نقش ماده سود کاستیک (سدیم هیدروکسید) در زنجیره تولید آلومینیوم
سدیم هیدروکسید یا ماده سود کاستیک ماده های است با فرمول شیمیایی NaOH که عمدتا از صنایع کلرآلکالی بدست میآید. این ماده عملا یک محصول جانبی مهم و حجیم در صنایع و پتروشیمی های تولید کننده PVC است. این ماده یک چربی بر قوی است.
کاربردهای سود سوزآور در صنعت:
کاغذ و خمیر کاغذ:
رایج ترین استفاده و کاربرد سود سوزآور در سراسر جهان در صنعت کاغذ سازی است. استفاده از سود سوزآور در فرآیند سفید کردن و سفید کردن، جوهرهای کاغذ بازیافتی و همچنین در بخش تصفیه آب رایج است.
پارچه:
استفاده از سود سوزآور در صنعت نساجی، سود سوزآور برای پردازش کتان و رنگرزی الیاف مصنوعی مانند نایلون و پلی استر است.
صابون و مواد شوینده:
یکی دیگر از کاربردهای مهم سود سوزآور در صنایع شوینده، استفاده از هیدروکسید سدیم برای صابون است، فرآیندی که چربی ها، چربی ها و روغن های گیاهی را به صابون تبدیل می کند. همچنین برای تولید سورفکتانت های آنیونی استفاده می شود که یک عنصر ضروری در اکثر مواد شوینده و شوینده است.
تولید سفید کننده:
در تولید سفید کننده ها به عنوان یک عنصر مهم کاربرد دارد.
فرآورده های نفتی:
از جمله استفاده از سود سوزآور برای اکتشاف، تولید و فرآوری نفت و گاز طبیعی.
تولید آلومینیوم:
یکی از کاربردهای مهم سدیم هیدروکسید یا سود سوزآور در صنعت آلومینیوم، حل کردن سنگ معدن بوکسیت است که ماده اولیه تولید آلومینیوم است. در این فرآیند خاک بوکسیت آسیاب شده تحت فرایند انحلال در سود کاستیک قرار میگیرد تا آهن ، سیلیس و سایر ناخالصی ها ته نشین شود، سپس از رسوب دادن هیدروکسید آلومینیوم محلول در سود کاستیک، پودری به دست می آید که سرآغاز زنجیره تامین آلومینیوم است.
فرآیندهای شیمیایی:
هیدروکسید سدیم به شکل پراکسید یا سود مایع به عنوان ماده اولیه در ساخت طیف وسیعی از محصولات پایین دستی از جمله: حلال ها، پلاستیک ها، پارچه ها، چسب ها، پوشش ها، علف کش ها، رنگ ها و جوهرها، داروها و بسیاری از مواد دیگر استفاده می شود.
پارچه: در این صنعت از تکه های سود سوزآور برای تمیز کردن، سفید کردن و افزایش درخشندگی و استحکام پارچه استفاده می شود.
صنعت تولید و پالایش نفت: سود سوزآور به عنوان جاذب دی اکسید کربن در مقاطع سبک و به عنوان جاذب سولفیدها در پالایش بخش های مختلف روغن استفاده می شود. سود سوزآور با کلر نیز برای فرآیند شیرین سازی هیپوکلریت، که فرآیندی برای حذف ترکیبات مختلف گوگرد است، استفاده می شود.
استفاده از خاکستر سودا:
خاکستر ماده سود کاستیک به عنوان جایگزینی برای سودا در بسیاری از کاربردها در صنایع شیشه، کاغذ، خمیر، فسفات و سیلیکات استفاده می شود.
تولید مواد غذایی: هیدروکسید سدیم در تولید و فرآوری چندین غذا استفاده می شود. مانند استفاده از سود سوزآور در فرآوری زیتون یا در فرآیند تولید نوعی چوب نمک برای ایجاد تردی. نوشابه پوست برای جدا کردن پوست سیب زمینی، گوجه فرنگی و سایر میوه ها برای کنسرو استفاده می شود. سود سوزآور همچنین برای جلوگیری از رشد باکتری و کپک در برخی غذاها و جلوگیری از فساد آنها استفاده می شود.
تصفیه آب و فاضلاب: در تصفیه خانه های آب و فاضلاب، از سود پرک برای کنترل اسیدیته آب و کمک به حذف فلزات سنگین از آب استفاده می شود. از ماده سود کاستیک در تهیه هیپوکلریت سدیم (سفید کننده) نیز استفاده می شود که ضدعفونی کننده است.
فرآیند تولید سود سوزآور:
تقریباً تمام سود سوزآور تولید شده از الکترولیز محلول آب نمک حاصل می شود که در آن از یکی از سه سلول جیوه، دیافراگم و غشاء استفاده می شود. در این فرآیند به ازای هر تن کلر 25.2 تن سود سوزآور تولید می شود.
ماده اولیه در این فرآیند نمک معمولی است که معمولاً به صورت رسوبات زیرزمینی است که توسط پمپ های فشار قوی آب به سطح زمین آورده می شود.
در روش های مرسوم، الکترولیز توسط فرآیندهای سلول آمالگام جیوه یا دیافراگم انجام می شود، اما سلول غشایی تبادل یونی از نظر اقتصادی و زیست محیطی در حال گسترش است. در ایالات متحده، تولید سلول های دیافراگمی رایج ترین روش است، در حالی که سلول های جیوه و غشایی در اروپا رایج تر است. این روش از سال 2010 به دلیل فشارهای محیطی روی روش قدیمی سلول جیوه ای رد شده است.
در سلول، جیوه، سدیم و کلر به ترتیب به آمالگام سدیم، جیوه و یون کلرید تبدیل می شوند. سپس آمالگام با آب واکنش داده و گاز هیدروژن و محلول هیدروکسید سدیم را تشکیل می دهد.
در سلول دیاگرام که عمدتاً از آزبست ساخته شده است، آب نمک از آند به کاتد جریان می یابد اما در فضای جداگانه ای جدا می شود. هنگامی که یون های هیدروژن جدا می شوند، یون های هیدروکسید به همراه یون های سدیم در محلول آبی اطراف کاتد تجمع می یابند و هیدروکسید سدیم تولید می کنند. از مهاجرت معکوس یون های هیدروکسید از کاتد به آند جلوگیری می شود.
