ساخت خاکستر سودا به روش لبلان — ماده شیمیایی که صابون و شیشه را ارزان کرد

خاکستر سودا (کربنات سدیم، Na₂CO₃) برای قرن‌ها یکی از گران‌ترین و کمیاب‌ترین مواد شیمیایی صنعتی بود. این ماده برای ساخت شیشه، صابون، کاغذ و منسوجات ضروری بود، اما تنها منابع آن خاکستر گیاهان ساحلی (باریلا در اسپانیا، جلبک دریایی در اسکاتلند) یا رسوبات طبیعی مانند نطرون مصری بود. قیمت بالای آن، شیشه و صابون را کالای لوکس نگه می‌داشت. در سال ۱۷۹۱، نیکولا لبلان، جراح فرانسوی که به شیمیدان تبدیل شده بود، فرایندی هوشمندانه برای تولید خاکستر سودا از نمک خوراکی معمولی ثبت کرد و گلوگاهی را که قرن‌ها صنعت اروپا را محدود کرده بود، برطرف ساخت.

فرایند لبلان سه مرحله دارد. ابتدا نمک با اسید سولفوریک واکنش داده و سدیم سولفات («کیک نمک») و گاز اسید هیدروکلریک تولید می‌شود. سپس کیک نمک با زغال (کربن) و سنگ آهک خردشده (کلسیم کربنات) مخلوط و در کوره تا حدود ۹۰۰ درجه سانتی‌گراد گرم می‌شود. کربن سدیم سولفات را به سدیم سولفید احیا می‌کند که بلافاصله با سنگ آهک واکنش داده و سدیم کربنات و کلسیم سولفید تشکیل می‌دهد. توده متراکم حاصل که «خاکستر سیاه» نامیده می‌شود، خاکستر سودا را همراه با کلسیم سولفید نامحلول دارد. در مرحله سوم، خاکستر سیاه با آب داغ شسته می‌شود: سدیم کربنات حل می‌شود و کلسیم سولفید باقی می‌ماند. محلول تبخیر می‌شود تا خاکستر سودای خالص متبلور شود.

فرایند لبلان صنعت شیمی را متحول کرد، اما سازنده خود را نابود ساخت. انقلاب فرانسه کارخانه او را مصادره کرد و لبلان در سال ۱۸۰۶ در فقر درگذشت. با این حال، این فرایند برای یک قرن بر تولید جهانی خاکستر سودا تسلط داشت تا آنکه فرایند سالوی (۱۸۶۱) به تدریج جای آن را گرفت. فرایند لبلان همچنین یکی از بزرگ‌ترین آلاینده‌های تاریخ بود: گاز اسید هیدروکلریک هر چیزی را در پایین‌دست باد خورده می‌کرد و کوه‌هایی از زباله کلسیم سولفید (زباله تانک) محیط اطراف هر کارخانه قلیا را آلوده می‌ساخت.

SAFETY WARNING: اسید سولفوریک غلیظ در تماس، سوختگی شدید ایجاد می‌کند. گاز اسید هیدروکلریک به شدت سمی و خورنده است — فلزات را می‌خورد، به ریه‌ها آسیب می‌زند و شیشه را حک می‌کند. مرحله کوره به دماهای بالاتر از ۹۰۰ درجه سانتی‌گراد نیاز دارد. کار ONLY را در هود آزمایشگاهی یا در فضای باز و با PPE کامل انجام دهید. هرگز آب را به اسید سولفوریک غلیظ اضافه نکنید — همیشه اسید را به نمک اضافه کنید.