تاریخچه سدیم هیدروکسید هر چند با صابون گره خورده است اما اطلاع دقیقی از زمان کشف و یا ساخته شدن سود پرک وجود ندارد.آنچه مشخص است اختراع صابون پیش از میلاد مسیح بر می‌گردد و اولین اشاره به سدیم هیدروکسید در اواخر قرن سیزدهم بوده است.
هیدروکسید سدیم برای اولین بار توسط صابون‌سازان به دنیا معرفی شد.در کتاب اختراعاتی از هنرهای صنعتی،المظفر بن یوسف بن عمر بن علی بن رسول یکی از پادشاهان یمن به فرآیندی برای تهیه هیدروکسیدسدیم به عنوان بخشی از پروسه تولید صابون اشاره شده است.
در این فرآیند با عبور آب از سدیم کربنات ناخالص در کنار آهک(CaO)،محلول سود سوزآور تهیه می‌شد.در سال ۱۷۹۱ نیکولاس لبلانک شیمیست و جراح فرانسوی پروسه ای برای تولید انبوه سدیم کربنات را اختراع و ثبت کرد.
سودپرک یک سال پس از مرگ این دانشمند فرانسوی(۱۸۰۷ میلادی) توسط هامفری‌داوی مخترع و شیمیست انگلیسی کشف شد.در قرن بیستم الکترولیز نمک طعام NaCl تبدیل به اصلی‌ترین راه برای تولید NaOH شد.
بیش از ۹۵ درصد ظرفیت تولید کلر و تقریباً ۱۰۰درصد ظرفیت تولید سدیم هیدروکسید(کاستیک سودا یا سود پرک)بر اساس فرآیندهیدرولیز آب نمک می‌باشد.در این فرآیندمحلول سدیم به‌صورت الکترولیزی به کلر و محلول سدیم هیدروکسید و هیدروژن تجزیه می‌شود.
اگر به جای استفاده از آب نمک (محلول سدیم کلرید)،از محلول کلسیم کلرید یا پتاسیم کلرید به‌عنوان ماده اولیه استفاده شود،محصول واکنش به‌جای سدیم،حاوی پتاسیم یا کلسیم خواهد بود.همچنین فرآیندهایی وجود دارد که هیدروژن کلرید مایع را به هیدروژن و کلر و سدیم کلرید ذوب شده را به کلر و سدیم فلزی تبدیل می‌کنند.
سودسوز آور را می توان در اشکال و انواع مختلفی مانند مایع،پرک،گرانول و پودر، بسته به نوع مصرف یافت.با این حال، فرم های مایع و پرک بسیار کارآمدتر از انواع دیگر هستند.
سودسوزآور مایع که عمدتاً در چین تولید می شود و برای صنایع خمیر و کاغذ،تصفیه آب و فاضلاب همچنین به عنوان افزودنی در صنایع غذایی استفاده می شود.تولید کنندگان و تامین کنندگان سودسوزآور مایع را به صورت محلول های ۵۰% و ۷۳% در آب به بازار عرضه می کنند.
شایان ذکر است که فرم مایع از نظر انرژی بسیار کارآمدتر است.این مزایا برای حذف اتلاف انرژی و کاهش هزینه های نهایی قابل توجه هستند.
هیدروکسید سدیم از نظر شکل ظاهری به چهار صورت تقسیم می‌شود:
در همه‌ی روش‌هایی که هیدروکسید سدیم تولید می‌شود،سدیم کلرید یا همان نمک طعام ماده‌ی اولیه اصلی است. تجزیه‌ی نمک به روش الکترولیتی منجر به تولید یون‌های کلر و سدیم شده و سپس،یون سدیم در سلول جیوه با آب واکنش می‌دهد.هیدروکسید سدیم به سه روش مختلف تولید می‌شود:
۱- روش دیافراگم (Diaphragm cell)
۲- روش غشایی (ممبران – Membrane cell)
۳- روش جیوه ای (مرکوری – Mercury cell)
اصلی ترین روش تولید سود مایع در کارخانجات تولیدی که می توان بیشترین میزان کاستیک سودا را با اقتصادی ترین هزینه تولید نمود روش دیافراگم است.در این روش سودمایع ۵۰ درصد در سلول های الکترولیز به دست می آید.
