Productos y aplicaciones Fábrica de Torrelavega Carbonato Sódico (1) Aplicaciones Aplicaciones El carbonato sódico se usa sobre todo como funden te en la fabricación de vidrio, porque hace disminuir la temperatu ra de trabajo de los hornos de fabricación de este material. Los mercados más importantes para esta aplicación son el de la construcción, el del automóvil y el de los envases. Es básico también para la pro ducción de silicato sódico, bicarbonato sódico, fosfatos y polifosfatos, sulfatos, cromatos, percarbonatos, etc . Es ampliamente usado en la industria de la detergencia, formando parte de las formula ciones de los detergentes en polvo domésticos para las lava doras automáticas. Además, también está presente en num erosos productos de limpieza de suelos por su poder deseng rasante. Se utiliza en la industria me talúrgica para la desulfuración y la desfosforización en la fab ricación de acero, para la recuperación y el tratamiento de metales no férricos como el oro, el uranio o el níquel, o par a el reciclaje del aluminio y el zinc. Su uso más extendido y conocido es en el proceso de fabr icación de vidrio. Propiedades Productos y aplicaciones Fábrica de Torrelavega El carbonato sódico es un polvo blanco, cristalino, inodoro y soluble en agua. Forma soluciones alcalinas al disolverse en agua, con un pH alrededor de 11. Carbonato Sódico (1) reserva nh3 caliza Dióxido de Carbono El carbonato sódico, también conocido como Sosa Solvay, se fabrica en Torrelavega mediante el método desarrollado por Ernest Solvay en 1861 a partir de piedra caliza y sal. Es comercializado en dos diferentes calidades denominadas: sondeos NaCl absorbedor horno cal disolvedor carbonatador Cal filtros banda NaHCO3 destilador Carbonato sódico ligero o sosa ligera: de granulometría fina y densidad aparente 0,5 kg/l. Carbonato sódico denso o sosa densa: más grueso y con densidad aparente de 1 kg/l. CaO tratamiento de efluentes El carbonato sódico, o natrón para los egipcios, es conocido y utilizado desde la antigüedad. Hasta la mitad del siglo XIX era extraído de las cenizas de algunas plantas. secador s. ligera Na2CO3 s. densa El carbonato sódico en contacto con el aire capta humedad y dióxido de carbono, transformándose lentamente en bicarbonato sódico. Productos y aplicaciones Fábrica de Torrelavega Carbonato Sódico (2) Materias primas rima o materia p ato cálcic isa como xtrae de la n c o re rb p a y c a o lv e So La caliza sódico, se aliza, que cálcico o c cción del carbonato liza se extrae por to a n o rb El ca rodu lava, ra ca ceso de p a. La pied tritura, se para el pro an Felices de Bueln Posteriormente, se S s. a. cantera de laduras controlada traslada a la fábric o e v s e y pacto d o ñ io a d me l mínimo im un túnel n su tam e ú o g d e s n a ie c ic u o id rod se clasif ha constru nstruida p ha sido co ncia energética. Se ra desde la zona de ra te n a c Esta eficie pied nel la máxima d que transporta la camiones. Este tú e posible y s u d lo it n g n n la a p lo rg de e ca te un de 1.620 m sta el lugar donde s es por la zona. Exis las zonas a n n voladura h continuo de camio a implementando e v so evita el pa paisajística que se n ió c ra u resta das. ido explota que han s e en el I). , se extra C n a ú m (N o o c l ic sa ód Cloruro s ndeos. n llamado o, tambié co, a través de so ic d ó s ro n Pola las capas El cloru ración de ad máxima nicipal de o u rf m e o p a in n térm icia con u zar una profundid uipa con ción se in n eq La explota terreno, hasta alca do el sondeo, se r, a l z el exterio e li n d a e s re o a z n d e a li v u sa a it s n a , U u o . g b s r el tu n. El a metro de 1.500 s concéntricas. Po ua dulce a presió tubo g a a el rí r e e o d b p r tu te sali dos rrien ce una co cimiento y la hace u d o tr in e a s ly . e la sal en e salmuera saturada tubería d disuelve e d a és de una ca. rm v fo a tr n e a r o ía v ri ri n inte de la fáb uera se e la entrada te, la salm Finalmen s que llega hasta tro 2.500 me Aplicaciones Productos y aplicaciones Fábrica de Torrelavega Carbonato Sódico (2 ) Propiedades Proceso de fabricación (mediante el proceso Solvay) La piedra caliza se calcina en los hornos de cal donde se consigue, por un lado, óxido de calcio que va a un disolvedor en el que se hidrata y se convierte en hidróxido de calcio; y, por otro, dióxido de carbono (CO2), que a través de una estación de compresión se envía a las columnas de carbonatación. A través de éstas, llega también la