Виробництво кальцинованої соди за процесом Леблана — хімічна речовина, що зробила мило і скло доступними

Кальцинована сода (карбонат натрію, Na₂CO₃) протягом століть була одним із найдорожчих і найдефіцитніших промислових хімікатів. Вона була необхідна для виробництва скла, мила, паперу та текстилю, проте єдиними джерелами були попіл прибережних рослин (баріла в Іспанії, морська капуста в Шотландії) або природні родовища, як єгипетський натрон. Ціна робила скло та мило предметом розкоші. У 1791 році Ніколя Леблан, французький хірург, який став хіміком, запатентував винахідливий процес виробництва кальцинованої соди зі звичайної кухонної солі, усунувши вузьке місце, що стримувало європейську промисловість протягом століть.

Процес Леблана має три етапи. Спочатку сіль реагує з сірчаною кислотою, утворюючи сульфат натрію («соляний кейк») і газ хлороводень. Далі соляний кейк змішують з деревним вугіллям (вуглецем) і подрібненим вапняком (карбонатом кальцію) і нагрівають приблизно до 900 °C у печі. Вуглець відновлює сульфат натрію до сульфіду натрію, який одразу реагує з вапняком, утворюючи карбонат натрію та сульфід кальцію. Отримана спечена маса, яку називають «чорним попелом», містить кальцинований соду, змішану з нерозчинним сульфідом кальцію. Третій етап: чорний попіл вилуговують гарячою водою; карбонат натрію розчиняється, а сульфід кальцію залишається. Розчин випарюють, щоб кристалізувати чисту кальциновану соду.

Процес Леблана змінив хімічну промисловість, але знищив свого винахідника. Французька революція конфіскувала його фабрику, і Леблан помер у злиднях у 1806 році. Проте його процес домінував у світовому виробництві кальцинованої соди протягом століття, поки процес Сольве (1861) поступово не витіснив його. Процес Леблана також був одним із найбільших забруднювачів в історії: газ хлороводень руйнував усе за вітром, а гори відходів сульфіду кальцію (резервуарні відходи) отруювали ландшафт навколо кожного лужного заводу.

SAFETY WARNING: Концентрована сірчана кислота спричиняє сильні опіки при контакті. Газ хлороводень гостро токсичний і корозійний: він роз'їдає металеву арматуру, пошкоджує легені та травить скло. Етап у печі вимагає температур понад 900 °C. Працюйте ONLY у витяжній шафі або на відкритому повітрі з повним PPE. Ніколи не додавайте воду до концентрованої сірчаної кислоти — завжди додавайте кислоту до солі.