Inteligência de Mercado

Processos de Podução do NaOH

            A soda cáustica é fabricada atualmente, através de dois processos, o Processo de Solvay e o Processo Eletrolítico.

PROCESSO SOLVAY

O Processo Solvay consiste num processo para produção de carbonato de sódio a partir do cloreto de sódio por ação do dióxido de carbono sobre salmoura amoniacal. No processo forma-se hidrogenocarbonato de sódio, que é convertido no carbonato por ação do calor.

 O Processo de Solvay (ou processo da amônia-soda), das tentativas de baratear a produção de Na2CO3 produzida pelo processo de através do uso da reação total:

            2NaCl + CaCO₃ → Na₂CO₃ + CaCl₂

            O processo é muito mais complicado do que o sugerido pela reação total, e para complicar ainda mais a situação a reação é reversível e apenas 75% do NaCl é convertido em produto. O primeiro estágio do processo é a purificação da salmoura saturada, que então reage com a amônia gasosa. A salmoura amoniacal é carbonatada em seguida com CO₂, formando NaHCO₃. Este é insolúvel na salmoura por causa do efeito do íon comum, podendo ser separado por filtração. Por aquecimento à 150ºC, o bicarbonato NaHCO₃ se decompõe em carbonato anidro Na2CO3 (chamado na indústria de “soda leve”, por que é um sólido com baixa densidade, 0,5g/cm³). A seguir o CO₂ é removido por aquecimento da solução, sendo o gás reciclado para o processo anterior, a amônia NH3, é removida por adição de álcali (solução de cal em água), sendo reaproveitada também. A cal (CaO) é obtida por aquecimento de calcário (CaCO₃), que também fornece o  CO₂ necessário. Quando a cal (CaO) é misturada com a água forma-se Ca(OH)₂.

            NH₃+ H₂O + CO₂  → NH4.HCO₃

            NaCl + NH₄.HCO₃ → NaHCO₃ + NH4Cl

            2NaHCO₃  → (150ºC) Na₂CO₃ + CO₂  H₂O

            CaCO₃ →   (1100ºC em forno de cal) CaO + CO₂

            CaO + H₂O → Ca(OH)₂ 

            2 NH₄ +   Ca(OH)₂ →  2 NH₃ + CaCl₂  + 2H₂O

            Desse modo os materiais consumidos são NaCl e CaCO₃, havendo além do produto desejado,  Na₂CO₃,  a formação do subproduto CaCl₂. Há poucos usos para o CaCl₂, e só uma parte é recuperada da solução, sendo o restante desprezado. O principal uso do  Na₂CO₃  é a indústria de vidro, o que requer a “soda pesada” Na₂CO₃. H₂O. Para a sua obtenção a “soda leve”, obtida pelo processo de Solvay, é recristalizada com água quente.

PROCESSO ELETROLÍTICO

O processo eletrolítico, a eletrolise da salmoura, foi descrita pela primeira vez por Cruickshank, mas só em 1834  Faraday desenvolveu as leis da eletrólise. A primeira aparelhagem industrial a base de eletrólise foi instalada em 1891 na cidade de Frankfurt (Alemanha),  na qual uma célula eletrolítica era preenchida, eletrolizada, esvaziada, a seguir novamente enchida,  e assim por diante. A primeira instalação industrial na empregar uma célula contínua de diafragma foi provavelmente aquela idealizada por Le Seur em Romford, em 1893; surgiram as células de Castner em 1896.  Em todas essas células empregava-se amianto como um diafragma para separar os compartimentos do ânodo  e do cátodo. Com a adição constante de salmoura, havia uma produção contínua de NaOH e Cl₂.

           Na Eletrólise da salmoura, ocorrem reações tanto no ânodo como no cátodo.

Ânodo: 2Cl- → Cl₂ + 2e

Cátodo: Na + e → Na

              2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂

             Se os produtos se misturarem, ocorrem reações secundárias:

2NaOH + Cl₂ → NaOCl + H₂

                        ou

2OH + Cl₂  →2OCl + H₂

             e no ânodo pode ocorrer, até certo ponto, outra reação:

4OH →2H₂O + 4e

   Agora veremos como são as células de diafragma e a célula de cátodo de mercúrio.

