Hafif Soda Külü

 

Hafif Soda Külü (Sodyum Karbonat) Üretimi

Hafif Soda Külü veya hafif sodyum karbonat (Na₂CO₃) üretimi, esas olarak Solvay işlemiyle gerçekleştirilir. 1860'larda Belçikalı kimyager Ernest Solvay tarafından geliştirilen bu işlem, soda külü üretmek için baskın yöntem olmaya devam etmektedir.
Solvay işleminin ayrıntılı bir özeti şöyledir:

Hammaddeler

  • Sodyum Klorür (NaCl): Yaygın sofra tuzu.
  • Kireçtaşı (CaCO₃): Kalsiyum karbonat sağlar.
  • Amonyak (NH₃): İşlem içinde geri dönüştürülür.
  • Su (H₂O): İşlem boyunca kullanılır.

Solvay İşlemindeki Temel Adımlar

1- Tuzlu Su Çözeltisinin Hazırlanması:

– Sodyum klorür (tuz), konsantre bir tuzlu su çözeltisi oluşturmak için suda çözülür. Amonyak Emilimi:– Amonyak gazı, bir emilim kulesinde tuzlu su çözeltisine emilir ve amonyaklanmış tuzlu su üretilir.

2- Karbonatlaşma:

– Karbondioksit (CO₂), bir fırında kireç taşının (kalsiyum karbonat) ısıtılmasıyla üretilir:[
text_3 rightarrow text + text_2
] – Karbondioksit daha sonra bir karbonatlaşma kulesinde amonyaklanmış tuzlu sudan kabarcıklar halinde geçirilir. Bu, sodyum bikarbonatın (NaHCO₃) 3- çökelmesine neden olur:[
text_3 + text_2 + text_2text + text rightarrow text_3 + text_4text

4- Filtreleme:
– Karışım, kalan çözeltiden katı sodyum bikarbonatı ayırmak için filtrelenir.

5- Kalsinasyon :
– Sodyum bikarbonat, sodyum karbonata (soda külü), suya ve karbondioksite ayrıştırılmak üzere ısıtılır (kalsine edilir):[
2 text_3 rightarrow text_2text_3 + text_2text + text_2
] – Açığa çıkan karbondioksit karbonasyon kulesine geri dönüştürülür.

6- Amonyak Geri Kazanımı :
– Amonyum klorür (NH₄Cl) içeren kalan çözelti, amonyağı geri kazanmak için kalsiyum hidroksit (Ca(OH)₂) ile işlenir:[
2 text_4text + text_2 rightarrow 2 text_3 + text_2 + 2 text_2text
] – Geri kazanılan amonyak işleme geri dönüştürülür ve kalsiyum klorür (CaCl₂) yan ürün olarak üretilir.

Hafif ve Yoğun Soda Külü

  • Hafif Soda Külü: Solvay işleminin ürünü, daha düşük bir yığın yoğunluğuna sahip olan ve öncelikli olarak deterjanlarda ve su arıtımında kullanılan hafif soda külüdür.
  • Yoğun Soda Külü: Sıkıştırma ve granülasyon gibi daha ileri işlemler, cam imalatında ve daha yüksek yığın yoğunluğu gerektiren diğer endüstrilerde kullanılan yoğun soda külü üretebilir.

Solvay İşleminin Avantajları

  1. Verimlilik: İşlemde amonyak ve karbondioksitin geri dönüştürülmesi, maliyeti düşürür ve atığı azaltır.
  2. Çevresel Etki: Eski Leblanc işlemiyle karşılaştırıldığında, Solvay işlemi daha az zararlı yan ürün üretir.
  3. Ölçeklenebilirlik: İşlem, soda külü için büyük endüstriyel talepleri karşılamak üzere ölçeklenebilir.

