Fue el primer proceso para obtener artificialmente carbonato de sodio (sosa),haciendo reaccionar sal común (HCl)con ácido sulfúrico (H2SO4) para dar sulfato de sodio (Na2SO4)(1), que posteriormente se quema con carbón y piedra caliza para obtener carbonato de sodio (Na2SO4) (2), que por extracción de agua lo podemos separar del sulfuro de calcio (CaS), ya que el primero es soluble y el segundo es insoluble.
(1) H2SO4 + NaCl → NaSO4 + HCl
(2) Na2SO4 + 2C + CaCO3 → Na2CO3 + CaS + 2CO2
(2) Na2SO4 + 2C + CaCO3 → Na2CO3 + CaS + 2CO2
Durante muchos años el proceso Leblanc sólo obtuvo un producto útil, la sosa o carbonato de sodio, y dos residuos contaminantes, ácido clorhídrico (HCl)y sulfuro de calcio(CaS), que daba grandes problemas de contaminación medioambiental, y que a la larga condenó este proceso.
INCONVENIENTES
¿Cuáles son los principales inconvenientes del proceso Le Blanc?
Durante muchos años el proceso Leblanc sólo obtuvo un producto útil, la sosa o carbonato de sodio, y dos residuos contaminantes letales como el ácido clorhídrico (HCl) y sulfuro de calcio (CaS), que producían humos tan densos que la visibilidad en el entorno de la planta era , además el acido clorhídrico es un acido venenoso y sensible para los animales y seres humanos mas específicamente en las mucosas y afecta en gran parte al sistema respiratorio, el otro compuesto el sulfuro de Calcio también se convertía en un problema pues es un compuesto mortal que su consumo en cierta cantidad trae serios problemas para el organismo y en animales jóvenes una dosis de esta no permitida podría causar la muerte, con respecto al medio ambiente generaba grandes problemas de contaminación , y resultó ser un desastre ambiental ya que trajo consigo problemas como los gases ácidos liberados en el ambiente, la devastación de tierras de cultivo y bosques y el envenenamiento de obreros que a la larga condenó este proceso.
Las plantas de proceso Leblanc son muy dañinas para el medio ambiente local. El proceso de generación de torta de sal de sal y ácido sulfúrico liberado ácido clorhídrico gaseoso, y como este ácido era industrialmente inútil en el siglo XIX, era simplemente liberado a la atmósfera. Además, se producía un residuo sólido insoluble y maloliente. Por cada 8 toneladas de carbonato de sodio, el proceso de producción de 5,5 toneladas de cloruro de hidrógeno y 7 toneladas de residuos de sulfuro de calcio. Estos residuos sólidos (conocido como galligu) no tenían ningún valor económico. Se apilaba en montones y se esparcía en los campos cercanos a las fábricas de álcali, donde liberaban sulfuro de hidrógeno, un gas tóxico responsable del olor a huevos podrido.
El proceso químico de Leblanc sobrevivió y prospero en décadas posteriores; la demanda de sosa para lavar creció de manera incontrolada y si bien la única manera fiable y económica de obtenerla a gran escala era mediante dicho procedimiento.
* Obtención de dos residuos contaminantes acido clorhídrico y sulfuro de calcio.
* Sulfuro de hidrogeno.
* El gas de estas fábricas es de tal naturaleza nociva, como a todo deterioro dentro de su influencia, y es por igual funesta para la salud y la propiedad.
* Gran consumo de energía en la etapa de fusión
* Proceso batch, que utiliza mucha mano de obra
* Liberación de HCl a la atmósfera.
La sosa o carbonato de sodico, es una sal soluble en agua, cuya disolucion se puede recuperar mediante cristalizacion en forma de decahifrato(Na2co3.10h20), especie cuyos cristales son muy transparentes conocdia como cristal de sosa o sosa de lavar, y que presenta una solubilidad en agua superior a la de sal anhidra(na2co3) o ceniza de sosa; la cual puede obtener a su vez por calcinacion del decahidrato.
(Na2C3) es la sustancia alcalina mas comun, se conoce y utiliza desde la antiguedad.
