সোডিয়াম কার্বনেটের বিকাশের ইতিহাস

সোডিয়াম কার্বোনেট, সোডা অ্যাশ নামেও পরিচিত, লবণ হিসাবে শ্রেণীবদ্ধ করা হয়, ক্ষার নয়। আন্তর্জাতিক বাণিজ্যে একে সোডা বা সোডা অ্যাশও বলা হয়। এটি একটি গুরুত্বপূর্ণ অজৈব রাসায়নিক কাঁচামাল, যা প্রধানত ফ্ল্যাট গ্লাস, কাচের পণ্য এবং সিরামিক গ্লেজ উৎপাদনে ব্যবহৃত হয়। এটি গার্হস্থ্য ধোয়া, অ্যাসিড নিরপেক্ষকরণ এবং খাদ্য প্রক্রিয়াকরণেও ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।

সোডিয়াম কার্বনেটের বিকাশের ইতিহাস প্রথম সোডা শিল্প থেকে শুরু হওয়া উচিত। সোডা অ্যাশ শিল্প 18 শতকের শেষের দিকে শুরু হয়েছিল। শিল্পের চাহিদা এবং সোডা তৈরির কাঁচামালের পরিবর্তনের সাথে, সোডা অ্যাশ (Na2CO3) এর উত্পাদন প্রযুক্তি দ্রুত বিকাশ লাভ করেছে এবং উত্পাদন সরঞ্জামগুলি বড় আকারের, যান্ত্রিক এবং স্বয়ংক্রিয় হতে থাকে। 1983 সালে, সোডা অ্যাশের বিশ্ব আউটপুট প্রায় 30mt ছিল। সোডা অ্যাশ শিল্পের ইতিহাসে, ফরাসি এন. লুব্লাঙ্ক, বেলজিয়ান ই. সলভে এবং চাইনিজ হাউডেব্যাং অসামান্য অবদান রেখেছে।

সোডা অ্যাশের কৃত্রিম সংশ্লেষণের আগে, প্রাচীনকালে এটি পাওয়া গিয়েছিল যে শুকানোর পরে কিছু সামুদ্রিক শৈবাল দ্বারা পোড়ানো ছাইতে ক্ষার থাকে। গরম জলে ভিজিয়ে এবং ফিল্টার করার পরে, ধোয়ার জন্য বাদামী ক্ষার দ্রবণ পাওয়া যেতে পারে। প্রচুর পরিমাণে প্রাকৃতিক ক্ষার আসে খনিজ থেকে, প্রধানত ভূগর্ভস্থ বা ক্ষারীয় জলের হ্রদ সমাহিত। পাললিক স্তরের প্রাকৃতিক ক্ষার আকরিক সর্বোচ্চ গ্রেড এবং ব্যাপকভাবে বিতরণ করা হয়। 18 শতকের শেষে, সোডা অ্যাশের কৃত্রিম সংশ্লেষণের পদ্ধতিটি প্রথম ফ্রান্সে উদ্ভাবিত হয়েছিল। লুব্লাঙ্ক মিরবিলাইট, চুনাপাথর এবং কয়লা কমাতে এবং উচ্চ তাপমাত্রায় কার্বনেট ব্যবহার করে একটি অপরিশোধিত পণ্য কালো ছাই যা প্রধানত Na2CO3 ধারণ করে। লিচিং, বাষ্পীভবন, পরিশোধন, পুনরায় ক্রিস্টালাইজেশন এবং শুকানোর পরে, প্রায় 97 শতাংশ বিশুদ্ধতা সহ একটি ভারী সোডা অ্যাশ প্রাপ্ত হয়েছিল। 1861 সালে, বেলজিয়ামের আর্নেস্টলভি একাই সোডা অ্যাশ আবিষ্কার করেন এবং একটি পেটেন্ট পান। যেহেতু প্রযুক্তিগত গোপনীয়তার সুরক্ষা ব্যাপকভাবে প্রয়োগ করা হয়নি, তাই এটি 1920 এর দশকে মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র থেকে একটি অগ্রগতি অর্জন করেছিল। বিশেষ করে, হউদেবাং, একজন বিখ্যাত চীনা রাসায়নিক বিশেষজ্ঞ, 1932 সালে "সোডা অ্যাশ ম্যানুফ্যাকচারিং" বইটি প্রকাশ করেছিলেন, যা 70 বছর ধরে গোপন রাখা হবে। সলভে পদ্ধতি বিশ্বে প্রকাশিত হয়েছিল। হাউদেবাং 1939 থেকে 1942 সাল পর্যন্ত হাউস ক্ষার তৈরির প্রক্রিয়াও প্রতিষ্ঠা করে এবং সিচুয়ানে একটি পাইলট প্ল্যান্ট স্থাপন করে। 1952 সালে, ডালিয়ান কেমিক্যাল প্ল্যান্টে একটি যৌথ ক্ষার তৈরির কর্মশালা স্থাপন করা হয়েছিল। জাপানে আসাহি নাইট্রেট সাবসিডিয়ারি দ্বারা প্রবর্তিত Na পদ্ধতিটি মূলত বাইকার্বনেট ক্ষার এবং অ্যামোনিয়া ক্ষার এর একটি আপস পদ্ধতি। সোডা অ্যাশের সাথে অ্যামোনিয়াম ক্লোরাইডের অনুপাত ইচ্ছামত সামঞ্জস্য করা যেতে পারে।

