Die Herstellung von Natron
purux Natron wird nach dem Solvay-Verfahren hergestellt. Wie es dazu kam, bzw. einen kleinen geschichtlichen Exkurs zur industriellen Herstellung von Natron finden Sie unter Wissen in drei Minuten. Natron ist kein Mineral das unvermengt wie beispielsweise Ton in der Natur vorkommt. Chemisch oder Natürlich? Es ist eine Frage der Definition. Hier möchten wir Ihnen die Produktion nach dem Solvay-Verfahren etwas näher bringen.
Herstellung nach dem Solvay-Verfahren
Das Solvay Verfahren arbeitet nach dem Prinzip der Umsetzung von Kalk (Calciumcarbonat) und Kochsalz (Natriumchlorid) zu Soda und Calciumchlorid
CaCO3 + 2 NaCl -> Na2CO3 + CaCl2
Dadurch entsteht jedoch folgendes Problem: die Rückreaktion zu Ausgangsstoffen ist thermodynamisch bevorzugt. Das heißt: die Stoffe wollen zurück reagieren und nicht als Soda + CaCl2 bleiben.
Es gibt jedoch eine relativ einfache Lösung: Ammoniak wird eingebracht, bleibt aber in einem geschlossenen Kreislauf um Umweltprobleme zu verhindern. Im Gegensatz zum nicht so umweltfreundlichen Leblanc Verfahren, welches 1789 von Nicolas Leblanc entwickelt wurde.
Die einzelnen Schritte des Solvay-Verfahrens:
Schritt 1
Kalk brennen: CaCO3 unter Hitze -> CaO + CO2 (g)
Schritt 2
Kohlenstoffdioxid + Ammoniak wird in NaCl(aq) eingeleitet. Es entsteht Natron und Salmiak (Ammoniumchlorid). Natron wird von Salmiak abgetrennt NaCl(aq) + CO2 (g) + NH3(g) -> NaHCO3 + NH4Cl
Einzelschritte:
CO2(g) + H2O -> H2CO3
H2CO3 + NH3(g) -> NH4HCO3
NH4HCO3 + NaCl -> NaHCO3 + NH4Cl
Schritt 3
Das Natron kann Spuren von Ammoniak enthalten und verfügt damit noch nicht über Lebensmittelqualität. Es folgt die Weiterverarbeitung zu Soda durch Erhitzen auf ca. 200°C. Wasser, Kohlenstoffdioxid und alle Spuren von Ammoniak entweichen. Übrig bleibt Soda.
2 NaHCO3 -> Na2CO3 + H2O + CO2
Schritt 4
Ammoniumchlorid reagiert mit gebranntem Kalk aus Schritt 1 zu Ammoniak, Calciumchlorid und Wasser. Ammoniak wird wiedergewonnen und Schritt 2 zurück geführt.
2 NH4Cl + CaO -> 2 NH3 + CaCl2 + H2O
Schritt 5
Weiterverarbeitung von Soda zu Natron:
Soda wird mit Wasser und Kohlenstoffdioxid zu Natron umgewandelt.
Na2CO3 + H2O + CO2 -> 2 NaHCO3
Das fertige Natron wird getrocknet und abgefüllt.
