4 Phương Pháp Điều Chế Na2CO3 (Soda Công Nghiệp) Phổ Biến

Quá trình sản xuất Soda hiện nay được trải qua theo nhiều cách khác nhau dựa trên tài nguyên cũng như điều kiện kinh tế của từng khu vực. Vậy có những phương pháp điều chế Na2CO3 nào? Mỗi phương pháp có đặc điểm gì, hãy cùng khám phá qua bài viết dưới đây!

1. Khai thác Na2CO3 trong tự nhiên

Điều chế Na2CO3 từ tự nhiên là một quá trình quan trọng để thu thập soda thiên nhiên, một chất cần thiết trong nhiều ứng dụng công nghiệp. Soda tự nhiên tồn tại dưới dạng các dung dịch nước trong các nguồn khoáng chứa nhiều muối khoáng. 

Một ví dụ tiêu biểu là hồ Sirlis tại bang California, Mỹ, được biết đến với nồng độ khoáng chất Na2CO3 cao, thường dao động từ 4 đến 6%. Đây là một trong những nguồn khai thác soda thiên nhiên lớn nhất trên thế giới, và nó được công ty American Potash and Chemical Corp khai thác với công suất lên đến 160.000 tấn soda mỗi năm.

Tuy nhiên, quá trình sản xuất soda từ nguồn này đòi hỏi một quá trình phức tạp. Đầu tiên, phải xử lý hơn 4 triệu m3 nước khoáng để thu được lượng soda cần thiết. Quá trình này liên quan đến việc bay hơi nước, do đó tiêu tốn một lượng lớn nhiệt. Sự tiêu hao nhiệt này cùng với quá trình khai thác và xử lý đồng thời tạo ra một giá thành sản phẩm cao, làm cho soda từ nguồn tự nhiên này trở nên khó cạnh tranh trên thị trường hiện nay.

Vì vậy, mặc dù soda tự nhiên là một nguồn quý giá, nhưng sản xuất soda từ nguồn muối tự nhiên chỉ chiếm một phần nhỏ, dưới 3% tổng lượng sản xuất hàng năm. Để cải thiện tính cạnh tranh và làm giảm giá thành sản phẩm này, các nghiên cứu về các phương pháp điều chế và khai thác soda từ nguồn tự nhiên tiếp tục được thực hiện, nhằm tối ưu hóa quy trình sản xuất và giảm thiểu tiêu hao nhiệt động.

Mua ngay: Sodium Carbonate Na2CO3 99.2%, Trung Quốc, 40Kg/Bao

Phương pháp khai thác Na2CO3 trong tự nhiên

2. Điều chế Na2CO3 theo phương pháp Leslanc

Phương pháp Leslanc trong việc điều chế Na2CO3 là một quá trình hóa học sáng tạo và hiệu quả. Nguyên lý của phương pháp này là sử dụng muối ăn (NaCl) và Axit Sunfuric (H2SO4) để tạo ra Na2SO4, sau đó thực hiện một phản ứng nung chảy ở nhiệt độ cao.

Quá trình bắt đầu bằng việc hòa tan muối ăn (NaCl) vào Axit Sunfuric (H2SO4), tạo ra Na2SO4 và axit hydrochloric (HCl) theo phản ứng:

2NaCl + H2SO4 = Na2SO4 + 2HCl

Sau đó, hỗn hợp Na2SO4 và HCl được đặt trong lò quay và nung cùng với than cốc và canxi cacbonat ở nhiệt độ cao, thường là khoảng 1000 độ Celsius. Trong quá trình này, Na2SO4 tương tác với than cốc và Canxi Cacbonat, tạo ra Na2CO3 và canxi sulfide (CaS) cùng với khí carbon dioxide (CO2) theo phản ứng:

Na2SO4 + 2C + CaCO3 = Na2CO3 + CaS + 2CO2

Xem thêm: Natri Cacbonat Na2CO3 Là Muối Gì? Có Tính Chất, Ứng Dụng Gì?

Điều chế Na2CO3 theo phương pháp Leslanc

3. Phương pháp cacbonat hóa xút trong điều chế Na2CO3

Phương pháp cacbonat hóa xút là một quá trình đơn giản và trực quan để điều chế Na2CO3. Quá trình này dựa trên sự phản ứng của CO2 với dung dịch xút, tạo ra Na2CO3 và nước theo phản ứng sau:

CO2 + 2NaOH = Na2CO3 + H2O

Sau khi phản ứng xảy ra, chất sản phẩm được làm nguội và tạo thành Na2CO3.10 H2O, sau đó được tách ra và làm mất nước. Kết quả cuối cùng là sản phẩm Na2CO3, một hợp chất quan trọng với nhiều ứng dụng công nghiệp.

