В наше время карбонат калия получают либо при взаимодействии растворов гидроксида калия KOH с диоксидом углерода CO>2:
либо выделяют из продуктов переработки минерала нефелина KAlSiO>4.
1.19. СОДА: ПЕРВЫЙ ПРОМЫШЛЕННЫЙ СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ
Русский академик Лаксман (см. 1.7) уже в 1764 г. сообщал, что соду (карбонат натрия Na>2CO>3) можно получать спеканием природного сульфата натрия Na>2SO>4 с древесным углем:
Так как природный сульфат натрия может содержать примесь известняка CaCO>3, то этой реакции может сопутствовать другая:
Свой способ Лаксман проверил на стекловаренном заводе в г. Тальцинске (недалеко от Иркутска) в 1784 г. К сожалению, дальнейшего развития этот способ не получил и вскоре был забыт.
В 1791 г. французский химик-технолог Леблан (см. 2.22), ничего не зная о способе Лаксмана, получил патент на «Способ превращения глауберовой соли в соду», глауберова соль — декагидрат сульфата натрия Na>2SO>4∙10H>2O (см. 3.35; 10.44). Леблан предложил для получения соды сплавлять смесь сульфата натрия, мела и древесного угля. В своем патенте он указывал: «Над поверхностью плавящейся массы вспыхивает множество огоньков, похожих на огни свечей. Получение соды завершается, когда эти огоньки исчезают». При сплавлении протекали реакции
Образовавшийся по первой реакции сульфид натрия Na>2S вступал затем во взаимодействие с карбонатом кальция CaCO>3 (известняк или мел). После полного выгорания угля и монооксида углерода СО («огоньки исчезают») плав охлаждали и обрабатывали водой. В раствор переходил преимущественно Na>2CO>3. Свой способ Леблан реализовал на созданном им заводе «Сода Леблана». К 1810 г. французские содовые фабрики, использовавшие способ Леблана, полностью удовлетворяли все запросы потребителей соды.
Петр 1 сообщал князю Д. Голицыну, отвечая на его вопрос, зачем нужна нам «зода»: «…зодою умягчают шерсть». В 1780 г. академик Гильденштедт писал: «…суду можно почесть важным товаром в российской торговле. Стекольщики наши и красильщики много ее издерживают, а впредь еще и больше оной расходиться будет, когда больше станут у нас делать белых стекол».
Зодой, судой, углеродно-кислым поташем, минеральной щелочной солью называли в XVIII-XIX вв. карбонат натрия Na>2CO>3, бытовое название которого — сода. До 1860 г. соду ввозили в Россию, несмотря на обилие собственного сырья для ее производства. Первый содовый завод в России, работавший по технологии Леблана, был основан М. Б. Прангом (1830–1890) в 1864 г. в Барнауле. В 1880 г. в районе теперешнего г. Березники был построен крупный содовый завод фирмы «Любимов, Сольве и Кº», выпускавший с 1890 г. свыше 20 тыс. тонн соды в год. C этого момента заводы, использовавшие технологию Леблана, стали постепенно закрываться.
1.20. ПРОИЗВОДСТВО СОДЫ ПО СОЛЬВЕ
Аммиачный метод производства соды — карбоната натрия Na>2CO>3 — был разработан в 1838–1840 гг. английскими инженерами Г. Грей-Дьюаром и Д. Хеммингом. Они предложили получать соду, применяя следующие реакции: