سوڈیم کاربونیٹسوڈا ایش کے نام سے بھی جانا جاتا ہے، نمک کے طور پر درجہ بندی کی جاتی ہے، نہ کہ الکلی۔ اسے بین الاقوامی تجارت میں سوڈا یا سوڈا ایش بھی کہا جاتا ہے۔ یہ ایک اہم غیر نامیاتی کیمیائی خام مال ہے، جو بنیادی طور پر فلیٹ شیشے، شیشے کی مصنوعات اور سیرامک گلیز کی تیاری میں استعمال ہوتا ہے۔ یہ گھریلو دھونے، ایسڈ نیوٹرلائزیشن اور فوڈ پروسیسنگ میں بھی بڑے پیمانے پر استعمال ہوتا ہے۔
سوڈیم کاربونیٹ کی ترقی کی تاریخ پہلی سوڈا انڈسٹری سے شروع ہونی چاہیے۔ سوڈا ایش کی صنعت 18ویں صدی کے آخر میں شروع ہوئی۔ صنعت کی ضروریات اور سوڈا بنانے کے لیے خام مال کی تبدیلی کے ساتھ، سوڈا ایش (Na2CO3) کی پیداواری ٹیکنالوجی نے تیزی سے ترقی کی ہے، اور پیداواری سازوسامان بڑے پیمانے پر، مشینی اور خودکار ہوتے ہیں۔ 1983 میں، سوڈا ایش کی عالمی پیداوار تقریباً 30 ملین ٹن تھی۔ سوڈا ایش انڈسٹری کی تاریخ میں، فرانسیسی این. lublanc، بیلجیئم E. Solvay اور چینی houdebang نے شاندار تعاون کیا ہے۔
سوڈا راکھ کی مصنوعی ترکیب سے پہلے، قدیم زمانے میں یہ پایا گیا تھا کہ خشک ہونے کے بعد کچھ سمندری سواروں کے ذریعے جلانے والی راکھ میں الکلی ہوتی ہے۔ گرم پانی سے بھگونے اور چھاننے کے بعد دھونے کے لیے بھوری الکلی کا محلول حاصل کیا جا سکتا ہے۔ قدرتی الکلی کی ایک بڑی مقدار معدنیات سے آتی ہے، بنیادی طور پر زیر زمین یا الکلین پانی کی جھیل میں دفن ہوتی ہے۔ تلچھٹ کی تہہ میں قدرتی الکالی ایسک سب سے زیادہ درجہ رکھتا ہے اور وسیع پیمانے پر تقسیم کیا جاتا ہے۔ 18ویں صدی کے آخر میں، سوڈا ایش کی مصنوعی ترکیب کا طریقہ سب سے پہلے فرانس میں ایجاد ہوا۔ Lublanc نے خام مصنوعات کی سیاہ راکھ کو حاصل کرنے کے لیے اعلی درجہ حرارت کو کم کرنے اور کاربونیٹ کرنے کے لیے میرابیلائٹ، چونا پتھر اور کوئلہ استعمال کیا جس میں بنیادی طور پر Na2CO3 ہوتا ہے۔ لیچنگ، وانپیکرن، ریفائننگ، دوبارہ ری اسٹالائزیشن اور خشک کرنے کے بعد، تقریباً 97 فیصد پاکیزگی کے ساتھ ایک بھاری سوڈا ایش حاصل کی گئی۔ 1861 میں بیلجیم کے ارنیسٹولوی نے اکیلے سوڈا ایش ایجاد کی اور پیٹنٹ حاصل کیا۔ چونکہ تکنیکی رازوں کے تحفظ کا وسیع پیمانے پر اطلاق نہیں کیا گیا ہے، اس لیے اس نے 1920 کی دہائی میں ریاستہائے متحدہ سے ایک پیش رفت کی۔ خاص طور پر چین کے ایک مشہور کیمیکل ماہر ہاؤڈی بینگ نے 1932 میں کتاب ’’سوڈا ایش مینوفیکچرنگ‘‘ شائع کی تھی جسے 70 سال تک خفیہ رکھا جائے گا۔ سولوے طریقہ دنیا میں شائع ہوا۔ Houdebang نے 1939 سے 1942 تک ہاؤس الکالی بنانے کا عمل بھی قائم کیا، اور سچوان میں ایک پائلٹ پلانٹ قائم کیا۔ 1952 میں دالیان کیمیکل پلانٹ میں ایک مشترکہ الکلی بنانے کی ورکشاپ قائم کی گئی۔ جاپان میں آساہی نائٹریٹ کی ذیلی کمپنی کے ذریعہ متعارف کرایا گیا Na طریقہ بنیادی طور پر بائی کاربونیٹ الکلی اور امونیا الکلی کا سمجھوتہ کرنے والا طریقہ ہے۔ سوڈا ایش اور امونیم کلورائیڈ کا تناسب اپنی مرضی سے ایڈجسٹ کیا جا سکتا ہے۔
