Solvayev postupak je industrijski proces proizvodnje natrijeva karbonata iz natrijeva klorida, amonijaka i ugljikova dioksida.
Postupak započinje žarenjem vapnenca, CaCO3(s) i proizvodnjom ugljikovog dioksida.
Živo vapno, dobiveno kao nusprodukt, gasi se s vodom kako bi se dobio kalcijev hidroksid.
Kalcijev hidroksid se zagrijava s amonijevim kloridom pri čemu nastaje amonijak i kalcijev klorid (koji je sporedni proizvod postupka).
Nastali amonijak reagira s ugljikovim dioksidom dajući amonijev karbonat.
Amonijev karbonat i sam reagira s ugljikovim dioksidom dajući amonijev bikarbonat.
Reakcijom amonijevog bikarbonata s natrijevim kloridom nastaje natrijev bikarbonat.
Natrijev bikarbonat se žari u rotacijskim pećima i raspada se na natrijev karbonat i ugljikov dioksid.
Ovaj ugljikov dioksid vraća se nazad u proces.
Tvrdoća vode potječe od otopljenih soli kalcija i magnezija. Kalcij i magnezij nalaze se u prirodnim vodama u obliku hidrogenkarbonata, sulfata, klorida ili nitrata. Ove soli su štetne u vodama jer reagiraju sa sapunima, stvarajući netopive spojeve, a uz to se i talože na zagrijanim površinama kotlova i cijevi.
Prolazna tvrdoća, koju čine hidrogenkarbonati kalcija i magnezija, može se ukloniti zagrijavanjem vode duže vrijeme pri 90 °C do 100 °C, pri čemu se hidrogenkarbonat raspada na karbonat, ugljikov dioksid i vodu:
Stalnu tvrdoću čine pretežno sulfati, kloridi i nitrati kalcija i magnezija. Ona se ne može ukloniti zagrijavanjem vode na temperaturu vrenja. Ukupna tvrdoća jednaka je zbroju prolazne i stalne tvrdoće. Prolaznu tvrdoću čini karbonatna tvrdoća (hidrogenkarbonati), a stalnu nekarbonatna tvrdoća.
Tvrdoća vode izražava se u njemačkim, engleskim ili francuskim stupnjevima ili u mg CaCO3 u 1 dm3 vode.
| Klasifikacija voda | |
|---|---|
| Tvrdoća | Koncentracija kalcijevog karbonata (mg/L) |
| Meka voda | 0 to 75 |
| Srednje tvrda voda | 75 to 150 |
| Tvrda voda | 150 to 300 |
| Jako tvrda voda | over 300 |
Generalić, Eni. "Calcium." Englesko-hrvatski kemijski rječnik & glosar. 29 June 2022. KTF-Split. {Datum pristupa}. <https://glossary.periodni.com>.
Glosar
Periodni sustav