1783 সালে, ফ্রেঞ্চ একাডেমি অফ সায়েন্সেস সোডা অ্যাশ তৈরির পদ্ধতির জন্য 1200 ফ্রাঙ্ক পুরস্কারের প্রস্তাব দেয়। 1789 সালে, ফ্রান্সের অরলিন্সের সামন্ত প্রভু ডিউকের একজন পরিচারক ডাক্তার লুব্রান সফলভাবে সোডা তৈরির একটি পদ্ধতি তৈরি করেছিলেন। 1791 সালে, তিনি একটি পেটেন্ট অর্জন করেন এবং 250-300 কেজি দৈনিক আউটপুট সহ একটি সোডা প্ল্যান্ট প্রতিষ্ঠা করেন। টেবিল লবণ ছাড়াও, লুব্রান সোডা প্রক্রিয়ায় ব্যবহৃত কাঁচামালগুলির মধ্যে রয়েছে ঘনীভূত সালফিউরিক অ্যাসিড, কাঠকয়লা এবং চুনাপাথর। উত্পাদন প্রক্রিয়া নিম্নরূপ:

① ধাপ 1: টেবিল লবণকে সোডিয়াম সালফেটে রূপান্তর করতে ঘনীভূত সালফিউরিক অ্যাসিড ব্যবহার করুন:

② ধাপ 2: চুল্লিতে সোডিয়াম সালফেট, কাঠকয়লা এবং চুনাপাথর একসাথে গরম করুন। সোডিয়াম সালফেট চুল্লিতে কাঠকয়লার সাথে বিক্রিয়া করে সোডিয়াম সালফাইড এবং কার্বন মনোক্সাইড তৈরি করে:

③ ধাপ 3: সোডিয়াম সালফাইড চুনাপাথরের সাথে বিক্রিয়া করে সোডিয়াম কার্বনেট এবং ক্যালসিয়াম সালফাইড তৈরি করে:

লুব্রান ক্ষার উত্পাদন পদ্ধতি একটি ঐতিহাসিক নজির তৈরি করেছে এবং মানবজাতির জন্য অসামান্য অবদান রেখেছে, তবে এর অনেক ত্রুটিও রয়েছে। উদাহরণস্বরূপ, প্রধান উত্পাদন প্রক্রিয়াটি কঠিন পর্যায়ে সঞ্চালিত হয়, কাঁচামাল হিসাবে ঘনীভূত সালফিউরিক অ্যাসিড দিয়ে ক্রমাগত উত্পাদন করা কঠিন, সরঞ্জামগুলি মারাত্মকভাবে ক্ষয়প্রাপ্ত, পণ্যের গুণমান অপরিষ্কার, ক্যালসিয়াম সালফাইড জলে সহজে দ্রবণীয় নয়। , প্রসিপিটেটেড স্ল্যাগ বর্জন করা হয়, কাঁচামাল সম্পূর্ণরূপে ব্যবহার করা হয় না, খরচ বেশি, এবং HCI, CO এবং অন্যান্য গ্যাস উৎপন্ন হয়, যার ফলে পরিবেশ দূষণ হয়। এই ত্রুটিগুলি দ্বারা বিরক্ত হয়ে, 1861 সালে, বেলজিয়ান সলভে লবণ, চুনাপাথর এবং অ্যামোনিয়া ক্যালসিয়াম ক্লোরাইড থেকে সোডিয়াম কার্বনেট এবং সোডিয়াম কার্বনেট তৈরি করেন, এটি অ্যামোনিয়া ক্ষার পদ্ধতি। প্রতিক্রিয়া পদক্ষেপগুলি নিম্নরূপ:

প্রতিক্রিয়া থেকে উত্পন্ন CO2 এবং NH3 কাঁচামাল হিসাবে পুনরায় ব্যবহার করা যেতে পারে।

মোট প্রতিক্রিয়া সূত্র হল CaC0₃প্লাস 2NaCl ===NaCl₂প্লাস Na2CO₃

যদিও এই সোডা তৈরির পদ্ধতিটি লুব্রান সোডা তৈরির পদ্ধতির তুলনায় আরও সহজ এবং পরিবেশগতভাবে বন্ধুত্বপূর্ণ, এটি ক্রমাগত উত্পাদন উপলব্ধি করে, লবণের ব্যবহারের হারকে ব্যাপকভাবে উন্নত করে এবং কম খরচে, এটির কাঁচামালের ব্যবহার কম এবং প্রচুর পরিমাণে লবণ উৎপাদন করে। -কম ব্যবহারের মান সহ পণ্যগুলি CaCl2 এর ত্রুটিগুলি এখনও মানুষকে তাড়িত করে এবং বিদেশী দেশগুলির এই পেটেন্টের উপর খুব কঠোর নিয়ন্ত্রণ রয়েছে৷ প্রাসঙ্গিক প্রযুক্তির অভাবের কারণে চীন দীর্ঘদিন ধরে সীমাবদ্ধ ছিল।

অবশেষে, হাউডেব্যাং 1943 সালে সম্মিলিত সোডা তৈরির পদ্ধতি উদ্ভাবন করে, যা হাউডেব্যাং সোডা তৈরির পদ্ধতি নামেও পরিচিত, যা শিল্পে সোডা অ্যাশ তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়। এটি সেই সময়ে বিদেশী দেশগুলির প্রযুক্তিগত অবরোধ ভেঙ্গেছিল এবং সোডা তৈরির দক্ষতা আরও উন্নত করেছিল। এটি বিশ্বের একটি বহুল ব্যবহৃত সোডা তৈরির পদ্ধতি হয়ে উঠেছে। নির্দিষ্ট প্রক্রিয়াটি নিম্নরূপ: স্যাচুরেটেড অ্যামোনিয়া লবণ পানিতে CO2 যোগ করুন (অ্যামোনিয়া এবং সোডিয়াম ক্লোরাইড হল স্যাচুরেটেড দ্রবণ) নিম্নলিখিত বিক্রিয়া তৈরি করতে

প্রতিক্রিয়া রাসায়নিক সমীকরণ হবে:

বিক্রিয়ায় সোডিয়াম বাইকার্বোনেট তার কম দ্রবণীয়তার কারণে ক্ষয়প্রাপ্ত হয়, যা আরও ক্যালসাইন্ড হয়ে সোডিয়াম কার্বনেট, জল এবং কার্বন ডাই অক্সাইডে পরিণত হতে পারে, যার মধ্যে কার্বন ডাই অক্সাইড পুনরায় ব্যবহারের জন্য বিক্রিয়ায় প্রবেশ করতে পারে। টেবিল লবণের কম ব্যবহারের হার, সোডা তৈরির উচ্চ খরচ, বর্জ্য তরল এবং অবশিষ্টাংশের কারণে পরিবেশগত দূষণ এবং চিকিত্সার অসুবিধার পরিপ্রেক্ষিতে, মিঃ হাউডেব্যাং হাজার হাজার পরীক্ষার পর 1943 সালে সফলভাবে সম্মিলিত সোডা তৈরির পদ্ধতিটি তৈরি করেন। এই নতুন প্রক্রিয়াটি হল যৌথ উৎপাদনের জন্য -- এ একটি অ্যামোনিয়া প্ল্যান্ট এবং একটি ক্ষার উদ্ভিদ তৈরি করা৷ অ্যামোনিয়া উদ্ভিদ ক্ষার উদ্ভিদের প্রয়োজনীয় অ্যামোনিয়া এবং কার্বন ডাই অক্সাইড সরবরাহ করে। মাদার লিকারে অ্যামোনিয়াম ক্লোরাইড রাসায়নিক পণ্য বা সার হিসাবে টেবিল লবণ যোগ করে স্ফটিক করা হয়। লবণ দ্রবণ পুনর্ব্যবহৃত করা যেতে পারে। তথাকথিত "সম্মিলিত ক্ষার তৈরির পদ্ধতি" এর "সংমিশ্রণ" এর অর্থ হল যে পদ্ধতিটি সিন্থেটিক অ্যামোনিয়া শিল্প এবং ক্ষার তৈরির শিল্পকে একত্রিত করে, অ্যামোনিয়া উৎপাদনের সময় উপজাত CO2 ব্যবহার করে, চুনাপাথরের পচনকে বাদ দেয়। উত্পাদন, এবং উত্পাদন সরঞ্জাম সরলীকরণ. উপরন্তু, সম্মিলিত কস্টিক সোডা প্রক্রিয়াও ক্যালসিয়াম ক্লোরাইডের উৎপাদনকে এড়ায়, যা অ্যামোনিয়া কস্টিক সোডা প্রক্রিয়ায় খুব উপযোগী উপজাত নয়। পরিবর্তে, অ্যামোনিয়াম ক্লোরাইড, যা সার হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে, এটি পুনরুদ্ধার করতে ব্যবহার করা হয়, যা লবণের ব্যবহারের হারকে উন্নত করে, উৎপাদন প্রক্রিয়াকে সংক্ষিপ্ত করে, পরিবেশে দূষণ কমায়, সোডা অ্যাশের খরচ কমায় এবং এর অগ্রগতি প্রচার করে। বিশ্বের শিল্প।

Hough's Soda তৈরির প্রক্রিয়ার অসামান্য বৈশিষ্ট্য হল প্রক্রিয়াটিকে ক্রমাগত করা, যাতে স্কেল প্রসারিত করা যায়; দ্বিতীয়ত, এই পদ্ধতিটি কঠিন অ্যামোনিয়াম বাইকার্বোনেট দিয়ে শুরু হয় না, তবে ক্রমাগত উত্পাদনের জন্য প্রথমে অ্যামোনিয়া শোষণ করতে এবং তারপরে কার্বনেটের জন্য লবণের ব্রাইন ব্যবহার করে। কারণ এই পদ্ধতিতে অক্জিলিয়ারী এজেন্ট হিসাবে মধ্যবর্তী লবণের প্রয়োজন নেই, খরচ কমানো যেতে পারে। 1952 সালে, চীন ডালিয়ান রাসায়নিক প্ল্যান্টে সম্মিলিত ক্ষার উত্পাদনের জন্য একটি 10t/D পাইলট প্ল্যান্ট স্থাপন করেছিল, যা 1957 সালে উন্নত হয়েছিল। প্রাথমিক লবণ সংযোজন, মাধ্যমিক অ্যামোনিয়া শোষণ এবং প্রাথমিক কার্বনেশনের প্রক্রিয়া প্রবাহ পরীক্ষা-নিরীক্ষার মাধ্যমে নির্ধারণ করা হয়েছিল, এবং সরঞ্জাম নির্বাচন এবং অপারেশন সূচক নিশ্চিত করা হয়েছে. 1964 সালে, বৃহৎ আকারের সম্মিলিত সোডা প্ল্যান্টটি সম্পন্ন হয় এবং ডালিয়ান কেমিক্যাল ইন্ডাস্ট্রি কোম্পানিতে চালু হয়।

