Fabrication alcaline - Alkali manufacture
- Il s'agit d'un article historique, principalement basé sur la onzième édition de l' Encyclopædia Britannica . Pour les informations actuelles, voir fabrication d'hydroxyde de sodium et procédé chloralcali .
La fabrication d'alcali est le processus par lequel un alcali est fabriqué. Alcalis, produits typiques dans le commerce, comprennent l' hydroxyde de sodium , le carbonate de sodium , l' hydroxyde de potassium et le carbonate de potassium .
Un certain nombre de procédés ont été proposés pour la fabrication d'alcali à partir de divers métaux, les plus courants étant les procédés Leblanc et ammoniac-soude.
Le procédé à la chaux
Historiquement, l'hydroxyde de sodium était produit en traitant le carbonate de sodium (généralement à partir de cendre de bois) avec de l'hydroxyde de calcium (alias chaux) dans une réaction de métathèse . (L'hydroxyde de sodium est soluble alors que le carbonate de calcium ne l'est pas.) Ce processus était appelé caustification.
Le processus Leblanc
Le procédé Leblanc, inventé par Nicolas Leblanc vers 1790, commence par la décomposition du chlorure de sodium par l'acide sulfurique , par lequel sont produits du sulfate de sodium et de l'acide chlorhydrique . Le sulfate de sodium est ensuite cuit avec du carbonate de calcium et du charbon . Le carbonate de sodium peut être extrait de ce mélange en lavant le mélange avec de l'eau.
Jusqu'à l'essor du procédé à l'ammoniac-soude, qui a une meilleure rentabilité, le procédé Leblanc a été largement utilisé, faisant du Royaume-Uni le leader de la production d'alcalis. Au début du XXe siècle, la production britannique dépassait celle de tous les autres producteurs réunis.
La plupart des usines britanniques d'alcali sont situées dans le sud du Lancashire et la partie adjacente du Cheshire , près de l'embouchure de la Tyne et dans l'ouest de l' Écosse .
Le processus ammoniac-soude
Malgré les améliorations apportées au procédé Leblanc , l'économie détermine qu'il ne peut pas concurrencer efficacement le procédé à l' ammoniac-soude qui est maintenant plus courant.
Il ya un certain nombre de raisons à cela:
- Le sodium utilisé dans le procédé est pratiquement libre.
- Les besoins en carburant sont divisés par deux.
- Les améliorations de l'efficacité ont réduit au minimum le « gaspillage » dans le processus.
La seule façon dont le procédé Leblanc pouvait encore tenir était de s'orienter dans le sens de la fabrication de la soude caustique , à laquelle il se prête plus facilement que le procédé à l'ammoniaque ; mais ce dernier a envahi même ce champ. Il restait cependant un avantage au procédé Leblanc. Toutes les tentatives pour obtenir soit de l'acide chlorhydrique, soit du chlore libre dans le procédé à l' ammoniaque et à la soude se sont avérées des échecs commerciaux ; tout le chlore du chlorure de sodium étant finalement perdu sous forme de chlorure de calcium sans valeur. Le procédé Leblanc est ainsi resté le seul pourvoyeur de chlore sous ses formes actives, et c'est ainsi que l'on explique que, du moins en Grande-Bretagne, le procédé Leblanc fournit encore près de la moitié de tous les alcalis fabriqués, bien que dans d'autres pays son la part proportionnelle est bien moindre. Le profit réalisé sur le chlore produit doit compenser la perte sur l'alcali.
Le procédé à l'ammoniac-soude a été breveté pour la première fois le 30 juin 1838 par Harrison Gray Dyar et John Hemming, qui l'ont mis en œuvre à une échelle expérimentale à Whitechapel . Bientôt de nombreuses tentatives furent faites dans le même sens, tant en Angleterre que sur le continent européen, dont la plus remarquable fut l'ingénieuse combinaison d'appareils imaginée par JJT Schloesing et E. Rolland. Mais une solution vraiment économique du problème a été définitivement trouvée en 1872 par Ernest Solvay , à la suite d'enquêtes commencées une dizaine d'années auparavant. La plus grande partie de toute la soude du commerce est maintenant faite par l'appareil de Solvay, qui seul sera décrit ici, bien qu'il faille garder à l'esprit que les principes établis par Dyar et Hemming ont été et sont toujours appliqués avec succès. dans un certain nombre d'usines par un tout autre type d'appareil.