      Para manter separados os gases  H₂  e Cl₂ (produzidos nos eletrodos), usa-se um diafragma poroso de amianto. Se os gases  H₂  e Cl₂misturarem-se, reagirão e a reação será explosiva. Na luz do dia (e ainda mais com a exposição direta à luz solar) ocorre uma reação fotolítica, que produz átomos de cloro. Estes provocam uma explosiva reação em cadeia.

     O diafragma também separa os compartimentos do ânodo  e do cátodo.  Isso diminui a possibilidade de reação entre o NaOH, produzido no compartimento do cátodo, com o  Cl₂, produzido no compartimento do ânodo.  Diminuí assim a possibilidade de ocorrer uma reação secundária que leva a formação de hipoclorito de sódio NaOCl.  Contudo, alguma quantidade de hidróxido de sódio ou de OH pode difundir para o outro compartimento, e isso inibido mantendo-se o nível do eletrólito mais alto no compartimento do ânodo que no compartimento do cátodo, com o que passa a haver um pequeno fluxo positivo do compartimento do ânodo ao do cátodo.  Traços de oxigênio são formados em outra reação secundária. O oxigênio reage com os eletrodos do carbono, destruindo-os  gradualmente, com a formação de CO₂. 

     Menos que a metade do NaCl é convertido em NaOH, obtendo-se usualmente uma mistura de  11% de NaOH e 16% NaCl.  Essa solução é concentrada num evaporador quando cristaliza uma considerável quantidade de NaOH, levando a solução final contendo 50% de NaOH e 1% de NaCl..  Para a maioria das aplicações industriais, o produto é vendido como solução.

Célula de diafragma industrial para a produção de cloro e hidróxido de sódio.

Referência bibliográfica:

http://www.deboni.he.com.br/tq/sal/fabrisoda.htm

Acesso em 19/04/2017

FISPQs

http://gardenquimica.com.br/fispq/soda-caustica-liquida.pdf

http://www.quimicacredie.com.br/produtos/soda%20caustica/Soda%20Caustica%20Liquida.pdf

Boletim de Uso do Limpador Industrial Ácido

CUIDADO: EVITE O CONTATO COM A PELE. USE LUVAS. LEIA O ROTULO ANTES DE USAR O PRODUTO. CONTÉM SOLUÇÕES ÁCIDAS.

CUIDADOS: Não aplicar sobre superfícies de vidro ou cristal. Mantenha fora do alcance de crianças e animais. Evitar a ingestão do produto, contato com os olhos e inalação.

MODO DE USAR: Borrife o produto algumas vezes sobre o local desejado e aguarde 5 minutos para fazer efeito. Esfregue levemente com uma esponja e em seguida, enxague com bastante água.

PRIMEIROS SOCORROS: Em caso de contato com a pele ou com os olhos, lavar imediatamente com água em excesso.

*Conservar o produto em local fresco e ventilado, protegido do sol.*

COMPOSIÇÃO: Água, ácido fosfórico 85%, ácido sulfônico 90%, butil glicol. lauril-éter sulfato de sódio e corante.

Antes da aplicação do produto.

Após a aplicação do produto.

Produto - Limpador Industrial Ácido

Ordem de Produção

Ensaios Finais de Qualidade

Fluxograma - Limpador Industrial Ácido

Produto - Sabonete Liquido Para as Mãos

Ordem de Produção

Ensaios Finais de Qualidade

Fluxograma - Sabonete Liquido Para as Mãos

Reologia

É o estudo do comportamento deformacional e do fluxo de matéria submetido a tensões, sob determinadas condições termodinâmicas ao longo de um intervalo de tempo. Inclui propriedades como: elasticidade e viscosidade.

VISCOSIDADE

É a medida da resistência interna ou fricção interna de uma substância ao fluxo quando submetida a uma tensão. Quanto mais viscosa a massa, mais difícil de escoar e maior o seu coeficiente de viscosidade.

VISCOELASTICIDADE

Os líquidos viscosos não possuem forma geométrica definida e escoam irreversivelmente quando submetidos a forças externas. Por outro lado, os sólidos elásticos apresentam forma geométrica bem definida e se deformados pela ação de forças externas, assumem outra forma geométrica de equilíbrio. Muitos materiais apresentam um comportamento mecânico intermediário entre estes dois extremos, evidenciando tanto características viscosas como elásticas e, por este motivo, são conhecidos como viscoelásticos.