Quimica le blanc

PROCESOS LEBLANC Y SOLVAY

FACULTAD FISICOQUÍMICA
ESCUELA DE INGENIERÍA QUÍMICA

Bucaramanga, Octubre de 2011
Proceso de LeBlanc

1. Descripción de proceso:
Con el método de LeBlanc de fabricación de carbono sódico se inició la expansión de la gran industria química; en la que se partía de materias primas tan abundantes en la naturaleza como el cloruro sódico (sal común), el carbonatocálcico (piedra caliza), el carbón (coque) y un producto de alto interés industrial como el ácido sulfúrico, básico para numerosos usos industriales. Si bien hoy, conocer este procedimiento de obtención, solo tiene valor histórico, vale la pena prestarle la debida atención. Desde el punto de vista estrictamente químico, el procedimiento ideado por LeBlanc implica esencialmente la realización dedos grandes procesos:
I. Reacción de doble descomposición entre el cloruro sódico y el ácido sulfúrico, en la que se hace reaccionar al primero, con el ácido concentrado, sometiéndolos a fuerte calefacción, y en el que se origina sulfato sódico y cloruro de hidrógeno gaseoso

2 NaCl(g) + H2SO4(ac,conc) Na2SO4(g) + HCl(g) [1]

En términos generales, las reacciones de dobledescomposición se ven favorecidas, por la aparición entre los productos de reacción de compuestos volátiles, por la formación de compuestos no iónicos estables, o de un producto insoluble. En este caso se produce el desplazamiento de un ácido volátil, el ácido clorhídrico, por el calentamiento de una de sus sales (NaCl) con un ácido no volátil, el ácido sulfhídrico; la reacción o reacciones debenllevarse a cabo en caliente, con el fin de liberar el ácido desplazado en forma gaseosa y que este pueda ser recogido en otro recipiente a temperatura inferior. El ácido liberado (HCl) es altamente toxico, muy contaminante, y su eliminación planteó costosos problemas.

II. Reducción del sulfato con carbón y reacción del sulfuro producido con caliza

Na2SO4(g) + CaCO3(g) + 2 C(g)Na2CO3(g) + CaS(g) + 2 CO2

Se trata de un proceso muy complejo, que se lleva a cabo sometiendo a la mezcla de partida, previamente pulverizada, a temperatura de fusión en hornos rotatorios cerrados, que impidiendo la combustión de carbono, permitían su actuación como agente reductor.


2. Esquema del proceso



3. Reacción química

Esta reacción es considerada como ladesencadenante de la industria química en el mundo. Fue LeBlanc, quién utilizando la disponibilidad del ácido sulfúrico, propuso obtener el carbonato de sodio (sosa) a partir de los siguientes procesos unitarios:
2 NaCl + H2SO4 2 HCl + Na2SO4 (1)
Na2SO4 + 4 C 4 CO + Na2S (2)
Na2s + CaCO3 CaS + Na2CO3 (3)__________________________________________________
2 NaCl + H2SO4 + 4C + CaCO3 4HCl + 4CO + CaS + Na2CO3 (4)

4. Análisis de productos y subproductos desde el punto de vista económico y ambiental

La producción de sosa requería de elevados aportes energéticos, que encarecían el proceso de LeBlanc. A pesar de ello, fue enorme la importancia histórica de esteproceso, ya que permitió la producción industrial de la sosa, producto básico para la fabricación de vidrio, para el ablandamiento de aguas y para la fabricación de artículos de limpieza, en general. Al necesitarse grandes cantidades de ácido sulfúrico, el desarrollo del procedimiento de fabricación de la sosa obligó a que sus instalaciones estuviesen acompañadas de plantas de fabricación de dicho ácido;lo que incidió en el abaratamiento y mejora de la producción del ácido sulfúrico, fundamental en las industrias orgánicas de colorantes, para la fabricación de fertilizantes y en muchas industrias que lo precisan como materia prima. Sin embargo, frente a estos aspectos positivos se produjo la aparición a gran escala del grave problema de contaminación por residuos químicos, lo que obligó a...