10:05 ص
الكيمياء العضوية
كتاب : الكيمياء الصناعية الجزء الاول : تكنولوجيا الصناعات الكيميائية اللاعضوية ( من ضمنها الاسمدة اللاعضوية )
اعداد : الكيميائي طارق اسماعيل كاخيا
عدد صفحات الكتاب : 321 صفحة
في عام 1775 ، قدمت الأكاديمية الفرنسية للعلوم جائزة لطريقة عملية لتحويل الملح الشائع ، كلوريد الصوديوم ، إلى كربونات الصوديوم ، وهي مادة كيميائية ضرورية بكميات كبيرة لتصنيع كل من الصابون والزجاج. اخترع نيكولاس لوبلان ، وهو جراح عازم على الكيمياء العملية ، مثل هذه العملية. أنشأ راعيه ، دوك دورليان ، مصنعًا لهذه العملية في عام 1791 ، لكن الثورة الفرنسية توقفت عن العمل. لم يتم وضع العملية أخيرًا في العملية الصناعية حتى عام 1823 في إنجلترا ، وبعد ذلك استمر استخدامها في تحضير كربونات الصوديوم لما يقرب من 100 عام.
عملية Leblanc
كانت الخطوة الأولى في عملية Leblanc هي معالجة كلوريد الصوديوم بحمض الكبريتيك. أنتجت هذه المعالجة كبريتات الصوديوم وكلوريد الهيدروجين. تم بعد ذلك تسخين كبريتات الصوديوم باستخدام الحجر الجيري والفحم لإنتاج رماد أسود ، والذي يحتوي على كربونات الصوديوم المرغوبة ، ممزوجًا بكبريتيد الكالسيوم وبعض الفحم غير المتفاعل. يزيله محلول كربونات الصوديوم في الماء من الرماد الأسود ، ثم يتبلور المحلول. من هذه العملية يُشتق التعبير عن رماد الصودا الذي لا يزال يستخدم لكربونات الصوديوم.
سرعان ما اكتشف أنه عندما سُمح لكلوريد الهيدروجين بالهروب إلى الغلاف الجوي ، فقد تسبب في أضرار جسيمة للنباتات على مساحة واسعة. للقضاء على مشكلة التلوث ، تم تطوير طرق لتحويل كلوريد الهيدروجين المذاب إلى عنصر الكلور. تم استخدام الكلور ، الممتص في الجير ، لصنع مسحوق التبييض ، الذي كان هناك طلب متزايد عليه.
نظرًا لأن كبريتيد الكالسيوم الموجود في الرماد الأسود له رائحة كريهة للغاية ، فقد تم تطوير طرق لإزالته عن طريق استعادة الكبريت ، وبالتالي توفير جزء على الأقل من المادة الخام لحمض الكبريتيك المطلوب في الجزء الأول من العملية. وهكذا أظهرت عملية Leblanc ، في البداية ، القدرة النموذجية للصناعة الكيميائية على تطوير عمليات جديدة ومنتجات جديدة ، وفي كثير من الأحيان عند القيام بذلك لتحويل المسؤولية إلى أصل.
عملية الأمونيا والصودا (سولفاي)
تم استبدال عملية Leblanc في النهاية بعملية الأمونيا والصودا (تسمى عملية Solvay) ، والتي تم ممارستها بنجاح لأول مرة في بلجيكا في ستينيات القرن التاسع عشر. في هذه العملية ، يتم معالجة كلوريد الصوديوم كمحلول ملحي قوي بالأمونيا وثاني أكسيد الكربون لإعطاء بيكربونات الصوديوم وكلوريد الأمونيوم. يمكن الحصول على كربونات الصوديوم المرغوبة بسهولة من البيكربونات عن طريق التسخين. ثم ، عند معالجة كلوريد الأمونيوم بالجير ، فإنه يعطي كلوريد الكالسيوم والأمونيا. وهكذا ، فإن الكلور الذي كان موجودًا في كلوريد الصوديوم الأصلي يظهر على هيئة كلوريد الكالسيوم ، والذي يتم التخلص منه إلى حد كبير (من بين الاستخدامات القليلة لهذا المركب هو إذابة الثلج والجليد من الطرق والأرصفة). يتم تغذية الأمونيا المتولدة بهذه الطريقة مرة أخرى في الجزء الأول من العملية. يعد الاسترداد الفعال لجميع الأمونيا تقريبًا أمرًا ضروريًا للتشغيل الاقتصادي للعملية ، ولا يزيد فقدان الأمونيا في عملية جيدة الإدارة عن 0.1 بالمائة من وزن المنتج.
عملية التحليل الكهربائي
في وقت لاحق من القرن التاسع عشر ، أدى تطور توليد الطاقة الكهربائية إلى جعل الصناعة الكهروكيميائية ممكنة. يتضمن هذا الفرع الذي لا يمكن تحديده بوضوح من الصناعة الكيميائية عددًا من التطبيقات التي يتم فيها استخدام التحليل الكهربائي ، وتحطيم مركب في محلول إلى عناصره عن طريق تيار كهربائي ، لإحداث تغيير كيميائي. يمكن أن يؤدي التحليل الكهربائي لكلوريد الصوديوم إلى الكلور وهيدروكسيد الصوديوم (إذا كان كلوريد الصوديوم في محلول) أو الصوديوم المعدني (إذا تم دمج كلوريد الصوديوم). هيدروكسيد الصوديوم ، وهو مادة قلوية مثل كربونات الصوديوم ، يتنافس معها في بعض الحالات في نفس التطبيقات ، وفي أي حال يمكن تحويل هذين النوعين من خلال عمليات بسيطة نوعًا ما. يمكن تحويل كلوريد الصوديوم إلى قلوي من خلال أي من العمليتين ، والفرق بينهما هو أن عملية الأمونيا والصودا تعطي الكلور على شكل كلوريد الكالسيوم ، وهو مركب ذو قيمة اقتصادية صغيرة ، بينما تنتج عمليات التحليل الكهربائي عنصر الكلور ، والتي لها استخدامات لا حصر لها تقريبًا في الصناعة الكيميائية ، بما في ذلك تصنيع البلاستيك البولي فينيل كلوريد ، وهي المادة البلاستيكية المنتجة بأكبر حجم. لهذا السبب ، وجدت عملية الأمونيا والصودا ، بعد أن حلت محل عملية Leblanc ، نفسها مشردة ، واستمرت مصانع الأمونيا والصودا القديمة في العمل بكفاءة عالية ولكن لم يتم بناء مصانع جديدة للأمونيا والصودا ....
------------------
---------------------------
ليست هناك تعليقات: