а випарки, а отже до зростання вартості каустичної соди.
Швидкість досягнення рівноваги залежить від температури, із зростанням якої підвищується швидкість всього процесу. Крім того, збільшення температури сприяє утворенню крупнокристалічного осаду карбонату кальцію, що покращує відділення шламу від лужних розчинів при подальшій декантування.
Виявлені закономірності залежать від якості використовуваного сировини. У промисловості, де застосовуються технічні сода і вапно, в яких міститься значна кількість домішок різного складу, ці закономірності виявляються ще не однозначно. /2, 12, 14/
Процес каустифікації - приклад гетерофазної системи рідина-тверде (Ж-Т). Міжфазні процеси широко поширені в хімічній технології. Вони виникають при утворенні і розчиненні опадів, випаровуванні і перегонки речовин, переході речовин з однієї фази в іншу, при адсорбції на поверхні твердих тіл, екстракції з твердих тіл. Швидкість міжфазних процесів звичайно велика на початку контакту фаз і поступово зменшується у часі до деякого постійного значення, що характеризується константою хімічного межфазного рівноваги. Швидкість гетерогенних процесів сильно заздрості від перемішування. При перемішуванні виробляються концентрації в більшій частині обсягу, але у самої поверхні розділу фаз завжди залишається невеликий концентрований незникаючий при перемішуванні прикордонний шар.
Для оцінки ефективності можливих шляхів впливу на швидкість гетерогенної реакції важливо знати, яка з стадій є найбільш повільною, що визначає швидкість процесу в цілому. Так як процес каустифікації лежить в кінетичної області, то найбільш повільною стадією є хімічна взаємодія на межі різних фаз. При цьому напрямок і швидкість реакції залежить головним чином від співвідношення концентрацій гідроксид і карбонат іонів в розчині./18,19/
На практиці застосовують 10-15% розчин карбонату натрію, при цьому досягається ступінь каустифікації в середньому близько 90% і отримують луг, що містить 100 - 120 в/дм 3 гідроксиду натрію. Низька концентрація їдкого натру в щелоках - основний недолік вапняного методу. /1/
Вельми малий тепловий ефект реакції (1), а саме, 0,84 кДж показує, що температура мало впливає на рівноважну ступінь каустифікації. Нижче наведені експериментальні рівноважні ступеня каустифікації, отримані при постійній концентрації вихідного содового розчину і різній температурі:
температура, 0 С8090100
ступінь каустифікації,% 97,196,896,9
Процес каустифікації ведуть при температурі 90 - 100 0 С, що забезпечує досить високу швидкість процесу і швидке осадження крупнокристалічного карбонату кальцію. /2/
У 1882 р. був розроблений і впроваджений у промисловість феритний спосіб отримання їдкого натру, також заснований на застосуванні кальцинованої соди. Цей спосіб полягає в отриманні фериту натрію Na 2 O В· Fе 2 Про 3 і подальшому його розкладанні водою або слабкими оборотними лугами. Ферит натрію утворюється при спіканні кальцинованої соди з окисом заліза (ІІІ) при високій температурі. Процес спікання супроводжується реакцією 2:
Na 2 CO 3 + Fe 2 O 3 = Na 2 Про В· Fe 2 Про 3 + CO 2 (2)
При вилуговуванні спека водою утворюється їдкий натр і окис заліза (III) за рівнянням реакції 3:
Na 2 O Fe 2 O 3 + H 2 O = 2NaOH + Fe 2 O 3 (3)
В даний час феритний спосіб практично не застосовується через технологічної складності і великих затрат ручної праці. /1,2/
Наприкінці Х1Х в стали швидко розвиватися електрохімічні методи отримання гідроксидів електролізом водних розчинів солей (хлориду натрію). Це найбільш простий і економічний метод одночасного отримання трьох найважливіших хімічних продуктів - хлору, водню, гідроксиду натрію з використанням доступного і дешевої сировини для отримання розсолу. Ці фактори пояснюють швидкий розвиток електрохімічного виробництва каустичної соди як основного промислового методу його отримання. Завдяки чистоті одержуваних продуктів, простому і компактному апаратурним оформлення, а також нескладності, Одностадійний хіміко-технологічної системи електроліз хлориду натрію - став основним способом виробництва гідроксиду натрію. /14/Перший патент на електрохімічний метод виробництва гідроксиду натрію і хлору був отриманий російськими вченими Н. Глуховим і Ф. Ващуком в 1879 році, а вже в 1880 році стало можливим промислове впровадження цього способу. Електроліз розчину хлориду натрію протікає за сумарною реакції 4:
2NaCL + 2H 2 O = 2NaOH + CL 2 ↑ + H 2 ↑ (4)
Сировиною для отримання вихідного розсолу є кам'яна сіль, озерна сіль, природні підземн...