salmuera (agua saturada con sal), enriquecida con amoniaco en otras etapas del proceso (absorción), para formar salmuera amoniacal. En la instalación de carbonatación, la salmuera amoniacal se pone en contacto con el dióxido de carbono, y así se produce la reacción química que dará lugar finalmente a una solución de bicarbonato sódico y cloruro de amonio. Construcción del edificio "La Destilación",1924. Esta instalación formaba parte del proceso de producción del carbonato sódico. NaCI + NH3 + H2O + CO2---->NaHCO3 + NH4CI (Salmuera+Amoniaco+Agua+Dióxido de carbono=Bicarbonato sódico+Cloruro amónico) El bicarbonato sódico se obtiene en estado sólido y se separa de las aguas de cloruro de amonio por medio de filtros. El cloruro de amonio se dirige al destilador, donde se hace reaccionar con el hidróxido de calcio, para liberar el amoniaco, que se incorporará al absorbedor para ser reutilizado. 2NH4CI + Ca(OH)2 ----> 2NH3 + 2H2O + CaCI2 (Cloruro amónico+Hidróxido de calcio=Amoniaco+Cloruro cálcico) Por su parte, el bicarbonato sódico NaHCO3 se calienta en un secador, se descompone y produce, además de agua y gas carbónico, el carbonato sódico. 2NaHCO3 + CALOR ----> Na2CO3 + H2O + CO2 (Bicarbonato sódico+Calor=Carbonato sódico+Dióxido de carbono) El carbonato sódico, fabricado por el proceso Solvay, es de una pureza particularmente elevada, para ser un producto industrial de gran consumo. Desde las aplicaciones domésticas más tradicionales y antiguas (especialmente, en el mundo de la alimentación) a las aplicaciones técnicas e industriales más avanzadas, el bicarbonato de sodio no deja de sorprendernos. Estas múltiples aplicaciones permiten al bicarbonato de sodio desarrollarse en numerosos ámbitos, tradicionales o innovadores. La conducción del proceso y los controles de fabricación permiten obtener cuatro calidades de bicarbonato de sodio que Solvay comercializa con la marca BICAR®: • BICAR® Z, para la alimentación animal. • BICAR® TEC, para usos industriales. • BICAR® FCC, para la alimentación humana. • BICAR® CODEX y BICAR® PHARMA, para aplicaciones farmacéuticas. Asimismo, se pueden obtener varias granulometrías por tamizado selectivo para lograr una eficacia óptima en cada aplicación. Algunos ejemplos de las amplias posibilidades del bicarbonato son: • BICAR® Z: en la fabricación de piensos para la alimentación animal, aporta el sodio necesario sin añadir cloruros, así como facilita el proceso de digestión de las fibras vegetales. • BICAR® TEC: el Bicarbonato sódico finamente molido proporciona una excelente solución para la depuración de humos por su capacidad de neutralización de ácidos formando sales sódicas. Además, esto lo hace muy útil en la detergencia, porque actua como agente espumante en la industria del plástico y como agente de extinción. • BICAR® FCC: como levadura química en la fabricación de galletas para la alimentación humana. • BICAR® CODEX y BICAR® PHARMA: para la hemodiálisis y para la fabricación de preparados efervescentes. Productos y aplicaciones Fábrica de Torrelavega Bicarbonato Sódico Propiedades Solución de Carbonato de Sodio Filtración Se pone en contacto una solución de carbonato de sodio con gas carbónico. El bicarbonato de sodio precipita. AGUAS MADRES Se secan los cristales de bicarbonato calentándolos. Carbonatación Decantación Centrifugación Secado Tamizado El bicarbonato de sodio BICAR® se almacena en silos, luego se carga a granel o se envasa. BICAR® La materia prima principal utilizada en la fabricación del bicarbonato de sodio refinado es el carbonato de sodio. Se filtra la solución de carbonato de sodio con el fin de eliminar las impurezas no solubles. GAS CO2 Previa decantación, se separa el bicarbonato de sodio de las aguas madres mediante centrifugación. Se elimina del proceso la purga de las aguas madres. AIRE CALIENTE Las fases de tamizado, triturado y compactación permiten obtener distintos tamaños de partículas. Proceso de fabricación El bicarbonato sódico es un polvo cristalino, blanco, inodoro y soluble en agua. Desde el punto de vista químico es una sal sódica que reacciona con los ácidos desprendiendo dióxido de carbono y con las bases produciendo carbonato sódico. Esta propiedad es la que lo hace ideal para controlar el pH de soluciones acuosas y para eliminar los ácidos de los humos produciendo sales sódicas. Desprende CO2 al entrar en contacto con ácidos como el ácido cítrico, por lo que es utilizado para producir efervescencia en la