Processo Solvay

Processo industrial desenvolvido por Ernest Solvay para obtenção da barrilha (Na₂CO₃), no final do século dezenove. Baseia-se na pequena solubilidade do Bicarbonato de sódio a baixas temperaturas, e usa uma grande coluna absorvedora de gás.

CaCO_3(s) + 2NaCl_(s) → Na₂CO_3(s) + CaCl_2(s) (reação global)

Inicialmente, o calcário é calcinado (usa-se 'as vezes conchas):

CaCO_3(s) → CaO_(s) + CO_2(g)

Então, é preparada a salmoura:

2NaCl → 2Na⁺_(aq) + 2Cl^-_(aq)

É adicionado o CO₂ produzido antes e amônia, na torre de absorção.:

2NH₃ + 2CO_2(g) + 2H₂O_(l) → 2NH₄⁺ + 2HCO^-_3(s)

Esta concentração de íons bicarbonato precipita o produto de interesse, que é filtrado:

2HCO₃^-_(aq) + 2Na⁺_(aq) → 2NaHCO_3(s)

Como a amônia gasta na precipitação é cara, esta deve ser recuperada, o que se faz pela adição da cal produzida antes:

CaO + H₂O → Ca²⁺_(aq) + 2OH^-_(aq)

2NH₄⁺ + 2OH^-_(aq) → 2NH_3(g) + 2H₂O

A reciclagem da Amônia continua o processo, sendo eventuais perdas repostas com amônia comercial.

O Bicarbonato de sódio deve ser aquecido para retirar o resíduo de Amônia e para produzir a barrilha, sendo o CO_2(g) reaproveitado na precipitação. Se o bicarbonato é o produto desejado, é adicionado CO_2(g) sem Amônia, invertendo a reação.

2NaHCO_3(s) → Na₂CO_3(s) + CO_2(g) + H₂O(vap)

No mundo, o Processo Solvay está caindo em desuso. Atualmente obtêm-se a barrilha a partir de minério de trona. No Brasil, o Processo Solvay ainda é utilizado porque o país não possui minas de trona.