Le procédé Solvay

Il est aussi appelé procédé de fabrication du carbonate de soude à l'ammoniac est le procédé le plus important de fabrication du carbonate de sodium. Ce procédé fut développé dans les années 1860 par Ernest Solvay . Ce dernier, travaillant dans une production de gaz par le procédé du gaz à l'eau, avait eu l'occasion de s'occuper d'ammoniac sous produit de cette fabrication. L'effort de toute sa famille lui a permis d'exploiter industriellement son idée et de créer ainsi un empire industriel.

 

  • Les matières premières du procédé sont facilement accessibles et bon marché:le sel ( de marais salant ou de mines) et le calcaire.
  • La production mondiale de carbonate de soude en 2005 fut estimée à 42 millions de tonnes, ce qui est plus que six kilogrammes par an et par personne sur terre.
  • Les installations chimiques basées sur le procédé Solvay fournissent environ trois-quart des nécessités en carbonate de sodium; le reste provient de mines de dépots naturels
  • La réaction globale du procédé est la suivante: 2NaCl + CaCO3 --> Na2CO3 + CaCl2
  • Telle quelle, cette réaction est impossible. En effet, vu les solubilités, si on met en présence, dans l'eau, du chlorure de calcium avec du carbonate de sodium , il se formera un précipité de carbonate de calcium et une solution de chlorure de sodium . Le procédé consiste à contourner ce problème.

***La première réaction consiste à faire barboter de l'anhydride carbonique dans une solution ammoniacale de chlorure de sodium pour obtenir du bicarbonate de sodium et du chlorure d'ammonium:

              NaCl + CO2 + NH3 +H2O ---> NaHCO3 + NH4Cl

Sans ammoniac, il se formerait de l'HCl qui empècherait la formation et la précipitation de NaHCO3.

***L'anhydride carbonique a été obtenu par la calcination du calcaire . On obtient aussi de la chaux vive.

                           CaCO3 ---> CaO + CO

*** La chaux vive réagit avec le chlorure d'ammonium obtenu antérieurement pour régénérer l'ammoniac et produire du chlorure de calcium:

                  CaO + 2NH4Cl --> 2NH3 + CaCl2 + H2O

***Le bicarbonate de sodium calciné fournit du carbonate de sodium et de l'anhydride carbonique qui est réutilisé dans le procédé.

                     2NaHCO3 --> Na2CO3 +CO2 +H2O

Obs: Ne pas confondre le carbonate de sodium parfois appelé soude ou carbonate de soude avec la soude caustique dont la formule est NaOH.