1783 میں، فرانسیسی اکیڈمی آف سائنسز نے سوڈا ایش بنانے کے طریقہ کار کے لیے 1200 فرانک کا انعام پیش کیا۔ 1789 میں، فرانس کے جاگیردار ڈیوک آف اورلینز کے ایک حاضر ڈاکٹر لبران نے سوڈا بنانے کا ایک طریقہ کامیابی سے بنایا۔ 1791 میں، اس نے پیٹنٹ حاصل کیا اور 250 ~ 300 کلوگرام یومیہ پیداوار کے ساتھ سوڈا پلانٹ قائم کیا۔ ٹیبل نمک کے علاوہ، لبران سوڈا کے عمل میں استعمال ہونے والے خام مال میں مرتکز سلفیورک ایسڈ، چارکول اور چونا پتھر شامل ہیں۔ پیداوار کا عمل مندرجہ ذیل ہے:
① مرحلہ 1: ٹیبل نمک کو سوڈیم سلفیٹ میں تبدیل کرنے کے لیے مرتکز سلفیورک ایسڈ کا استعمال کریں:
② مرحلہ 2: سوڈیم سلفیٹ، چارکول اور چونا پتھر کو ایک ساتھ بھٹی میں گرم کریں۔ سوڈیم سلفیٹ بھٹی میں موجود چارکول کے ساتھ رد عمل ظاہر کر کے سوڈیم سلفائیڈ اور کاربن مونو آکسائیڈ بناتا ہے:
③ مرحلہ 3: سوڈیم سلفائیڈ سوڈیم کاربونیٹ اور کیلشیم سلفائیڈ بنانے کے لیے چونا پتھر کے ساتھ رد عمل ظاہر کرتا ہے:
لبران الکالی کی پیداوار کے طریقہ کار نے ایک تاریخی نظیر تخلیق کی ہے اور بنی نوع انسان کے لیے شاندار خدمات انجام دی ہیں، لیکن اس میں بہت سی خامیاں بھی ہیں۔ مثال کے طور پر، اہم پیداواری عمل ٹھوس مرحلے میں انجام دیا جاتا ہے، خام مال کے طور پر مرتکز سلفیورک ایسڈ کے ساتھ مسلسل پیدا کرنا مشکل ہوتا ہے، سازوسامان شدید زنگ آلود ہوتا ہے، مصنوعات کا معیار ناپاک ہوتا ہے، کیلشیم سلفائیڈ پانی میں آسانی سے حل نہیں ہوتا۔ , precipitated slag کو ضائع کر دیا جاتا ہے، خام مال کو مکمل طور پر استعمال نہیں کیا جاتا ہے، قیمت زیادہ ہے، اور HCI، CO اور دیگر گیسیں پیدا ہوتی ہیں، جس کے نتیجے میں ماحولیاتی آلودگی ہوتی ہے۔ ان کوتاہیوں سے پریشان ہوکر 1861 میں بیلجیئم کے سولوے نے نمک، چونے کے پتھر اور امونیا کیلشیم کلورائیڈ سے سوڈیم کاربونیٹ اور سوڈیم کاربونیٹ بنایا، یہ امونیا الکلی طریقہ ہے۔ ردعمل کے اقدامات مندرجہ ذیل ہیں:
رد عمل سے پیدا ہونے والے CO2 اور NH3 کو خام مال کے طور پر دوبارہ استعمال کیا جا سکتا ہے۔
رد عمل کا کل فارمولا ہے CaC03جمع 2NaCl ===NaCl2علاوہ Na2CO3
اگرچہ یہ سوڈا بنانے کا طریقہ لبران سوڈا بنانے کے طریقہ سے زیادہ آسان اور ماحول دوست ہے، مسلسل پیداوار کا احساس کرتا ہے، نمک کے استعمال کی شرح کو بہت بہتر بناتا ہے، اور اس کی قیمت کم ہوتی ہے، لیکن اس میں خام مال کے استعمال کی شرح کم ہے اور اس سے بڑی تعداد میں پیداوار ہوتی ہے۔ -کم استعمال کی قیمت کے ساتھ مصنوعات CaCl2 کی خامیاں اب بھی لوگوں کو پریشان کرتی ہیں، اور بیرونی ممالک کا اس پیٹنٹ پر بہت سخت کنٹرول ہے۔ متعلقہ ٹیکنالوجی کی کمی کی وجہ سے چین کافی عرصے سے محدود ہے۔
