки він поглинає діоксид сірки та інші викиди газових кислот), абразивні вибухові роботи для видалення поверхневих покриттів, хімічне виробництво, шкіряне дублення, рідини для буріння нафтових свердловин (оскільки він осаджує кальцій і діє як мастило), гума і виробництво пластмас, виробництво паперу, обробка текстилю та обробка води (оскільки це знижує рівень свинцю та інших важких металів).
Імпортна з Англії харчова сода вперше була використана в Америці ще в колоніальні часи, але в США її виробляли лише в 1839 році. У 1846 році Остін-Черч, лікар з штату Коннектикут, та Джон Дуайт, фермер із Массачусетсу, заснували завод у Нью-Йорк для виробництва соди. Син доктора Черча, Джон, володів млином під назвою Вулканські млини прянощів. Вулкан, римський бог кузні та вогню, був представлений рукою та молотом, а нова компанія харчової соди прийняла логотип руки та молота як свій власний. Сьогодні торгова марка соди Arm & Hammer є однією з найбільш широко визнаних торгових марок.
Названий на честь французького хіміка Ніколяса Леблана, який його винайшов, і був найбільш раннім способом виробництва кальцинованої соди (Na 2 CO 3), з якої виготовляють гідрокарбонат натрію. Хлорид натрію (кухонна сіль) нагрівали сірчаною кислотою, отримуючи сульфат натрію та соляну кислоту. Потім сульфат натрію нагрівали вугіллям і вапняком з утворенням карбонату натрію або кальцинованої соди.
Наприкінці 1800-х років інший метод отримання кальцинованої соди був розроблений Ернестом Солвеєм, бельгійським інженером-хіміком. Незабаром метод Солвея був адаптований у США, де він замінив процес Леблана. У процесі Сольве діоксид вуглецю та аміак переходять у концентрований розчин хлориду натрію. Неочищений бікарбонат натрію випадає в осад і нагрівається з утворенням кальцинованої соди, яка потім обробляється і очищується з утворенням бікарбонату натрію Фарнакопея США (США) чистота.
Хоча цей спосіб отримання кальцинованої кальцинованої соди широко використовується, він також є проблематичним, оскільки хімічні речовини, що використовуються в процесі, є забруднюючими речовинами і викликають проблеми з утилізацією. Альтернативою є переробка кальцинованої соди з руди трони - природного родовища.
Сировина
Харчова сода або бікарбонат натрію отримують із кальцинованої соди, отриманої або за допомогою процесу Сольвея, або з тронової руди, твердого кристалічного матеріалу. Трона датується 50 мільйонами років, коли землю, що оточувала Грін-Рівер, штат Вайомінг, покривало озеро площею 600 квадратних миль (1554 квадратних кілометри). У міру випаровування з часом це озеро залишило 200 мільярдів тонн чистого трона між шарами пісковика та сланців. Родовище в басейні Грін-Рівер є достатньо великим, щоб забезпечити всі світові потреби у кальцинованій соді та гідрокарбонаті натрію протягом тисячоліть.
Оскільки синтетичний процес, використаний у методі Солвея, спричиняв деякі проблеми забруднення, Church & Dwight Co. Inc. все більше і більше засновує свою діяльність на видобутку трони. Інший великий виробник кальцинованої соди, FMC Corporation, також покладається на трон для виробництва кальцинованої соди та бікарбонату натрію. Трона видобувається на висоті 1500 футів (457,2 метра) під поверхнею. Шахтні стволи FMC містять майже 2500 миль тунелів і займають 62 квадратних кілометри. Ці тунелі, шириною п’ятнадцять футів (4,57 метра) і висотою 2,74 метра, дозволяють проїжджати через них необхідне обладнання та транспортні засоби.