Avainero Leblancin ja Solvay-prosessin välillä on, että Solvay-prosessin lähtöaineet ovat kustannustehokkaampia kuin Leblanc-prosessin lähtöaineet.
Leblanc-prosessi ja Solvay-prosessi ovat tärkeitä natriumkarbonaatin kemiallisessa synteesissä. Natriumkarbonaatti on epäorgaaninen yhdiste, jonka kemiallinen kaava on Na2CO3. Leblanc-prosessin lähtöaineet ovat natriumkloridi, rikkihappo, kivihiili ja kalsiumkarbonaatti. Solvay-prosessin lähtöaineet ovat suolavesi ja kalkkikivi.
Mikä Leblanc-prosessi on?
Leblanc-prosessi on teollinen prosessi, joka on tärkeä natriumkarbonaatin valmistuksessa natriumkloridia, rikkihappoa, hiiltä ja kalsiumkarbonaattia käyttäen. Tämä prosessi kuuluu kloori-alkaliteollisuuden alaan. Nicolas Leblanc keksi tämän prosessin vuonna 1791. Sen jälkeen jotkut muut tiedemiehet, kuten William Losh, James Muspratt ja Charles Tennant, kehittivät tätä prosessia edelleen.
Kuva 01: Leblanc-prosessi
Leblancin prosessissa on kaksi vaihetta: natriumsulfaatin valmistus natriumkloridista ja natriumsulfaatin reaktio hiilen ja kalsiumkarbonaatin kanssa, jolloin muodostuu natriumkarbonaattia. Tämä prosessi kuitenkin vähitellen vanhentui Solvay-prosessin käyttöönoton jälkeen.
Leblancin prosessin ensimmäinen vaihe on natriumkloridin ja rikkihapon välinen reaktio, joka tuottaa natriumsulfaattia ja kloorivetyä. Toinen vaihe sisältää suolakakun ja murskatun kalkkikiven seoksen välisen reaktion, joka pelkistetään kuumentamalla hiilellä. Tämä toinen vaihe tapahtuu kahdessa vaiheessa; ensimmäinen on karboterminen reaktio, jossa kivihiili pelkistää sulfaatin sulfidiksi, kun taas toinen vaihe on reaktio, joka tuottaa natriumkarbonaattia ja kalsiumsulfidia. Toisesta vaiheesta tuleva tuoteseos on nimeltään musta tuhka. Voimme uuttaa soodaa tai natriumkarbonaattia tästä mustasta tuhkasta veden läsnä ollessa. Tämä uutto on nimeltään lixiviation; tässä vesi ja kalsiumsulfidi haihdutetaan, jolloin saadaan kiinteässä tilassa oleva natriumkarbonaatti.
Mikä Solvay-prosessi on?
Solvay-prosessi on teollinen prosessi, joka on tärkeä natriumkarbonaatin tuotannossa suolavettä ja kalkkikiveä käyttäen. Se on tärkein teollinen prosessi, jota käytetään natriumkarbonaatin valmistukseen. Tämä menetelmä tunnetaan myös ammoniakki-soodaprosessina. Sen kehitti Ernest Solvay vuonna 1860. Tämän prosessin lähtöaineet ovat helposti saatavilla ja myös halpoja. Tästä syystä Solvay-prosessi hallitsee Leblanc-prosessia.
Kuva 02: Solvay-prosessi
Suolavesi on natriumkloridin lähde ja kalkkikivi on kalsiumkarbonaatin lähde. Solvay-prosessin aikana tapahtuu neljä perusreaktiota: ensimmäinen vaihe sisältää hiilidioksidin johtamisen väkevän natriumkloridin (suolaveden) ja ammoniakin vesiliuoksen läpi. Tässä natriumbikarbonaatti saostuu liuoksesta. Toiseksi natriumbikarbonaatti suodatetaan pois liuoksesta ja liuos käsitellään sitten poltetulla kalkilla, jolloin saadaan vahvasti emäksinen liuos. Kolmantena vaiheena natriumbikarbonaatti muunnetaan sitten lopputuotteeksi kalsinoinnin avulla. Lopuksi kolmannessa vaiheessa tuotettu hiilidioksidi otetaan t alteen uudelleenkäyttöä varten.
Mitä eroa Leblancin ja Solvay-prosessin välillä on?
Leblanc-prosessi ja Solvay-prosessi ovat tärkeitä natriumkarbonaatin tuotannossa. Leblanc-prosessi sisältää natriumkarbonaatin valmistamisen käyttämällä natriumkloridia, rikkihappoa, hiiltä ja kalsiumkarbonaattia, kun taas Solvay-prosessi sisältää natriumkarbonaatin tuotannon suolavettä ja kalkkikiveä käyttämällä. Keskeinen ero Leblancin ja Solvay-prosessin välillä on, että Solvay-prosessin lähtöaineet ovat kustannustehokkaampia kuin Leblanc-prosessin lähtöaineet.
Alla infografiassa on lisätietoja Leblancin ja Solvayn prosessien eroista.
Yhteenveto – Leblanc vs Solvay-prosessi
Leblanc-prosessi ja Solvay-prosessi ovat tärkeitä natriumkarbonaatin tuotannossa. Keskeinen ero Leblancin ja Solvay-prosessin välillä on, että Solvay-prosessin lähtöaineet ovat kustannustehokkaampia kuin Leblanc-prosessin lähtöaineet.
Kuva:
1. "Leblancin prosessireaktiokaavio" Tekijä Sponk (puhua) (Vektorointi ja väritys) – Oma työ, joka perustuu Qniemiecin (CC BY-SA 3.0) Commons Wikimedian kautta luomaan rasterigrafiikkaan Soda nach Leblanc.png
2. "Solvay-prosessi", Eric A. Schiff, 2006. (CC BY-SA 2.5) Commons Wikimedian kautta