آخر کار، ہوڈ بینگ نے 1943 میں مشترکہ سوڈا بنانے کا طریقہ ایجاد کیا، جسے ہوڈی بینگ سوڈا بنانے کا طریقہ بھی کہا جاتا ہے، جو صنعت میں سوڈا ایش بنانے کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ اس نے اس وقت بیرونی ممالک کی تکنیکی ناکہ بندی کو توڑ دیا، اور سوڈا بنانے کی کارکردگی کو مزید بہتر کیا۔ یہ دنیا میں وسیع پیمانے پر استعمال ہونے والا سوڈا بنانے کا طریقہ بن گیا ہے۔ مخصوص عمل درج ذیل ہے: سیر شدہ امونیا نمکین پانی میں CO2 شامل کریں (امونیا اور سوڈیم کلورائیڈ سیر شدہ محلول ہیں) درج ذیل رد عمل پیدا کرنے کے لیے
رد عمل کیمیائی مساوات ہو گی:
رد عمل میں سوڈیم بائک کاربونیٹ اس کی کم حل پذیری کی وجہ سے تیز ہو جاتا ہے، جسے مزید کیلکائنڈ کیا جا سکتا ہے اور سوڈیم کاربونیٹ، پانی اور کاربن ڈائی آکسائیڈ میں گل جاتا ہے، جن میں سے کاربن ڈائی آکسائیڈ دوبارہ استعمال کے لیے دوبارہ رد عمل میں داخل ہو سکتی ہے۔ ٹیبل نمک کے کم استعمال کی شرح، سوڈا بنانے کی زیادہ قیمت، فضلے کے مائع اور باقیات کی وجہ سے ہونے والی ماحولیاتی آلودگی اور علاج میں دشواری کے پیش نظر، مسٹر ہوڈی بینگ نے ہزاروں ٹیسٹوں کے بعد 1943 میں سوڈا بنانے کا مشترکہ طریقہ کامیابی سے تیار کیا۔ یہ نیا عمل مشترکہ پیداوار کے لیے -- پر ایک امونیا پلانٹ اور ایک الکلی پلانٹ بنانا ہے۔ امونیا پلانٹ امونیا اور کاربن ڈائی آکسائیڈ فراہم کرتا ہے جو الکلی پلانٹ کو درکار ہوتا ہے۔ ماں کی شراب میں امونیم کلورائیڈ کو کیمیکل پروڈکٹ یا کھاد کے طور پر ٹیبل سالٹ شامل کرکے کرسٹلائز کیا جاتا ہے۔ نمک کے محلول کو ری سائیکل کیا جا سکتا ہے۔ نام نہاد "مشترکہ الکلی بنانے کا طریقہ" میں "مجموعہ" کا مطلب ہے کہ یہ طریقہ مصنوعی امونیا کی صنعت اور الکلی بنانے کی صنعت کو ایک ساتھ جوڑتا ہے، امونیا کی پیداوار کے دوران ضمنی پروڈکٹ CO2 کا استعمال کرتا ہے، چونے کے پتھر کے سڑنے کے استعمال کو ختم کرتا ہے۔ پیداوار، اور پیداواری سامان کو آسان بناتا ہے۔ اس کے علاوہ، کاسٹک سوڈا کا مشترکہ عمل کیلشیم کلورائیڈ کی پیداوار سے بھی بچتا ہے، جو امونیا کاسٹک سوڈا کے عمل میں زیادہ مفید ضمنی پروڈکٹ نہیں ہے۔ اس کے بجائے، امونیم کلورائیڈ، جسے کھاد کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے، اسے بازیافت کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے، جو نمک کے استعمال کی شرح کو بہتر بناتا ہے، پیداواری عمل کو مختصر کرتا ہے، ماحول میں آلودگی کو کم کرتا ہے، سوڈا ایش کی لاگت کو کم کرتا ہے، اور ترقی کو فروغ دیتا ہے۔ دنیا میں صنعت.