Procesos de elaboración de Celulosa y Papel
- Blanqueo de celulosa
Procesos de elaboración de Artículos de Limpieza
- Materia prima para fabricación de jabones y detergentes
- Preparación de soluciones desinfectantes y lavadoras
Procesos de Tratamiento de Aguas
- Ajuste de pH en tratamientos de aguas residuales, industriales y potables
- Regeneración de resinas de intercambio iónico
Procesos Químicos
- Obtención de hipoclorito de sodio
- Obtención de yodo
- Elaboración de sulfatos, sulfitos y fosfatos de uso industrial
- Elaboración de hidróxidos metálicos
¿Por qué el proceso Solvay es uno de los procesos considerado verde?
Por cumplir con principios de la química verde
Evitar los residuos (insumos no empleados, fluidos reactivos gastados)
La ruta de reacción no genera o consume ácido alguno pero mediante ella se obtiene un derivado útil, el CaCl2. Además, comparado con el proceso de leblanc mientras que leblanc funcionaba mediante lotes, el de solvay era continuo.
Usar y generar substancias que posean poca o ninguna toxicidad
La piedra caliza (CaCO3) se descompone en cal (CaO), y la cal reacciona co agua para formar “lechada de cal”, Ca(OH)2 Haciendo pasar amoníaco y dióxido de carbono (en estado gaseoso los dos) por una solución saturada de cloruro de sodio se forma carbonato ácido de sodio y cloruro de amonio(ambos solubles en agua):
NaCl + NH3 + CO2 + H2O --> NaHCO3 + NH4Cl
El carbonato ácido de sodio se separa de la solución por filtración y se transforma en carbonato de sodio por calcinación:
2 NaHCO3 --> Na2CO3 + H2O + CO2
El cloruro de amonio obtenido se hace reaccionar con hidróxido de calcio y se recupera amoníaco:
2 NH4Cl + Ca (OH)2 --> 2 NH3 + 2 H2O + CaCl2
El óxido de calcio se produce en la misma fábrica por calcinación de carbonato de calcio (piedra caliza) y así se produce el dióxido de carbono necesario en la primera reacción:
CaCO3 --> CaO + CO2
En estos dos ejemplos en el que el proceso solvay cumple con principios de la química verde nos damos cuenta que este proceso siempre cumple con el cuidado de la naturaleza razon principal para considerar a dicho proceso como verde.
Principios verdes que se estan utilizando
- Evitar los residuos (insumos no empleados, fluidos reactivos gastados)
- Usar y generar substancias que posean poca o ninguna toxicidad
- Vigilancia y control "desde dentro del proceso" para evitar la formación de sustancias peligrosas
Los reactores industriales son de diversos materiales, pero son comunes los fabricados con acero inoxidable, aleaciones de hierro y titanio, níquel o acero revestido de níquel y últimamente los materiales poliméricos se han vuelto importantes en la lucha contra la corrosión. La estequiometria a utilizar y la transmisión de calor son también son factores importantes en el diseño de un reactor. Otro aspecto a considerar es el control de los procesos, esto es la instrumentación; se requieren instrumentos registradores y controladores, normalmente se usan dos tipos de instrumentos; analógicos y digitales.El Fe y sus aleaciones ocupa el primer lugar en cuanto a uso comercial se refiere. El aluminio ocupa el segundo lugar después del Fe.
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Deduzca cuál sería un buen material para el reactor y porque?
Se debe tener en cuenta que en realidad una oxidación o una reducción es un proceso por el cual cambia el estado de oxidación de un compuesto. Este cambio no significa necesariamente un intercambio de electrones. Suponer esto -que es un error común- implica que todos los compuestos formados mediante un proceso redox son iónicos, puesto que es en éstos compuestos donde sí se da un enlace iónico, producto de la transferencia de electrones.
MODELO DEL MAR DE ELECTRONES:
Los átomos metálicos tienen facilidad para perder sus electrones,se convierten en iones positivos y se ordenan formando una red donde los electrones nadan libremente.
Este modelo explica la maleabilidad, ductibilidad y conducción térmica y eléctrica.
Al someter al metal a presión externa, los cationes pueden "resbalar" unos sobre otros, debido a la capa de electrones que los separa. El metal se deforma pero no se rompe, a diferencia de los cristales iónicos. .
Entonces el hierro sera mas maleable ya que tiene mas electrones que el aluminio.
