Barrilha e seus processos

O carbonato de sódio é um produto químico largamente utilizado na confecção de vidros, sabões, papel e outros. Historicamente sua obtenção se dava extraindo-o das cinzas de plantas carbonizadas. Porém, com a crescente demanda e a inviabilidade de se manter este fluxo de desflorestamento na europa, surgiram fortes pressões para o desenvolvimento de um método sintético, ao fim do século XVIII. A solução foi dada em 1791 por Nicolas Leblanc, que desenvolveu um método, chamado Processo Leblanc, que o produzia através de sal marinho, carbonato de cálcio e ácido sulfúrico. Este método predominou a produção mundial de carbonato de sódio por algumas décadas, porém, devido ao preço dos insumos e a alta poluição gerada, era evidente a necessidade de um novo método. Existem evidências de que o princípio de funcionamento do processo Solvay já havia sido estudado sem ser publicado pelo físico francês Augustin-Jean Fresnel, que descobriu que ocorre precipitação de bicarbonato de sódio quando dióxido de carbono é borbulhado em salmoura (solução concentrada de cloreto de sódio) contendo amônia. Foi então em 1864 que o químico belga Ernest Solvay, aparentemente sem conhecimento dos estudos anteriores, conseguiu capital e abriu em Charleroi, junto a seu irmão, a primeira planta industrial a utilizar o seu processo, baseado numa imensa torre de saturação de dióxido de carbono.

O Processo Leblanc utilizava como matérias primas sal marinho, CaCO₃, H₂SO₄ e Coque. Primeiro, o sal marinho (NaCl) é fervido em solução de H₂SO₄, produzindo uma solução de Na₂SO₄ e liberação de HCl gasoso.

O Na₂SO₄ é combinado então ao CaCO₃ e queimado com Coque, o que precipita CaS e libera CO₂

Sendo o CaCO₃ e o CaS insolúveis, o Na₂CO₃ pode ser facilmente extraído com água então. A Alta produção de HCl, um forte poluente, e de CaS, sem valor comercial, levou à extinção deste métedo ao final do século XIX.

O Processo Solvay utiliza como insumos salmoura e carbonato de cálcio, também há a utilização de amônia, mas esta é reciclada durante o processo.
Na primeira etapa a salmoura é saturada de NH₃, de forma a, além dos íons sódio e cloreto, gerar em solução amônio e hidroxila, segundo a reação:

Em seguida, injeta-se CO₂ na solução, de forma que ocorram as seguintes reações, resultando em NaHCO₃, que, nas condições do processo, precipita.

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O NaHCO₃ é então filtrado da solução e aquecido até a calcinação, de forma a produzir o Na₂CO₃.