Hough's Soda بنانے کے عمل کی نمایاں خصوصیت اس عمل کو مسلسل بنانا ہے، تاکہ پیمانے کو بڑھایا جا سکے۔ دوسری بات یہ ہے کہ یہ طریقہ ٹھوس امونیم بائی کاربونیٹ سے شروع نہیں ہوتا بلکہ نمکین نمکین پانی کو پہلے امونیا جذب کرنے کے لیے اور پھر کاربونیٹ کو مسلسل پیداوار کے لیے استعمال کرتا ہے۔ چونکہ اس طریقہ کار کو معاون ایجنٹ کے طور پر درمیانی نمک کی ضرورت نہیں ہے، اس لیے لاگت کو کم کیا جا سکتا ہے۔ 1952 میں، چین نے ڈالیان کیمیکل پلانٹ میں مشترکہ الکلی کی پیداوار کے لیے ایک 10t/D پائلٹ پلانٹ قائم کیا، جس میں 1957 میں بہتری لائی گئی۔ بنیادی نمک کے اضافے، ثانوی امونیا جذب اور بنیادی کاربونیشن کے عمل کا بہاؤ تجربات کے ذریعے طے کیا گیا، اور آلات کا انتخاب۔ آپریشن کے اشاریہ جات کی تصدیق کی گئی۔ 1964 میں، بڑے پیمانے پر کمبائنڈ سوڈا پلانٹ مکمل ہوا اور ڈالیان کیمیکل انڈسٹری کمپنی میں کام میں لایا گیا۔
درآمد شدہ نمک کی زیادہ قیمت کی وجہ سے، جاپان کو نمک کے استعمال کی شرح کو بہتر بنانے کے لیے نئے طریقے تلاش کرنا ہوں گے۔ 1950 میں، آساہی نائٹریٹ کے ذیلی ادارے نے مشان کیمیکل پلانٹ میں 30t/D کمبائنڈ سوڈا پلانٹ قائم کیا۔ مارچ 1959 میں، اس نے چیبا کیمیکل پلانٹ میں ایک نیا مشترکہ سوڈا پلانٹ قائم کرنا شروع کیا، جس میں روزانہ 300t سوڈا ایش اور امونیم کلورائیڈ کی پیداوار ہوتی ہے، جس کا نام AC طریقہ ہے۔ 1970 کی دہائی میں، جاپان میں امونیم کلورائیڈ کی پیداوار ضرورت سے زیادہ تھی۔ کچھ امونیا الکلی کی پیداوار کو دوبارہ شروع کرنے کے علاوہ، آساہی سالٹ پیٹر نے نیا آساہی عمل قائم کیا، جسے NA عمل بھی کہا جاتا ہے۔ Xinxu عمل کی خصوصیت یہ ہے کہ امونیم کلورائد کی پیداوار کو ایڈجسٹ کیا جا سکتا ہے۔ مارکیٹ میں موجود اضافی امونیم کلورائیڈ کو براہ راست چونے کے دودھ کے ساتھ کشید کیا جا سکتا ہے تاکہ امونیا کی بازیافت ہو سکے۔ لہذا، بھاپ اور چونے کی کھپت امونیا الکلی کے عمل سے کم ہے. فضلہ مائع کی مقدار امونیا الکلی کے عمل کے تقریبا 1/3 تک کم ہو جاتی ہے۔ فضلہ کے مائع میں کیلشیم کلورائیڈ کا ارتکاز 2.5 گنا بڑھایا جا سکتا ہے، اور خام نمک کے استعمال کی شرح 95 فیصد سے زیادہ تک پہنچ سکتی ہے۔ Xinxu عمل نے کاربنائزیشن، کرسٹاللائزیشن اور دیگر عملوں اور آلات کی ساخت میں بھی بڑی بہتری کی ہے۔
اب تک، سوڈیم کاربونیٹ کی ترقی عام طور پر شکل اختیار کر چکی ہے۔ بعد میں، لوگوں نے استعمال پر مختلف زور کے مطابق پروسیسنگ میں کچھ معمولی اصلاحات کیں، تاکہ اسے مختلف مواقع پر استعمال کے لیے فراہم کیا جا سکے۔