fabricación de medicinas. Además, se descompone con la temperatura en CO2 y carbonato sódico, lo que es aprovechado por la industria alimentaria como alternativa a la levadura tradicional. Productos y aplicaciones Fábrica de Torrelavega Cloruro Sódico Aplicaciones Aplicaciones empleado por el común es un producto sente en culturas El cloruro sódico o sal ad tiguedad y ha est o pre an la e sd de e sd de re homb muy diversas. l al, aporta una parte de to humana como anim tan n, ció nta las me de ali or la En el sab organismo, intensifica sodio necesario para el mplo, en la salazón de eje r (po te van ser con o comidas y se usa com carnes y pescados). obtención de una gran materia prima para la Es muy utilizado como o, el bicarbonato como el carbonato sódic lfato sódico. variedad de productos su el y cáustica, el clorato ón de otros más sódico, el cloro, la lejía aci ric fab la en irectamente liuretano, la Además, interviene ind a pileno, la espum de po pro de ido óx el o com complejos epoxi o la glicerina. hidracina, las resinas ducción de sueros a es empleado en la pro tic céu ma far tria us ind En la s. tesis de otros producto fisiológicos y en la sín como ablandador del n se usa directamente El cloruro sódico tambié lo y la nieve en las o como fundente del hie agua de los lavavajillas carreteras. una s e o c gi ó l o i s i f o r El soulueción de cloruro dis ico en agua. sód Propiedades Productos y aplicaciones Fábrica de Torrelavega Cloruro Sódico Electrólisis Salida de incondesables Entrada de agua de enfriamiento Condesador barométrico Tubería de recirculación Cuerpo Rompedor de remolinos Tubería de circulación Salida del condensado Junta de expansión Bomba de circulación Entrada de alimentación Está presente de manera muy abundante en la naturaleza, y se extrae y purifica del agua del mar mediante evaporación o bien de yacimientos subterránenos. Se comercializan diferentes tipos dependiendo del origen, pureza o granulometría. En Torrelavega esta sal se obtiene mediante purificación y evaporación de la salmuera (solución acuosa de cloruro sódico) que se extrae de un yacimiento subterráneo mediante sondeos. Entrada de vapor Intercambiador de calor El cloruro sódico o sal común es un producto polvoriento, blanco, cristalino, inodoro y muy soluble en agua. Descarga del producto Ya en fábrica, la sal se utiliza como materia prima en los procesos de fabricación del carbonato sódico y en la electrólisis. Productos y aplicaciones Fábrica de Torrelavega Cloro Aplicaciones uración, de larga d Aplicaciones actericida prescindible para b r e d o p te im o a su unid para infectan oxidante, gente des de larga extensión a n u Su poder to n e a m u g le a e e d ste hace de e es de distribución d . ólera, la aquellas re rmación de algas como el c uas con a fo u g la a l ir e n r s ag s po preve Al tratar la cterístico de nsportada emias tra os de meningitis. ra id a p c e r e lo n Previe e ran el o rtos tip ánicas y s (que gene idea y cie fiebre tifo minan los sulfuros n las moléculas org el hierro y el li on ne cloro, se e ión), se descompo os metales como s c n c u fa lg e a tr e nd la pu eliminació dustria favorece la . es de la in ricaciones d a o id s v e ti n c a a fab las mang os en las l 50% de til en más de ar ejemplos próxim en la industria tex a s u e s tr ), n C o V c e P El cloro n d e o rhídrico odemos la síntesis química (p to sódico, ácido clo prima esencial en bióticos, etc.) y ri a ri lo a ticos, nti a mate o el de hipoc lera. Es un s (sedantes, diuré ados metales, com . e p a p la to s n in o e y en s rm m io a te les prec s medic n de de numeroso ermite la extracció determinados meta r .P vitaminas emplea para refina e s y , io n tita ateria m a n u s e o r o l c El ma esencial en la pri tesis de numerosos inas. sín dicamentos y vitam me Productos y aplicaciones Fábrica de Torrelavega Cloro Propiedades Electrólisis Es un gas de color amarillo verdoso más denso que el aire. Es un oxidante enérgico de olor irritante y que debe ser manipulado por personal experto, ya que es extremadamente reactivo. Desde el punto de vista químico, el cloro se presenta como una molécula diatómica, es decir, que contiene dos átomos del elemento químico del mismo nombre. Reacciona con el agua para dar ácido hipocloroso y ácido clorhídrico. Se obtiene junto a la sosa cáustica y al hidrógeno, al hacer pasar una corriente eléctrica entre dos electrodos (ánodo y cátodo), provocando la disociación de las moléculas