¿Cuál es la historia de la producción de refrescos?
Muchas plantas contienen carbonato de potasio y carbonato de sodio, especialmente aquellas que crecen en tierras salino-álcalis y zonas costeras u oceánicas, que absorben iones de sodio (Na+) del suelo o del agua de mar. Cuando se pudren o se reducen a cenizas, contienen una cierta cantidad de carbonato de sodio, que puede llegar al 30%. China escribió en el "Compendio de Materia Médica" compilado por Li Shizhen (1518~1593) de la dinastía Ming hace más de 400 años: "Recoge Artemisia y Polygonum, sécalos al sol, quémalos hasta convertirlos en cenizas, exprime el jugo con agua cruda, quitar la suciedad y hacer masa."
Producción temprana de álcali artificial
Los europeos conocen desde hace mucho tiempo la extracción de álcali del jugo de ceniza de las algas marinas. Sin embargo, con la Revolución Industrial de Gran Bretaña a mediados del siglo XVIII, la demanda de álcali en la industria textil, la fabricación de papel, la fabricación de jabón, el vidrio, la impresión y el teñido y otras industrias obviamente no era posible simplemente depender de la trona y extraer álcali de las cenizas vegetales. suficiente y se requería producción manual.
Después de que los químicos se dieron cuenta mediante estudios analíticos de que la sal y el carbonato de sodio contenían el mismo componente de sodio, comenzaron a intentar convertir la sal en carbonato de sodio.
En 1737, el erudito francés Hammel Dumont Su primero calentó sal con ácido sulfúrico para obtener sulfato de sodio y luego calentó sulfato de sodio con carbón para generar sulfuro de sodio y monóxido de carbono. Después de convertir el sulfuro de sodio en acetato de sodio, el calor se intensifica y se libera vapor de acetona, dejando carbonato de sodio.
Primero convirtió la sal en nitrato de sodio y luego hizo explotar el nitrato de sodio y el carbón en un crisol para producir carbonato de sodio.
Esto es sólo un experimento en el laboratorio.
En 1773, el químico sueco Scheele calentó una solución de sal y polvo de óxido de plomo para formar una solución de hidróxido de sodio, que se expuso al aire para absorber dióxido de carbono y luego precipitó carbonato de sodio y oxicloruro amarillo. Plomo (PbOCl PbCl).
El inglés Kerr utilizó este método para establecer una fábrica en Dudley para la producción de carbonato de sodio y jabón. En 1780, otro inglés, Thule, obtuvo una patente para convertir el óxido de plomo en un pigmento amarillo, afirmando que este pigmento era amarillo de Thule.
En 1777, el sacerdote francés Mahoubi transformó una sal en otra; Una especie de sal, una especie de sal, una especie de sal 1779 Producida en fábrica, Producida en fábrica, Producida en fábrica, Producida en fábrica, Producida en fábrica, Producido en fábrica, Producido en fábrica. El profesor de farmacia francés Copp mejoró este método de producir álcali y reemplazó el hierro con óxido de hierro. Después de que su método se extendió al Reino Unido, inmediatamente se construyó una fábrica para la producción, con una producción anual de miles de toneladas de carbonato de sodio.
Otros han propuesto otros métodos.
Método de fabricación de álcali de Lublan
En 1783, la Academia Francesa de Ciencias ofreció una recompensa de 1.200 libras (el antiguo nombre del franco francés) para encontrar una manera de producir carbonato de sodio para satisfacer las necesidades de la industria francesa de jabón, textiles, blanqueo y teñido en ese momento.
En 1789, Lou Blanc, el médico del duque de Orge en Francia, modificó algunos métodos anteriores de producción de álcali y creó un nuevo método. En 1791, obtuvo una patente y recibió financiación del duque de Orleans para construir una fábrica de refrescos con una producción diaria de 250 a 300 kilogramos en Saint-Denis, un suburbio de París. Las materias primas utilizadas en el método de producción de álcali de Rublan siguen siendo sal, ácido sulfúrico, carbón vegetal y piedra caliza. El proceso de operación de producción se divide principalmente en tres pasos: ① la sal reacciona con el ácido sulfúrico para generar sulfato de sodio (2) colocar sulfato de sodio, carbón vegetal y piedra caliza en un horno rotatorio y calentar para producir una masa fundida negra, que forma ceniza negra después del enfriamiento; (3) Remojar la ceniza negra, decantar la solución y concentrarla para precipitar cristales de carbonato de sodio.
1793 165438+El 6 de octubre, el duque de Orleans fue guillotinado por los revolucionarios burgueses franceses. El 28 de octubre de 1794 65438+la fábrica de Saint-Denis fue confiscada. Lublan no recibió ninguna bonificación. Aunque era propietario de la fábrica de Saint-Denis en 1801, era demasiado pobre para sobrevivir en aquella época y tuvo que ingresar en un asilo. Se suicidó en 1806. Ocho años después de su muerte, en 1814, la Politécnica de París erigió una estatua en su honor.
En 1823, el gobierno británico anunció que la sal estaría libre de impuestos, lo que impulsó la producción de la industria química británica utilizando la sal como materia prima. El empresario Musplat aprovechó esta oportunidad e introdujo Lublanfa en el Reino Unido, instalando fábricas en Liverpool, Newton, Flemington y otros lugares. En 1886, Gran Bretaña había producido millones de toneladas de carbonato de sodio mediante el proceso de Lublan.
