วันศุกร์ที่ 9 กันยายน พ.ศ. 2554

โซดาแอช



 



โซดาแอชมีชื่อทางเคมีว่าโซเดียมคาร์บอเนต มีสูตรเป็น Na2CO3 การผลิตโซดาแอช เรียกว่า กระบวนการโซลเวย์ หรือโซดาแอมโมเนีย กระบวนการผลิตโซดาแอชมีดังนี้
-หินปูน (CaCO3) มาเผา จะได้ CaO และ CO2 เป็นผลิตภัณฑ์
CaCO3(s)       ->       CaO(s) + CO2(g)
-นำ CO2 มาทำปฏิกิริยากับสารละลาย NaCl เข้มข้น และ NH4OH ได้ NaHCO3 และ NH4Cl  เป็นผลิตภัณฑ์
CO2(g) + NaCl(aq) + NH4OH(aq)       ->     NaHCO3(s) + NH4Cl(aq)

-นำ  NaHCO3 มาเผา จะได้ Na2CO3 , H2O และ CO2  เป็นผลิตภัณฑ์
2NaHCO3(s)      ->        Na2CO3(s) + H2O(l) + CO2(g)

Na2CO3 ที่ได้สามารถนำไปใช้ในการผลิตกระดาษ แก้ว สิ่งทอ สบู่ ผงซักฟอก กระจก สารกำจัดความกระด้างของน้ำ อุตสาหกรรมปิโตรเลียม

การผลิตโซดาแอช


ชื่อทางเคมีโซดาแอช                          : โซเดียมคาร์บอเนต (Na2CO3)
กระบวนการผลิตโซดาแอช               : กระบวนการโซลเวย์ หรือกระบวนการโซดาแอมโมเนีย
วัตถุดิบ                                                   : 1.โซเดียมคลอไรด์ (NaC
                                                                    2. แคลเซียมคาร์บอเนต (CaCO
                                                                    3. แก๊สแอมโมเนีย (NH3)
ขั้นตอนการผลิต :
1. นำ CaCO3 (s) มาเผา ได้ CaO (s) และ CO2 (g)
2. นำ CO2 (g) ไปทำปฏิกิริยากับ NaCl  (aq) เข้มข้น และ NH3  (g) ได้  NaHCO3 (s)  และ NH4Cl (aq)
3. กรองแยก NaHCO3 (s) ออก แล้วนำไปเผา ได้ Na2CO3 (s) หรือโซดาแอช

ผลิตภัณฑ์ที่เกิดขึ้นแล้วนำกลับมาใช้ได้อีก :
CO2 (g) จากการเผา NaHCO3 (s) และ CaO (s)จากการเผา CaCO3 (s) เมื่อนำมาละลายน้ำ จะได้      
Ca(OH)2 (aq)   และเมื่อ Ca(OH)2 (aq)   ทำปฏิกิริยากับ NH4Cl (aq) จะได้
NH3  (g) กลับมาใช้ในขึ้นตอนที่ 2 อีกครั้ง  และเกิด
CaCl2(s) นำไปใช้เป็นใช้เป็นสารดูดความชื้น แต่มีการนำไปใช้น้อย จึงเกิดปัญหาในการกำจัด
NaHCO3 (s)  ทำผงฟู
NH4Cl (aq)  ทำปุ๋ยเคมี

เพิ่มเติม  :
·      บางประเทศที่ผลิต NaOH ได้มากเกินต้องการ อาจผลิตโซดาแอช โดยผ่าน CO2 (g) ลงใน
 NaOH (aq) โดยตรง ได้ NaHCO3 (s) เมื่อเผาแล้วจะได้โซดาแอช
·      นอกจากการผลิตด้วยกระบวนการโซลเวย์ ยังได้จากแร่โซดาแอชในธรรมชาติ พบมากใน สหรัฐอเมริกา แคนาดา บราซิล อินเดีย รัสเซีย จีน


ประโยชน์ของโซดาแอช

        
   ใช้ในอุตสาหกรรมกระดาษ แก้ว สิ่งทอ ปิโตรเลียม สบู่ และผลิตสารเคมีต่างๆ การผลิตโซดาแอชจะ เกิด CaCl2เป็นผลพลอยได้ จากขั้นตอนใช้ CaO และ NH4Cl ดังสมการ
CaO + 2NH4Cl  CaCl2 + H2O + NH3
CaCl2 นี้ตลาดต้องการน้อยและยากต่อการกำจัด
NaOH นำไปใช้ในอุตสาหกรรมสบู่ ผงซักฟอก ผงชูรส และกระดาษ C12 ใช้ฆ่าเชื้อโรค รวมกับ H เป็นกรด HC1