de cloruro sódico y agua (salmuera) circulantes. Este proceso recibe el nombre de electrólisis. Aunque es muy irritante, se detecta olfativamente a niveles muy bajos de concentración en el ambiente (niveles que no comportan ningún riesgo). Para facilitar su transporte se comercializa licuado. Es un neutralizador y corrector de pH. Se emplea como neutralizador des pués de la floculación en tratamientos de depuración y en el ablandamiento del agua. También es usado para regenerar las unidades de desmineralización. También se usa en la extracción de alúmina de la bauxita, que es la materia prima para la obtención del alum inio. Es un reactivo importante en las producciones de dióxido de titan io (pigmentos para pinturas), silic ato, aluminato, cianurato, polician urato y clorocianurato (tratamiento de agua de piscina) así como de poli carbonato (plástico). Se emplea como materia prima en la fabricación de jabón (aproximadamente un 15% del jabón es sosa cáustica) y detergen tes y, además, en la fabricación de surf actantes. Estos últimos se añaden a los detergentes para que actúen sob re la tensión superficial del agu a haciendo que ésta penetre más en las pren das. Se usa en la fabricación de alúmina, que es la materia prima para la obtención del aluminio. Es también uno de los elemento s indispensables en el blanque o de pasta de papel, así como en el proces o de producción de fibras celulósi cas como el rayón o la fibrana. En la industria alimentaria se usa en la preparación de edulcorante s como el glutamato sódico y en saborizante s artificiales como la vainillina. Productos y aplicaciones Fábrica de Torrelavega Sosa Cáustica Propiedades Electrólisis El hidróxido de sodio es una base fuerte que tiene tendencia a absorber el dióxido de carbono y el agua que hay en el ambiente. Se comercializa en forma sólida, en color blanco (en formas diferentes: escamas, perlas, lentejas), o en soluciones de diferentes concentraciones, incoloras y viscosas. Aunque, como ya se ha dicho, existe el producto sólido, en la fábrica de Torrelavega sólo se fabrican disoluciones de varias concentraciones (la más habitual al 50%) que reciben el nombre de lejía cáustica. Se obtiene junto al cloro y al hidrógeno, al hacer pasar una corriente eléctrica entre dos electrodos (ánodo y cátodo), provocando la disociación de las moléculas de cloruro sódico y agua (salmuera) circulantes. Este proceso recibe el nombre de electrólisis. La sosa cáustica es utilizada para blanquear la pasta de papel. Debe manipularse con precaución ya que es corrosivo para las mucosas, los ojos y la piel, pudiendo provocar quemaduras. Hipoclorito Sódico blanqueantes, iedades oxidantes, op pr ne tie as uid dil las manchas. En disoluciones tes. También elimina ran do so de y es nt desinfecta poras y hongos. a bacterias, virus, es tan ma e izar el qu es ad se usa para potabil Reúne propied agente bactericida un r de se s r ua po ag e , nt as me cin Precisa ua de pis ales se el tratamiento de ag iento de aguas residu agua, así como en tam tra En s. ale idu res s ua ag y n refrigeració uración. utiliza para descian instalaciones y la desinfección de ra pa a ari nt me ali a n de Su uso en la industri rantiza la eliminació tendido ya que se ga suelos está muy ex jía) o microorganismos. ra uso doméstico (le como limpiador pa o us su o cid no co Es de sobra de papel. de textiles y pasta en como blanqueante de ejemplos de uso encuentran multitud se ica ím qu a tri us En la ind n y cloración. procesos de oxidació ina C. síntesis de la vitam o en el proceso de us su ble ca sta de Es didoa n te x e s á m n ó i c a Su aepnlifcorma diluida,lecjoím es, piador doméstico ( a). lim Productos y aplicaciones Fábrica de Torrelavega Hipoclorito Sódico Propiedades Electrólisis Este producto se obtiene mediante la absorción de cloro en una disolución de hidróxido sódico (sosa cáustica), que da como resultado un líquido amarillo-verdoso de olor característico, de pH alcalino y alto poder oxidante. En esta reacción, junto con el hipoclorito sódico, se forma también cloruro sódico. Inertes Es un producto corrosivo y, aunque es incombustible, puede favorecer la combustión de otras sustancias. Es irritante para las mucosas, los ojos y la piel. Se descompone con el tiempo. Esta descomposición se ve acelerada con la luz solar, el calor o por la presencia de metales u otras impurezas. No debe mezclarse con ácidos ya que se desprende cloro. Las soluciones comerciales varían en