Procés Leblanc

Archiu:Leblanc process fluxogram. caps block 0

Flujograma del procés.

El procés Leblanc va ser un dels primers processadors industrials per a la producció de cendra de moixa (carbonat sòdic) utilisat durant tot el XIX. Va ser cridat aixina pel seu inventor, Nicolas Leblanc. Este procés constava de dos etapes: producció de sulfat de sodi a partir de clorur de sodi, per a a continuació fer reaccionar sulfat de sodi en carbó i carbonat de calcio per a produir carbonat de sodi. El procés va caure gradualment en desús i va ser substituït pel procés Solvay, més econòmic i menys contaminant.

Introducció

La cendra de moixa (carbonat sòdic) i de potasa (carbonat de potassi), denominats genèricament álcali, són substàncies químiques essencials per a les indústries del vidre, textil, del sabó i del paper. En l'oest d'Europa tradicionalment s'havia obtingut potasa a partir de la cendres de fusta. No obstant, en el XVIII, la deforestación havia tornat este mig de producció poc rendable, i el álcali va tindre que escomençar a ser importat. La potasa s'importava d'Amèrica del Nort, Escandinavia i Rússia, a on els grans boscs seguien en peu. En canvi en tota Europa la cendra de moixa s'importava del alce espanyol i de les Illes Canàries, a on es produïa de forma similar al carbó de llenya, a partir de plantes costeres cridades Barilla, o també d'Egipte, a on el mineral cridat natrón s'extrea dels llits de llac secs. Sobretot en Gran Bretanya, l'única font local de álcalis era les algues marines, que aplegaven a les costes d'Escòcia i Irlanda.

En 1783, el rei Luis XVI de França i l'Acadèmia de Ciències Francesa varen oferir un premi de 2 400 lliures a qui poguera descobrir un método per a produir álcali de la sal marina (clorur de sodi). En 1791, Nicolas Leblanc, mege de Luis Felipe II, duc d'Orleans, va descobrir i va patentar el seu método. Eixe mateix any es va construir la primera planta de Leblanc per al duc de Saint-Denis, i esta va començar a produir 320 tonellades de cendra de moixa (carbonat sòdic) per any. Posteriorment se li va negar els diners del premi a causa de la Revolució Francesa.

Fonament químic

Erro al crear miniatura:

Esquema de reacció del procés de Leblanc (vert = reactius, negre = productes intermijos, roig = productes finals)

El procés Leblanc és un procés discontinu per mig del qual se somet el clorur de sodi a una série de tractaments, per a finalment produir carbonat de sodi. En la primera etapa, el clorur de sodi es calfa en àcit sulfúric per a produir sulfat de sodi (cridada coca de sal) i gas clorur d'hidrogen d'acort en l'equació química

$\mathrm{2}\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{C}\mathrm{l}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{S}{\mathrm{O}}_{\mathrm{4}}\mathrm{\to }\mathrm{N}{\mathrm{a}}_{\mathrm{2}}\mathrm{S}{\mathrm{O}}_{\mathrm{4}}\mathrm{+}\mathrm{2}\mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{l}$

Esta reacció havia segut descoberta en 1772 pel químic suec Carl Wilhelm Scheele. La contribució de Leblanc va ser el segon pas, en el que es mescla la coca de sal en pedra calcàrea (carbonat càlcic) triturada, carbó i es calfa. En la reacció química subsegüent, el carbó (carbono) es oxida a diòxit de carbono, reduint el sulfat a sulfur i deixant una mescla sòlida de carbonat de sodi i sulfur de calcio, cridada cendra negra.

$\mathrm{N}{\mathrm{a}}_{\mathrm{2}}\mathrm{S}{\mathrm{O}}_{\mathrm{4}}\mathrm{+}\mathrm{C}\mathrm{a}\mathrm{C}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}\mathrm{+}\mathrm{2}\mathrm{C}\mathrm{\to }\mathrm{N}{\mathrm{a}}_{\mathrm{2}}\mathrm{C}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}\mathrm{+}\mathrm{C}\mathrm{a}\mathrm{S}\mathrm{+}\mathrm{2}\mathrm{C}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}$

Degut a que el carbonat de sodi és soluble en aigua, pero no el carbonat de calci ni sulfur de calcio, el carbonat de sodi es va separar llavors de la cendra negre per mig del llavat en aigua. L'aigua de llavat s'evapora després per a donar carbonat de sodi sòlit. Este procés d'extracció es denomina lixiviación.