Sodyum karbonat ışığının özellikleri

Genellikle hafif soda külü olarak bilinen sodyum karbonat ışığı, onu çeşitli endüstriyel ve evsel uygulamalar için uygun hale getiren belirli özelliklere sahiptir.İşte temel özellikler:

Fiziksel Özellikler

  1. Görünüm:
    – Beyaz, granül veya toz halinde katı.
  2. Yoğunluk:
    – Hafif soda külü, yoğun soda külüne kıyasla daha düşük bir yığın yoğunluğuna sahiptir. Tipik yığın yoğunluğu 0,5 ila 0,7 g/cm³ arasındadır.
  3. Çözünürlük:
    – Suda çözünür, daha yüksek sıcaklıklarda çözünürlüğü artar. 20°C'de sudaki çözünürlüğü yaklaşık 215 g/L'dir.
  4. Erime Noktası:
    – Erimeden önce yaklaşık 851°C'de (1564°F) ayrışır.
  5. Higroskopiklik:
    – Havadan nemi emer, bu da düzgün bir şekilde saklanmazsa topaklanmasına veya kekleşmesine neden olabilir.

Kimyasal Özellikler

  1. Kimyasal Formül :
    – Na₂CO₃
  2. Moleküler Ağırlık :
    – 105,99 g/mol
  3. pH :
    – Sodyum karbonatın %1'lik sulu çözeltisinin pH'ı yaklaşık 11,5'tir ve bu da onu güçlü bir alkali yapar.
  4. Reaktivite :
    – Asitlerle reaksiyona girerek karbondioksit gazı, su ve karşılık gelen bir tuz oluşturur:[
    text_2text_3 + 2 text rightarrow 2 text + text_2text + text_2
    ] – Kısmi hidroliz nedeniyle su ile reaksiyona girerek zayıf bazik bir çözelti oluşturur.

Termal Özellikler

  • Ayrışma :
    – Yüksek sıcaklıklarda sodyum oksit (Na₂O) ve karbondioksite (CO₂) ayrışır.

SODA KÜLÜ HAFİF UYGULAMALARI

Hafif soda külü veya hafif sodyum karbonat (Na₂CO₃), çeşitli endüstrilerde geniş bir uygulama yelpazesine sahip çok yönlü bir kimyasaldır.

İşte bazı temel uygulamalar:

  1. Cam Üretimi
    – Düz Cam: Pencere ve otomotiv camı üretiminde kullanılır. Soda külü, silikanın erime sıcaklığını düşürmeye, enerji tasarrufu sağlamaya ve cam karışımının işlenebilirliğini artırmaya yardımcı olur.
    – Kap Camı: Şişe ve kavanoz üretiminde olmazsa olmazdır. Camın kimyasal dayanıklılığını ve berraklığını artırır.
    – Diğer Cam Ürünleri: Yalıtım için cam elyafı ve telekomünikasyon için optik elyaf üretiminde kullanılır.
  2. Deterjanlar ve Temizlik Ürünleri
    – Çamaşır Deterjanları: Suyu yumuşatarak yüzey aktif maddelerinin temizleme verimliliğini artırmak için bir yapı maddesi görevi görür.
    – Bulaşık Deterjanları: Yağın parçalanmasına ve lekelerin çıkarılmasına yardımcı olur.
    – Ev Temizleyicileri: Yüzeyler için genel amaçlı bir temizleyici olarak kullanılır, yağ, gres ve lekeleri çıkarır.
  3. Su Arıtma
    – pH Ayarlaması: Asidik suyun pH'ını yükseltmek ve içme ve endüstriyel kullanıma uygun hale getirmek için kullanılır.
    – Yüzme Havuzları: Berrak ve güvenli su sağlamak için uygun pH seviyelerini korumaya yardımcı olur.
  4. Kağıt Hamuru ve Kağıt Endüstrisi
    – Kağıt Hamuru: Selüloz liflerini ayırmak için hamur haline getirme işleminde kullanılır.
    – Ağartma: Kağıt ürünlerini beyazlatmak için ağartma maddesi olarak kullanılır.
  5. Kimyasal Üretim
    – Sodyum Bileşikleri: Sodyum bikarbonat (kabartma tozu), sodyum silikat, sodyum tripolifosfat ve diğer sodyum bazlı kimyasalların üretiminde öncül madde.
    – Asit Nötralizasyonu: Asidik atık ürünlerini nötralize etmek için kimyasal işlemlerde kullanılır.
  6. Tekstil İşleme
    – Boya Fiksasyonu: Tekstil boyama işleminde boyaların liflere sabitlenmesine yardımcı olur.
    – pH Kontrolü: Kumaş işleme sırasında istenen pH seviyelerini korumak için kullanılır.
  7. Gıda Endüstrisi
    – Gıda Katkı Maddesi (E500): Çeşitli gıda ürünlerinde asitliği düzenlemek için kullanılır.
    – Mayalama Maddesi: Pişirmede mayalama maddesi olarak etki eder. İlaçlar
    – pH Ayarlaması: İlaç formüllerinde pH'ı ayarlamak için kullanılır.
  8. Çevresel Uygulamalar
    – Baca Gazı Kükürt Giderimi: Elektrik santrallerinin ve endüstriyel tesislerin egzoz gazlarından kükürt dioksiti (SO₂) gidermek için kullanılır ve hava
  9. kirliliğini azaltmaya yardımcı olur.
    – Toprak İyileştirme: Asidik toprakları nötralize etmeye yardımcı olur ve tarım için daha uygun hale getirir.
  10. Petrol ve Gaz Endüstrisi
    – Sondaj Sıvıları: Petrol ve gaz çıkarmada sondaj sıvılarının pH ve alkalinitesini kontrol etmek için kullanılır.
  11. Seramik ve Emayeler
    – Sırlama: Seramik ve emaye sırlarının üretiminde kullanılır, erime noktasını kontrol eder ve nihai ürünün kalitesini iyileştirir.
  12. Çeşitli Uygulamalar
    – Yangın Söndürücüler: Kuru kimyasal yangın söndürücülerin üretiminde kullanılır.
    – Yapıştırıcılar ve Sızdırmazlık Maddeleri: Bazı yapıştırıcıların ve sızdırmazlık maddelerinin üretiminde kullanılır.

Güvenlik

İntraperitoneal yolla zehir. Solunum ve deri altı yollarla orta derecede toksik. Yutulması halinde hafif toksik. Deneysel üreme etkileri. Cilt ve göz tahriş edicidir. Paketleme malzemelerinden gıdaya geçer. Al, P2O5, H2SO4, F2, Li, 2,4,6-trinitrotoluen ile şiddetli reaksiyona girebilir. Ayrışmaya kadar ısıtıldığında Na2O'nun toksik dumanlarını yayar

Paketleme

  • Gemi başına yaklaşık 15.000 tona kadar toplu gemi yükü
  • Bir tonluk blok tabanlı dokuma polipropilen torbalar
  • İç polietilen astarlı 50 kg'lık dokuma polipropilen torbalar

Hafif SODA KÜLÜ Teknik Veri Sayfası

 

CHEMICAL COMPOSITION UNIT MIN MAX
Sodium Carbonate(Na2Co3) %wt 99.2 99.6
Sodium Chliride(NaCl) %wt 0.5 0.7
Sodium Bicarbonate(NaHCo3) %wt —- 0.1
Sodium Solfate(Na2So4) %wt —- 0.05
Iron(Fe) ppm —- 50
Loss on heating %wt —- 0.2
Moistore %wt —- 0.2
Ni ppm —- 30
Cr ppm 10
Mn ppm —- 10
Cu ppm —- 30
Characteristics
Total Alkalinity %wt 58.12 58.42
Pouring Density g/cm3 0.45 0.6

 

Hafif Soda Külü

Technical Data Sheet of Light SODA ASH