Le processus Solvay est un processus chimique utilisé pour produire du carbonate de sodium (Na₂co₃), communément appelé lavage de soude. Ce processus repose sur une série de réactions impliquant la saumure (NaCl), l'ammoniac (NH₃) et le dioxyde de carbone (CO₂). Voici une ventilation des étapes impliquées:
1. Saturation de la saumure et absorption d'ammoniac:
* La saumure (solution de NaCl concentrée) est saturée de gaz d'ammoniac.
* L'ammoniac se dissout dans la saumure, formant du chlorure d'ammonium (NH₄CL) et une solution contenant à la fois NH₃ et NaCl.
2. Carbonatation:
* Le dioxyde de carbone (CO₂) est bouillonnant à travers la solution de saumure ammoniée.
* Le CO₂ réagit avec le NH₃ et l'eau pour former du bicarbonate d'ammonium (NH₄HCO₃).
* Le bicarbonate d'ammonium réagit ensuite avec le chlorure de sodium pour précipiter le bicarbonate de sodium (Nahco₃):
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Nh₄hco₃ + naCl → Nahco₃ + nh₄cl
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3. Filtration et calcination:
* Le bicarbonate de sodium précipité est filtré et lavé.
* Le bicarbonate de sodium solide est ensuite chauffé (calciné) pour le décomposer en carbonate de sodium, eau et dioxyde de carbone:
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2 nahco₃ → na₂co₃ + h₂o + co₂
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4. Récupération de l'ammoniac:
* Le chlorure d'ammoniac (NH₄CL) produit dans le processus est chauffé avec de l'hydroxyde de calcium (CA (OH) ₂) pour régénérer l'ammoniac gazier:
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2 nh₄cl + ca (OH) ₂ → 2 nh₃ + cacl₂ + 2 h₂o
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* L'ammoniac récupéré est réutilisé dans le processus.
5. Gestion des sous-produits:
* Le chlorure de calcium (CaCl₂) produit comme sous-produit est généralement rejeté ou utilisé à d'autres fins industrielles.
Réaction globale:
La réaction globale du processus Solvay peut être représentée comme suit:
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2 NaCl + Caco₃ → Na₂co₃ + CaCl₂
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Avantages du processus Solvay:
* Haute efficacité: Le processus a un rendement relativement élevé en carbonate de sodium.
* faible coût: Les matières premières utilisées sont facilement disponibles et peu coûteuses.
* Processus continu: Le processus peut être utilisé en continu, ce qui améliore la productivité.
Inconvénients du processus Solvay:
* Préoccupations environnementales: Le processus produit des quantités importantes de chlorure de calcium, qui peut être une source de pollution.
* Gérances énergétiques: L'étape de calcination nécessite une entrée d'énergie importante.
Conclusion:
Le processus Solvay est une méthode industrielle cruciale pour la production de carbonate de sodium, un produit chimique vital utilisé dans diverses industries comme la production de verre, de papier et de savon. Bien qu'il présente certains inconvénients environnementaux, son efficacité et son faible coût en font un processus largement utilisé pour la production de lavage de soude.
