صناعة رماد الصودا بعملية لوبلانك — المادة الكيميائية التي جعلت الصابون والزجاج في متناول الجميع

كان رماد الصودا (كربونات الصوديوم، Na₂CO₃) لقرون من أغلى المواد الكيميائية الصناعية وأندرها. كان ضرورياً لصناعة الزجاج والصابون والورق والمنسوجات، ومع ذلك كانت مصادره الوحيدة رماد النباتات الساحلية (البارِيلا في إسبانيا، والطحالب البحرية في اسكتلندا) أو الرواسب الطبيعية مثل النطرون المصري. أبقى السعر الزجاج والصابون في عداد الكماليات. وفي عام 1791، حصل نيكولا لوبلانك، وهو جراح فرنسي تحوّل إلى كيميائي، على براءة اختراع لعملية بارعة لتصنيع رماد الصودا من ملح الطعام العادي، فكسر عنق الزجاجة الذي قيّد الصناعة الأوروبية لقرون.

تتكون عملية لوبلانك من ثلاث مراحل. أولاً، يتفاعل الملح مع حمض الكبريتيك لإنتاج كبريتات الصوديوم («كعكة الملح») وغاز حمض الهيدروكلوريك. ثانياً، تُخلط كعكة الملح بالفحم (الكربون) وحجر الجير المسحوق (كربونات الكالسيوم) وتُسخّن إلى نحو 900 درجة مئوية في فرن. يختزل الكربون كبريتات الصوديوم إلى كبريتيد الصوديوم، الذي يتفاعل فوراً مع حجر الجير فيكوّن كربونات الصوديوم وكبريتيد الكالسيوم. تُسمى الكتلة الملبّدة الناتجة «الرماد الأسود»، وتحتوي على رماد الصوداممزوجاً بكبريتيد الكالسيوم غير القابل للذوبان. ثالثاً، يُغسل الرماد الأسود بالماء الساخن: تذوب كربونات الصوديوم بينما يبقى كبريتيد الكالسيوم. ثم يُبخَّر المحلول لتبلور رماد الصودا النقي.

غيّرت عملية لوبلانك صناعة الكيماويات، لكنها أهلكت مخترعها. فقد صادرت الثورة الفرنسية مصنعه، ومات لوبلانك فقيراً عام 1806. ومع ذلك هيمنت عمليته على إنتاج رماد الصودا العالمي لقرن كامل، إلى أن أزاحتها عملية سولفاي (1861) تدريجياً. كانت عملية لوبلانك أيضاً من أعظم الملوِّثات في التاريخ، إذ أتلف غاز حمض الهيدروكلوريك كل ما وقع في اتجاه الريح، وسمّمت أكوام كبريتيد الكالسيوم النفايات (نفايات الخزانات) المناظر الطبيعية حول كل مصنع للقلويات.

SAFETY WARNING: يسبب حمض الكبريتيك المركّز حروقاً شديدة عند ملامسته. غاز حمض الهيدروكلوريك سام بشدة ومسبب للتآكل، إذ يُتلف التجهيزات المعدنية ويضر بالرئتين وينقش الزجاج. تتطلب خطوة الفرن درجات حرارة تتجاوز 900 درجة مئوية. اعمل ONLY داخل خزانة سحب الأبخرة أو في الهواء الطلق مع PPE كاملة. لا تضف الماء أبداً إلى حمض الكبريتيك المركّز، بل أضف الحمض دائماً إلى الملح.