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Denominada Natron pelos egípcios, que a recolhiam de jazigos naturais situados ao longo dos lagos secos do Norte de África, a Soda é hoje obtida por transformação das matérias-primas calcário e sal, segundo o método Solvay, posto em prática em 1861, por Ernest Solvay.
De cor branca, a Soda é um pó de grande pureza química, produzido com uma densidade da ordem de 0,5 t/m3, para, entre outras aplicações, a indústria da detergência e, após recristalização, com uma densidade da ordem de 1 t/m3, a produção do vidro, claramente o seu maior cliente.
Processo de Fabricação do Carbonato de Sódio (leve e denso)
O processo SOLVAY ao amoníaco utiliza como matérias-primas o sal ordinário, NaCl, e o calcário, CaCO3. O amoníaco, NH3, intervém na fabricação do carbonato de sódio, mas não pode ser considerado como matéria-prima, uma vez que é regenerado e reciclado.
O processo pode ser resumido pela equação global
2 NaCl + CaCO3 ® Na2CO3 + CaCl2
embora não represente uma reacção química realizável na prática.
Efectivamente, a produção de carbonato de sódio, segundo o processo Solvay, abrange oito operações sucessivas.
1. Preparação de uma salmoura depurada e saturada em cloreto de sódio (NaCl + H2O).
2. Absorção do amoníaco - a salmoura é saturada em amoníaco (NH3) recuperado originando assim uma salmoura amoniacal (NaCl + NH4OH).
3. Carbonatação da salmoura amoniacal - a salmoura amoniacal é trazida ao contacto com o dióxido de carbono (CO2) proveniente da calcinação do calcário.
O dióxido de carbono e o amoníaco, em solução aquosa, originam o bicarbonato de amónio:
NH4OH + CO2 ® (NH4)HCO3
O bicarbonato de amónio e o cloreto de sódio entram então em decomposição, para formarem o cloreto de amónio e o bicarbonato de sódio:
(NH4)HCO3 + NaCl ® NH4Cl + NaHCO3
O bicarbonato de sódio, sendo pouco solúvel neste meio, é finalmente obtido no estado sólido.
4. Filtração - o bicarbonato de sódio é separado da solução (águas-mãe) por filtração.
5. Calcinação - o bicarbonato de sódio (NaHCO3), aquecido num secador, decompõe se em carbonato de sódio (soda leve), água e dióxido de carbono:
2 NaHCO3 ® Na2CO3 + H2O + CO2
O dióxido de carbono que se liberta é reenviado para a instalação de carbonatação.
6. Calcinação do calcário - o calcário é decomposto num forno de cal, dando o dióxido de carbono e cal viva (CaO), de acordo com a equação
CaCO3 ® CaO + CO2
sendo o dióxido de carbono enviado à instalação de carbonatação.
7. Hidratação da cal - a cal viva produzida na operação anterior é hidratada e diluída em excesso de água:
CaO + H2O ® Ca(OH)2
8. Regeneração do amoníaco - faz se reagir o cloreto de amónio em solução, proveniente das águas-mãe de filtração, com o leite de cal. Esta reacção produz amoníaco e cloreto de cálcio:
2 NH4Cl + Ca(OH)2 ® 2 NH3 + CaCl2 + 2 H2O
O amoníaco é recuperado por destilação e reenviado para o absorvedor.
9. Densificação - a soda densa é obtida por recristalização da soda leve em carbonato de sódio monohidratado (Na2CO3.H2O) e secagem posterior.
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Processo de fabricação
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Carbonato de Sódio (leve e denso)  |
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