ماده شیمیایی کاستیک سودا و روشهای تولید آن

ماده شیمیایی کاستیک سودا و روشهای تولید آن

ماده شیمیایی سدیم هیدروکسید که با نام‌هایی چون کاستیک سودا، سود سوزآور یا سود پرک نیز شناخته می‌شود دارای فرمول شیمیایی NaOH است. کاستیک سودا ماده‌ای جامد و سفید رنگ به عنوان یک باز قوی، یکی از مواد شیمیایی صنعتی بسیار مهم به شمار می‌رود.

هیدروکسید سدیم از نظر شکل ظاهری به چهار صورت تقسیم می‌شود:

• سود مایع (در اثر انحلال سدیم هیدروکسید جامد در آب تولید می شود)
• سود پرک (سود پرک به رنگ سفید و بدون بو بوده و به صورت پرک یا پولک است)
• سود گرانول (سود گرانولی با حالت فیزیکی جامد و به رنگ سفید است)
• سود پودری (به صورت دانه‌های سفید رنگ نسبتا ریز است)

تولید کاستیک در سال ۱۹۸۰ در آمریکا، ۱۲ میلیون تن بوده‌است. اولین واحد کلرو آلکالی ایران در سال 1342 شمسی در کنار رودخانه کارون در نزدکی آبادان با هدف تولید کلر مایع برای تصفیه آب و کاستیک برای صنایع کاغذ سازی و سایر صنایع کشور و با لیسانس شرکت دنورای ایتالیا راه اندازی گردید. در حال حاضر نیز، تعداد هفت واحد در حال تولید کاستیک در کشور بوده و ظرفیت اسمی نصب شده در حدود 978000 تن کاستیک و 868000 تن کلر است.

در حال حاضر سهم ایران از تولید کلر و کاستیک دنیا براساس ظرفیت اسمی نصب شده، سالانه کمتر از یک میلیون تن براساس کاستیک بوده که این رقم در مقایسه با تولید کل دنیا 09/1 درصد و سهم واقعی ایران در تولید این محصولات کمتر از 337/0 درصد است.

در ابتدا به منظور تولید سدیم هیدروکسید از واکنش کربنات سدیم با هیدروکسید کلسیم که به واکنس سوزش آور نیز معروف است به‌دست آورد:

Ca(OH)₂(aq) + Na₂CO₃(s) → CaCO₃  + 2 NaOH(aq)

امروزه بیش از 95 درصد ظرفیت تولید کلر و تقریباً 100 درصد ظرفیت تولید کاستیک سود بر اساس فرایند هیدرولیز آب نمک می‌باشد. در این فرآیند محلول سدیم کلرید (آب نمک) به ‌صورت الکترولیزی به کلر عنصری و محلول سدیم هیدروکسید و هیدروژن عنصری، تجزیه می‌شود. روش تولید سود مایع با استفاده از سدیم کلرید به ‌عنوان ماده اولیه یک فرایند چند محصولی است، به صورتی که به ازای تولید هر 1000 کیلوگرم کلر، حدود 1126 کیلوگرم سدیم هیدروکسید و 28 کیلوگرم هیدروژن تولید می شود. امروزه به طور کلی سه روش مرسوم جهت تولید سود سوز آور وجود دارد:

• استفاده از فرآیند غشایی
• استفاده از فرآِند دیافراگم
• استفاده از فرآیند جیوه‌ای

در فرآیند غشایی از بسیاری جهات شبیه به فرآیند دیافراگمی است با این تفاوت که در این فرآیند اطراف هر یک از الکترودهای قرار گرفته در محلول، به جای دیافراگم توسط غشا وجود دارد.

بدین ترتیب غشا به صورت انتخابی عمل کرده و مانع از عبور یون‌های سدیم از بخش آند به سمت کاتد می‌گردد. در فرآیند دیافراگمی آب نمک اشباع به بخش آند سلول که گاز کلر آزاد می‌شود وارد می‌گردد و محلول آب نمک از سود مایع در قسمت کاتد که گاز هیدروژن در این قسمت آزاد می‌شود، توسط دیافراگم آزاد می‌گردد.

در فرآیند جیوه‌ای که با نام مرکوری نیز شناخته می‌شود سود مایع عاری از کلر تولید می شود، اما استفاده از چندین تن جیوه در این فرایند منجر به بروز مشکلات زیست‌محیطی جدی می‌شود. شکل (1) نیز نشان دهنده میزان مصرف کاستیک در صنایع مختلف است.

شکل(1): کاربرد کاستیک در صنایع مختلف

با توجه به در اختیار داشتن تولید کارخانجات خصوصی و همچنین امکان خرید محصولات پتروشیمی، شرکت راینه داران همواره آماده تأمین ماده شیمیایی سود کاستیک (به صورت مایع و یا پرک) با کیفیت و قیمت رقابتی در سریع‌ترین زمان ممکن (حتی به صورت فوری) می‌باشد.