แหล่งที่พบโซดาแอช


โซเดียมคาร์บอเนต หรือ โซดา แอช สูตรเคมี คือ Na2CO3 เป็นสารประกอบเกลือของกรดคาร์บอนิก มีลักษณะเป็นผงสีขาว ไม่มีกลิ่น สามารถดูดความชื้นจากอากาศได้ดี ละลายได้ในน้ำ มีฤทธิ์เป็นด่างแก่เมื่อละลายน้ำ ละลายได้เล็กน้อยในแอลกอฮอล์ พบในขี้เถ้าของพืชหลายชนิดและสาหร่ายทะเล (จึงได้ชื่อว่า โซดา แอช เนื่องจาก แอช ในภาษาอังกฤษ หมายถึง ขี้เถ้า) เป็นสารเคมีที่ใช้ในอุตสาหกรรมหลายชนิด เช่น แก้ว เซรามิคส์ กระดาษ ผงซักฟอก สบู่ การแก้ไขน้ำกระด้าง
โซเดียมคาร์บอเนต พบได้ในธรรมชาติในเขตแห้งแล้ง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในแหล่งแร่ที่เกิดจากทะเลสาบที่ระเหยแห้งไป ในสมัยอียิปต์โบราณ มีการขุดแร่ที่เรียกว่า เนทรอน (natron) (ซึ่งเป็นเกลือที่ประกอบด้วยโซเดียมคาร์บอเนต (หรือ โซดา แอช) และโซเดียมไบคาร์บอเนต (เบกกิ้ง โซดา) และมีโซเดียมคลอไรด์ (เกลือแกง) และโซเดียมซัลเฟต ปนอยู่เล็กน้อย) จากก้นทะเลสาบที่แห้ง ใกล้แม่น้ำไนล์ และนำมาใช้ในการทำมัมมี่ ใน ปี พ.ศ. 2481 (ค.ศ. 1938) พบแหล่งแร่โซเดียมคาร์บอเนตขนาดใหญ่ใกล้แม่น้ำกรีนริเวอร์ มลรัฐไวโอมิง สหรัฐอเมริกา ทำให้สหรัฐขุดแร่มาใช้แทนการผลิตทางกรรมวิธีทางเคมี

ความรู้ทั่วไปเกี่ยวกับโซดาแอช


ชื่ออื่น                  โซดาแอช (Soda ash)
โซดาซักผ้า (Washing soda)
น้ำหนักโมเลกุล                106.0 g/mol
ลักษณะปรากฏ  ของแข็งสีขาว
เลขทะเบียน CAS               [497-19-8]
คุณสมบัติ

ความหนาแน่น และ เฟส  2.5 g/cm3, ของแข็ง
การละลาย ใน น้ำ                                30 g/100 ml (20 °C)
จุดเดือด                สลายตัว
สารประกอบที่เกี่ยวข้อง

แบบฝึกหัด

1.ข้อใดกล่าวไม่ถูกต้อง
1.เกลือที่เหมาะสำหรับใช้บริโภคคือเกลือสินเธาว์
2.เกลืออนามัยคือเกลือสมุทรที่เติมธาตุไอโอดีนผสมอยู่ด้วย
3.การกำจัด ในสารละลาย ก่อนอิเล็กโทรลิซิส
ทำได้โดยการเติม
4.ผลพลอยได้จากการผลิตโซดาแอชคือแอมโมเนียมคลอไรด์

2.การผลิตโซดาแอชด้วยกระบวนการโซลเวย์มีข้อดี
1.น้ำทิ้งจะมีอุณหภูมิสูงประมาณ 75oC
2.ต้องใช้น้ำจืดในกระบวนการผลิตในปริมาณสูงมาก
3.ไม่ต้องมีโรงงานผลิต NH3 เพราะสามารถนำ NH3 ที่เกิดขึ้นกลับมาใช้ได้อีก
4.ในกระบวนการผลิตจะเกิด CaCl2 เป็นผลพลอยได้ในปริมาณสูง ซึ่งเป็นปัญหาในการกำจัดเพราะอาจเป็นปัญหาต่อสิ่งแวดล้อมต่อไปได้