با استفاده از روش سل دیافراگمی،کلر،سودکاستیک و هیدروژن به صورت همزمان تولید می‌شوند.
در این فرآیند دو بخش رآکتور توسط یک صفحه دیافراگمی نفوذپذیر که اغلب از جنس آزبست است، از هم جدا شده‌اند.
در رآکتور دیافراگمی،آب نمک اشباع به بخش آند سل یعنی جایی که گاز کلر آزاد می شود، وارد شده و از آنجا به سوی بخش کاتد جریان می یابد.
نقش دیافراگم در این روش جدا ساختن محلول آب نمک از سود مایع در قسمت کاتد می باشد، جایی که گاز هیدروژن در آنجا آزاد می‌شود.
محصول خروجی فرآیند محلول رقیق آب نمک و سود مایع است.
نمک بدست آمده از محصولات واکنش برای اشباع کردن محلول رقیق آب نمک استفاده می‌شود. کلر به دست آمده از این فرآیند حاوی اکسیژن است و اغلب باید از طریق مایع سازی و تبخیر دوباره، آن را خالص سازی نمود.
.png)
رایج‌ترین روش تولیدسدیم هیدروکسید الکترولیز آب نمک (محلول آبی سدیم کلرید) در یک سل غشایی است. این روش تقریباً ۱۳ درصد هیدروکسید سدیم تولید می کند.
در این فرایند،تبادل یونی غشاء به عنوان مانعی برای جریان مایع و گاز عمل می‌کند و تنها به یون‌های سدیم اجازه عبور از اجزا را می‌دهد.یــون های سدیم هیدراته می شوند تا هیدروکسیدسدیم در کاتد و گاز کلر در آند آزاد شود.
این غشاء مجموعه ای از تترا فلوراید و اتیلن یا مونومر فلوئوردار است.
به طوری سنتی،در روش جیوه‌ای(مرکوری)که به نام فرآیندکستنر- کلنر(Castner–Kellner) شناخته می‌شود،محلول اشباع آب نمک در بالای یک لایه نازک از جیوه قرار می‌گیرد.در این فرآیند جیوه به عنوان کاتد ایفای نقش کرده و با سدیم ایجاد شده در محلول برهم‌کنش نموده و مخلوطی از سدیم و جیوه (آمالگام) به دست می‌آید.
آمالگام سدیم- جیوه به طور پیوسته از رآکتور خارج شده و با آب واکنش داده می‌شود.تجزیه این مخلوط به سدیم هیدروکسید،هیدروژن و جیوه تبدیل می شود.جیوه به دست آمده به فرآیند جیوه ای باز گردانیده شده و کلر تشکیل شده در آند به شکل گاز از رآکتور خارج می گردد.
■ یکی از روش های قدیمی و سنتی مورد استفاده در تولید سود پرک،روش مرکوری و یا جیوه‌ای است.این روش به دلیل تولیدحجم بسیار بالایی از عنصر جیوه و ایجاد عوارض زیان بار زیست محیطی،در تمامی کشورهای توسعه یافته و بیشتر کشورهای جهان سوم ممنوع شده است.روش جیوه ای از جمله فرآیندهای آسیب زا و بسیار خطرناک در سراسر جهان شناخته شده است.
■ روش دیافراگمی یکی از فرایندهای نیمه مدرن در تولید سدیم هیدروکسید در سراسر جهان محصوب می شود.در این روش درجه خلوص سود کاستیک بسیار بالا است.
■ ولی روش غشایی یا ممبران یکی از فرآیند های مدرن و پرطرفدار تولید سود پرک،در کارخانجات معتبر جهانی است.
از ویژگی‌های مهم این روش نسبتاً پر هزینه و دوستدار محیط زیست،جایگزینی غشا به منظور فرایند نمک‌زدایی دیافراگم بوده و سود پرک تولید شده از این روش،درجه خلوص بسیار بالایی دارد.
گر این مقاله برای شما مفید بود و به اطلاعات بیشتری نیاز داشتید،برای دریافت مشاوره تخصصی می توانید نظرات خود را با ما در میان بگذارید.