আমদানিকৃত লবণের উচ্চ মূল্যের কারণে, জাপানকে লবণের ব্যবহারের হার উন্নত করতে নতুন পদ্ধতির সন্ধান করতে হবে। 1950 সালে, Asahi নাইট্রেটের সহায়ক সংস্থা মুশান রাসায়নিক প্ল্যান্টে 30t/D সম্মিলিত সোডা প্ল্যান্ট স্থাপন করে। 1959 সালের মার্চ মাসে, এটি চিবা রাসায়নিক প্ল্যান্টে একটি নতুন সম্মিলিত সোডা প্ল্যান্ট স্থাপন শুরু করে, যার দৈনিক আউটপুট 300t সোডা অ্যাশ এবং অ্যামোনিয়াম ক্লোরাইড ছিল, যার নাম AC পদ্ধতি। 1970 এর দশকে, জাপানে অ্যামোনিয়াম ক্লোরাইডের উৎপাদন অতিরিক্ত সরবরাহ করা হয়েছিল। কিছু অ্যামোনিয়া ক্ষার উত্পাদন পুনরায় শুরু করার পাশাপাশি, আশাহি সল্টপেট্রে নতুন আসাহি প্রক্রিয়া প্রতিষ্ঠা করে, যা এনএ প্রক্রিয়া নামেও পরিচিত। Xinxu প্রক্রিয়ার বৈশিষ্ট্য হল যে অ্যামোনিয়াম ক্লোরাইডের আউটপুট সামঞ্জস্য করা যেতে পারে। বাজারের অতিরিক্ত অ্যামোনিয়াম ক্লোরাইড অ্যামোনিয়া পুনরুদ্ধার করতে চুনের দুধ দিয়ে সরাসরি পাতন করা যেতে পারে। অতএব, বাষ্প এবং চুনের ব্যবহার অ্যামোনিয়া ক্ষার প্রক্রিয়ার তুলনায় কম। বর্জ্য তরলের পরিমাণ অ্যামোনিয়া ক্ষার প্রক্রিয়ার প্রায় 1/3 কমে যায়। বর্জ্য তরলে ক্যালসিয়াম ক্লোরাইডের ঘনত্ব 2.5 গুণ বাড়ানো যেতে পারে এবং কাঁচা লবণের ব্যবহারের হার 95 শতাংশের বেশি পৌঁছাতে পারে। Xinxu প্রক্রিয়া কার্বনাইজেশন, স্ফটিককরণ এবং অন্যান্য প্রক্রিয়া এবং সরঞ্জাম কাঠামোতেও দুর্দান্ত উন্নতি করেছে।

এখন পর্যন্ত, সোডিয়াম কার্বনেটের বিকাশ সাধারণ আকার নিয়েছে। পরবর্তীতে, লোকেরা ব্যবহারের উপর বিভিন্ন গুরুত্ব অনুসারে প্রক্রিয়াকরণে কিছু ছোটখাটো উন্নতি করেছে, যাতে এটি বিভিন্ন অনুষ্ঠানে ব্যবহারের জন্য সরবরাহ করা যায়।