la concentración en cloro activo. Hipoclorito sódico Columna de relleno Intercambiador de calor Cloro Sosa caústica líquida 20% Bomba de circulación clorhEídl ráicciodeos un r al en elaacstievsotahcaibonitu e s depuración de de aguas. Ácido Clorhídrico El ácido clorhídrico es básico en la producció n de múltiples productos químicos tanto orgánicos como inorgánicos, en la industria alimentaria (por ejemplo, para la preparación de gelatinas) y en la fabricación de determinados abonos. Este ácido es muy utilizado para la regeneraci ón de las resinas intercambiadoras en las unidades de desm ineralización, así como en el tratamiento físico-químico en unidades de depuración de aguas. Se emplea en el decapado de metales para eliminar la capa de óxido de la pieza metálica. Su uso presenta muchas venta jas con respecto a otros decapantes, especialmente en lo concernie nte a la calidad del resultado y la productividad, con la ventaja adicional de que no se necesita hacer aporte calórico. Otros usos: - Neutralización, acidificación - Limpieza de algunas instalaciones industriale s - Grabado de metales - Preparación de tintas y pigmentos para pintu ras - Recuperación de la lana - Obtención de cloruros metálicos - Industria del vidrio y la cerámica - Curtido de pieles - Prehidrólisis de la paja, etc. Productos y aplicaciones Fábrica de Torrelavega Ácido Clorhídrico Propiedades El cloruro de hidrógeno es un gas incoloro, muy soluble en agua y de olor picante, que resulta de la síntesis directa de sus componentes: cloro e hidrógeno. Su disolución en agua da origen al ácido clorhídrico que habitualmente es incoloro, aunque a veces puede tener un ligero color amarillento. Instalación de cargues de productos clorados. Es un producto presente en la naturaleza, ya que se produce durante las erupciones de los volcanes y también está presente en el estómago de los mamíferos, colaborando en la digestión de los alimentos. Este compuesto es un ácido fuerte, muy corrosivo y fumante, de ahí que también reciba el nombre de salfumán. Cuando se manipula, se deben tomar precauciones para evitar el contacto con la piel o las mucosas. Hidrógeno ico para numerosas síntesis El hidrógeno es un componente bás : el amoníaco, el metanol y el químicas. Las más importantes son peróxido de hidrógeno. en las fases de hidrocracking e El refinado del petróleo (sobre todo del vidrio por el procedimiento hidrosulfuración) y la fabricación importantes de hidrógeno. "float-glass" requieren cantidades ogenación de aceites vegetales y Se emplea igualmente para la hidr de margarina y aceites de mesa. ión icac animales destinados a la fabr lean también en jabonería y en Ciertos aceites hidrogenados se emp . En la industria metalúrgica el la industria de pinturas y barnices mineral de hierro, así como para el cir redu hidrógeno se utiliza para gia de metales no férricos. diversas reducciones en la metalur los sectores de soldadura y Asimismo es corriente su uso en ucción de llama de altas decapado de metales, y para la prod temperatura y pureza. o por electrólisis permite también La calidad del hidrógeno producid entes como la electrónica para la que se utilice en industrias tan exig fabricación de semiconductores. rfilla e p e s o n ge ó r d i h l E a vez más como e cad bustible del futuro. com Productos y aplicaciones Fábrica de Torrelavega Hidrógeno Propiedades El hidrógeno es un gas incoloro, inodoro, insípido, altamente inflamable y no tóxico. Se quema en el aire formando una llama azul pálido casi invisible. El hidrógeno es el más ligero de los gases conocidos, por su bajo peso específico con relación al aire. Por esta razón, su manipulación requiere de cuidados especiales para evitar accidentes. El hidrógeno es particularmente propenso a fugas debido a su baja viscosidad y a su bajo peso molecular. En estado libre, sólo se encuentra en muy pequeñas cantidades en la atmósfera, aunque en el espacio interestelar abunda en el Sol y en otras estrellas. De hecho, es el elemento más común en el universo. En combinación con otros elementos se encuentra ampliamente distribuido en la Tierra, donde el compuesto de hidrógeno más abundante e importante es el agua H2O. El hidrógeno se halla en todos los componentes de la materia viva y de muchos animales. También es parte esencial de los hidrocarburos y de una gran variedad de otras sustancias orgánicas. En Torrelavega el hidrógeno se obtiene como co-producto de la electrólisis del cloruro de sodio.