Durante las etapas iniciales se emite a la atmósfera gas cloruro de hidrógeno, un subproducto del proceso de Lublan. Posteriormente, debido a la grave contaminación ambiental, el Parlamento británico aprobó un reglamento de gestión que obligó a los productores a intentar restaurarlo.
En 1836, el fabricante de jabón Gesay construyó un depurador lleno de coque, de modo que el gas cloruro de hidrógeno ascendente fuera absorbido por el agua que caía para obtener ácido clorhídrico. En 1866, los trabajadores de producción Deakin y Huldt mezclaron este gas de cloruro de hidrógeno con aire precalentado. Está patentado el uso de óxido de cobre o manganeso (como catalizador) para convertir el cloro gaseoso y luego usar agua de cal para absorber este cloro gaseoso y preparar una solución blanqueadora. En 1822, el químico industrial Chance introdujo gases de combustión que contenían dióxido de carbono en los desechos, convirtiendo el sulfuro de calcio de los desechos en sulfuro de hidrógeno, que luego se oxidó a azufre.
Esto no solo innovó el proceso Lublan, sino que también obtuvo una serie de subproductos, haciendo que el proceso Lublan forme un sistema de producción química. Poco a poco surgió la industria química.
El proceso de soda Solvay
Aunque el proceso de soda Lublan es popular desde hace algún tiempo. Sin embargo, existen muchas desventajas, principalmente el proceso de fusión se lleva a cabo en sólidos, lo que requiere altas temperaturas, pequeña capacidad de producción de equipos, corrosión grave, utilización insuficiente de materias primas, malas condiciones de trabajo para los trabajadores y mala calidad de la carbonato de sodio. Por eso los fabricantes están luchando por investigar otros métodos para producir álcali. Esta es una tendencia inevitable en el desarrollo de la ciencia y la tecnología.
En 1859, después de repetidos experimentos en la planta de gas dirigida por su tío, el belga Solvay finalmente mezcló salmuera con carbonato de amonio para formar un precipitado de bicarbonato de sodio y calentó el bicarbonato de sodio para liberar dióxido de carbono y agua. restos de carbonato. Primero hizo bicarbonato de sodio a partir de amoníaco crudo, dióxido de carbono y sal, un subproducto de la planta de coque, y luego lo calentó para producir carbonato de sodio. Este es el llamado método amoníaco-álcali.
En abril de 1861, Sulvi recibió una patente emitida por el gobierno belga. En abril de 1863, él y su hermano recaudaron fondos para fundar la Solvay Soda Ash Production Company y montaron una fábrica en Kulet. La construcción comenzó en junio de 1865, con una producción diaria de 1,5 toneladas de carbonato de sodio. En 1867, los productos de la fábrica ganaron la medalla de bronce en la Exposición Universal de París. En 1876, ganó la Medalla de la Exposición de Viena y este método se denominó oficialmente Método Solvay Soda. En 1869, la fábrica duplicó su tamaño y el volumen de productos se triplicó. En ese momento, el precio de la carbonato de sodio cayó significativamente. Así beneficia la creación tecnológica a la humanidad.
Sulvi no entiende de química y no es ingeniero. Él no inventó el método amoníaco-álcali. Ya en 1810, el óptico francés Fresnel propuso este método. Este método se puso en marcha en Inglaterra ya en 1838 para producir una pequeña cantidad de carbonato de sodio, pero se detuvo rápidamente debido a las grandes pérdidas de amoníaco y los bajos beneficios económicos. Un aspecto importante del éxito de Solvay es superar esta deficiencia. Instaló una torre para que el dióxido de carbono suba desde la parte inferior de la torre y se encuentre con la salmuera saturada que fluye desde la parte superior de la torre, generando bicarbonato de sodio que precipita y se transfiere rápidamente para formar una producción continua. También hace reaccionar el cloruro de amonio del producto con cal apagada para regenerar el amoníaco.
El éxito de Survey también reside en el hecho de que transfirió los derechos de licencia de patentes al químico industrial británico Mende y al empresario Brenner. En 1874, fundaron Brunemen Alkali Company en Inglaterra para producir álcali utilizando Solvay. Mende diseñó un filtro rotatorio para precipitar bicarbonato de sodio, instaló una cámara de evaporación continua de amoníaco y controló la temperatura, presión y concentración de los reactivos, haciendo que el método amoníaco-álcali fuera más completo y popular.
Sulvi tiene una rica experiencia práctica, que es una de las razones de su éxito. Se familiarizó con el manejo de gases y líquidos mientras trabajaba en una planta de gas. En sus propias palabras, "creció con amoníaco". Escapó de los daños causados por la explosión de un oleoducto. Se puede decir que afortunadamente creció en la práctica.
Sulvai concede gran importancia al bienestar de los trabajadores, lo que también ha permitido a la empresa productora de refrescos obtener buenos beneficios económicos. Con frecuencia brindó apoyo financiero a científicos, investigadores y estudiantes, y financió el establecimiento de una serie de institutos que llevan su nombre, como el Instituto de Fisiología, el Instituto de Sociología y el Instituto Internacional de Física y Química. En junio de 1911, invitó a científicos destacados del mundo, incluida Marie Curie, a convocar la Conferencia Internacional Solvay en Bruselas, Bélgica, para discutir cuestiones importantes en física y química. Posteriormente, estas reuniones se celebraron cada pocos años y se denominaron Congreso Solvay de Física y Congreso Solvay de Química.