3. สารทั้งสามในข้อต่อไปนี้ต้องใช้โซเดียมคลอไรด์หรือผลิตภัณฑ์ที่ได้จากการผ่านกระแสไฟฟ้าลงในสารละลายโซเดียมคลอไรด์ ตัวใดตัวหนึ่ง เข้าไปเกี่ยวข้องในกระบวนการผลิต
1.ผงชูรส โซดาแอช ปุ๋ยยูเรีย
2.ผงชูรส โซดาแอช พีวีซี
3.ผงซักฟอก พีวีซี ปุ๋ยยูเรีย
4.ผงซักฟอก  ปุ๋ยยูเรีย  โซดาแอช

4.พิจารณาข้อความต่อไปนี้
ก.  โซดาแอชมีชื่อทางเคมีว่าโซเดียมไฮโดรเจนคาร์บอเนต
ข.  ผ่านแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ลงในสารละลาย  NaOH  ได้ตะกอนเผาจะเหลือตะกอนคือ โซดาแอช
ค.  อุตสาหกรรมการผลิตแก้วและผลิตกระดาษล้วนแต่ใช้โซดาแอชเป็นวัตถุดิบในการผลิต
ข้อใดถูกต้อง
1.111.1.1.ข้อ ก  และ                                       2.ข้อ   และ 

3.ข้อ ก  และ                                       4.ข้อ ก,   และ 


5.กำหนดให้
A=Na2CO3(s)    B=NaHO3(s)   C=CaCo3(s)    D=NaCl(s)    E=CO2(g)    F=NH4OH(aq)
จากสารที่กำหนดให้ ถ้าจะเตรียมโซดาแอชจะมีสารที่เกี่ยวข้องเรียงตามลำดับจากก่อนไปหลังดังข้อใด
1. C, B, E, D, F, A
2. C, E, D + F, B, A
3. C, D + F, E, B, A
4. A, D + F, E, B, C

6.โซดาแอชเป็นสารเคมีมีสูตรเป็นอย่างไร และเมื่อผลิตโซดาแอชด้วยวิธีโซลเวย์ จะต้องใช้แก๊สใดในการผลิต
1.NaHCO3 และใช้แก๊ส NH3
2.NaHCO3และใช้แก๊ส CO
3.Na2CO3 และใช้แก๊ส NH3
4.Na2HCO3และใช้แก๊ส CO

7.โซเดียมคาร์บอเนต หรือ โซดา แอช สูตรเคมี คือ
1. Na2CO3
2. CaO
3. NaHCO3
4. NH4OH

8. Na2CO3 ที่ได้สามารถนำไปใช้ในการผลิตเป็น
1.โซลเวย์
2.แอมโมเนีย
3.อุตสาหกรรมปิโตรเลียม
4.คาร์บอเนต

9.ข้อใดที่ไม่ใช่โซดาแอชเป็นสารเคมีที่ใช้ในอุตสาหกรรมหลายชนิด
1.แก้ว
2.เซรามิคส์
3.สบู่
4.แคลเซียมคลอไรล์

10.โซดาแอชมีชื่อทางเคมีว่าโซเดียมคาร์บอเนต ( Na2CO3) ส่วนใหญ่ในอุตสาหกรรมผลิตขึ้นด้วยกระบวนการใด
1.กระบวนการโซเวย์
2.กระบวนการโซเวอร์
3.กระบวนการไฮโดรเจน-ออกซิเจน
4.กระบวนการรีดิวส์

เฉลยแบบฝึกหัด

1.ตอบ 4.ผลพลอยได้จากการผลิตโซดาแอชคือแอมโมเนียมคลอไรด์
2.ตอบ  3.ไม่ต้องมีโรงงานผลิต NH3 เพราะสามารถนำ NH3 ที่เกิดขึ้นกลับมาใช้ได้อีก
3.ตอบ 2.ผงชูรส โซดาแอช พีวีซี
4.ตอบ  2.ข้อ   และ 
5.ตอบ 2. C, E, D + F, B, A
6.ตอบ 3.  Na2CO3 และใช้แก๊ส NH3
7.ตอบ 1. Na2CO3
8.ตอบ 3.อุตสาหกรรมปิโตรเลียม
9.ตอบ 4.แคลเซียมคลอไรล์
10. ตอบ 1.กระบวนการโซเวย์