การผลิตโซดาแอช

การผลิตโซดาแอช

โซเดียมคาร์บอเนต พบได้ในธรรมชาติในเขตแห้งแล้ง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในแหล่งแร่ที่เกิดจากทะเลสาบที่ระเหยแห้งไป ในสมัยอียิปต์โบราณมีการขุดแร่ที่เรียกว่า เนทรอน(natron) (ซึ่งเป็นเกลือที่ประ กอบด้วยโซเดียมคาร์บอเนต (หรือ โซดา แอช) และโซเดียม ไบคาร์บอเนต (เบกกิ้ง โซดา) และมีโซเดียมคลอไรด์ และโซเดียมซัลเฟต ปนอยู่เล็กน้อย) จากก้นทะเลสาบที่แห้ง ใกล้แม่น้ำไนล์ และนำมาใช้ในการทำมัมมี่

ใน ปี พ.ศ. 2481 (ค.ศ. 1938) พบแหล่งแร่โซเดียมคาร์บอเนตขนาดใหญ่ใกล้แม่น้ำกรีนริเวอร์   มลรัฐไวโอมิง สหรัฐอเมริกา ทำให้สหรัฐขุดแร่มาใช้แทนการผลิตทางกรรมวิธีทางเคมี

                ในประเทศอื่น ๆ การผลิตโซเดียมคาร์บอเนตทำโดยกรรมวิธีทางเคมีที่เรียกว่ากระบวนการโซลเวย์ (Solvay process) ซึ่งค้นพบโดย เออร์เนส โซลเวย์ นักอุตสาหกรรมเคมีชาวเบลเยี่ยม ในปี พ.ศ. 2404 (ค.ศ. 1861) โดยเปลี่ยน โซเดียมคลอไรด์ (น้ำเกลือ) เป็น โซเดียมคาร์บอเนต โดยใช้ แอมโมเนีย และ แคลเซียมคาร์บอเนต (หินปูน) และสารที่เหลือจากกระบวนการมีเพียง แคลเซียมคลอไรด์ ซึ่งไม่เป็นพิษ แม้ว่าอาจ

ก่อให้เกิดความระคายเคืองได้ และ แอมโมเนียนั้นยังสามารถนำกลับมาใช้ได้อีก ทำให้กระบวนการโซลเวย์มีต้นทุนการผลิตที่ต่ำกว่ากรรมวิธีแบบเดิมมาก จึงถูกนำมาใช้ในอุตสาหกรรมการผลิตโซเดียมคาร์บอเนตอย่างแพร่หลาย

ในคริสต์ศตวรรษ 1900 โซเดียมคาร์บอเนต 90% ที่ผลิต ใช้วิธีการนี้ และยังคงใช้อยู่ในปัจจุบัน

วัตถุดิบที่ใช้ในกระบวนการโซลเวย์

1.             โซเดียมคลอไรด์(NaCl)

2.             แคลเซียมคาร์บอเนต(CaCO₃)

3.             ก๊าซแอมโมเนียม(NH₃)

ขั้นตอนการผลิต

นำแคลเซียมคาร์บอเนต(CaCO₃) มาเผาไฟ จะได้แคลเซียมออกไซด์(CaO) กับก๊าซคาร์บอน ไดออกไซด์(CO₂)

   

นำก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่ได้ไปทำปฏิกิริยากับสารละลายโซเดียมคลอไรด์เข้มข้น และก๊าซแอมโมเนีย จะได้โซเดียมคาร์บอเนต และแอมโมเนียมคลอไรด์

กรองแยกตะกอนโซเดียมไฮโดรเจนคาร์บอเนตออกแล้วนำไปเผาจะได้ โซเดียมคาร์บอเนต หรือ “โซดาแอช”

แผนผังขั้นตอนการผลิต

สำหรับในบางประเทศที่มีการผลิตโซเดียมไฮดรอกไซด์(NaOH)ได้มากเกินต้องการ อาจผลิตโซดาแอช(Na₂CO₃)โดยการผ่านก๊าซคาร์บอนไดซ์ออกไซด์(CO₂) ลงในสารละลายโซเดียม ไฮดรอกไซด์(NaOH) โดยตรง จะได้โซเดียมไฮโดรเจนคาร์บอเนต(NaHCO₃) ซึ่งเมื่อนำมาเผาก็จะได้โซดาแอช (Na₂CO₃)

การนำโซดาแอชมาใช้ประโยชน์

โซดาแอช ถูกนำมาใช้เป็นสารเคมีหลักในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น

๏      อุตสาหกรรมสิ่งทอ

๏      อุตสาหกรรมปิโตรเลียม

๏      อุตสาหกรรมกระดาษ

๏     อุตสาหรรม แก้ว เซรามิคส์ กระดาษ ผงซักฟอก สบู่

๏     ผงฟูทำขนมปัง

และยังสามารถใช้ในการแก้ไขน้ำกระด้าง

อันตรายที่อาจเกิดขึ้นจากกระบวนการผลิต

ในกระบวนการผลิตโซดาแอช หากว่ามีก๊าซแอมโมเนียรั่วออกมาสู่ภายนอกแล้วนั้น ก็จะส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมภายนอก ก๊าซแอมโมเนียเป็นก๊าซที่มีกลิ่นฉุน เมื่อมีการรั่วออกมาแล้วอาจทำให้บริเวณนั้นเกิดเป็นมลพิษทางอากาศ ส่งผลกระทบต่อระบบทางเดินหายใจของผู้ที่สูดดม นอกจากนี้แล้วในอากาศยังประกอบด้วยไอน้ำ ซึ่งเมื่อเจอกับก๊าซแอมโมเนียจะทำปฏิกิริยากัน เมื่อมีฝนตกก๊าซเหล่านี้ก็จะละลายไปกับน้ำฝนด้วย เมื่อลงสู่แหล่งน้ำ หรือพื้นดิน ก็จะทำให้แหล่งน้ำเกิดความเป็นกรด-เบส ขึ้น ส่งผลกระทบต่อสิ่งมีชีวิตต่างๆแบบปฏิกิริยาลูกโซ่ ในดินก็เช่นกันจะทำให้ดินเกิดความเป็นกรด-เบส ซึ่งจะส่งผลกระทบตาม มาแบบเดียวกัน