Tuy nhiên, điều quan trọng cần lưu ý là nguyên liệu xút, thường là sodium hydroxide (NaOH), có giá trị đắt đỏ hơn Na2CO3, và việc sản xuất xút thường đòi hỏi nhiều công đoạn phức tạp như điện phân và cô đặc, đồng thời tiêu hao nhiều năng lượng. Do đó, phương pháp này chỉ thực hiện được ở những nơi có giá điện năng rẻ.

Xem thêm: 5+ Ứng Dụng Của Na2CO3 Trong Công Nghiệp Và Đời Sống

Phương pháp cacbonat hóa xút trong điều chế Na2CO3

4. Phương pháp Solvay (Ammoniac) để điều chế Na2CO3

Phương pháp Solvay, còn được gọi là phương pháp Amoniac, là một quá trình phức tạp và hiệu quả để sản xuất Na2CO3 (soda) từ nguyên liệu chính là dung dịch NaCl, thông qua sự sử dụng amoniac và khí CO2 để tạo ra sản phẩm trung gian là NaHCO3.

Quá trình điều chế Na2CO3 bao gồm hai giai đoạn chính:

4.1 Giai đoạn 1: Điều chế NaHCO3

Trong giai đoạn này, nguyên liệu chính là NaCl, Amoniac (NH3), CO2 và nước (H2O) phản ứng với nhau để tạo ra NaHCO3 và NH4Cl theo các phản ứng sau:

a. Điều chế nước muối amôn hóa:

• Sự hấp thụ NH3 vào nước tạo ra nước muối amôn hóa.
• Khí NH3 và CO2 tan trong nước phản ứng để tạo ra muối amoni hóa.

b. Cacbon hóa nước muối amôn hóa:

• Trong giai đoạn này, nước muối amoni tác động với CO2 để tạo thành huyền phù NH4HCO3.
• Khi lượng NH4HCO3 đủ lớn, phản ứng trao đổi ion xảy ra, tạo ra NaHCO3 kết tủa.
• Hiệu suất tạo ra NaHCO3 phụ thuộc vào nồng độ CO2 trong khí và nhiệt độ.

Xem thêm: Hóa Chất Công Nghiệp Uy Tín, Giá Tốt Nhất Thị Trường

Điều chế Na2CO3 bằng phương pháp Amoniac

4.2 Giai đoạn 2: Từ NaHCO3 đến Na2CO3

Trong giai đoạn này, cũng sẽ phải trải qua hai công đoạn chính:

a. Công đoạn nung:

NaHCO3 bị nung, phản ứng để tạo ra Na2CO3, CO2 và H2O.

b. Công đoạn tái sinh amoniac:

Nhằm tái sử dụng amoniac, NaHCO3 tương tác với amoniac (NH3).

Mỗi phương pháp điều chế Na2CO3 đều có những ưu điểm và nhược điểm riêng biệt. Hãy tìm hiểu thật kỹ trước khi quyết định lựa chọn phương pháp điều chế để có được những kết quả tốt nhất. 

Ngoài ra nếu không muốn tự điều chế bạn cũng có thể liên hệ với Hóa chất Đắc Khang để được hỗ trợ chi tiết. Hiện nay, Hóa chất Đắc Khang là đơn vị uy tín hàng đầu trong lĩnh vực hóa chất tại Việt Nam. Tại đây có đội ngũ chuyên gia có chuyên môn cao trong việc nghiên cứu hóa chất cam kết mang đến những sản phẩm chất lượng nhất. Với hơn 15 năm phát triển trên thị trường, Đắc Khang đã trở thành sự lựa chọn của đông đảo khách hàng, vì vậy bạn hoàn toàn có thể an tâm tin tưởng. 

Thông tin liên hệ: 

• Công ty Cổ phần Hóa chất Đắc Khang
• Địa chỉ văn phòng: 482/10/28A1 Nơ Trang Long, P.13, Q.Bình Thạnh, Tp.HCM
• Địa chỉ kho hàng: 97 Đường Suối Lội, Xã Phước Vĩnh An, Huyện Củ Chi, TP. Hồ Chí Minh
• Hotline/ Zalo: 0983 111 490
• Website: https://hoachatdackhang.com/
• Facebook: https://www.facebook.com/profile.php?id=100087408292350
• Email: hien.hd@dackhang.com