Читаем Пути развития химии. Том 2. От начала промышленной революции до первой четверти XX века полностью

Пути развития химии. Том 2. От начала промышленной революции до первой четверти XX века

В Германии к началу XIX в. метод Леблана применялся лишь в отдельных случаях [171, с. 49 и сл.]. В результате специфически протекающей в Германии промышленной революции развитие химической промышленности происходило заметно медленнее, чем в Англии: распыленность промышленности по многим немецким городам и политика реставрации феодализма, осуществляемая Меттернихом[212], мешали и росту влияния буржуазии, и формированию национального рынка. В 1834 г. соглашение о Таможенном союзе[213] несколько улучшило положение. К 1865 г. относится создание в Людвигехафене баденской анилино-содовой фабрики (БАСФ), на базе которой вскоре возникло крупнейшее международное химическое акционерное общество. К этому времени в Германии появилось много высоко образованных химиков, и правление БАСФ умело использовало это. В начале XX в. Германия догнала Англию и Францию в развитии химической промышленности, а в некоторых областях даже опередила их. И одной из причин этого была хорошо поставленная система химического образования. В развитии промышленности нельзя добиться преимущества, импортируя современную технику: ее следует развивать самим.

В начале XX в. производство соды полностью перешло на метод Сольве. Уже с конца 80-х годов XIX в. в Германии 75% соды получали именно этим способом.

Производство соды в 1869 г. достигало: в Англии — около 5,1 млн. немецких центнеров[214] (255 000 т); во Франции — около 2,3 млн. немецких центнеров (115 000 т); в Германском Таможенном союзе — около 1,5 млн. немецких центнеров (75 000 т).

Цена 1 т кристаллической соды упала от 60 фунтов стерлингов в 1814 г. до 4 фунтов стерлингов в 1865 г. В Англии 60 фабрик, производящих в 1869 г. соду, выдавали, кроме того ежегодно свыше 350 000 т серной кислоты [171, с. 49].

Метод Сольве

Уже с начала XIX в. химики пытались найти способ получения соды путем превращения хлорида натрия в карбонат натрия без использования серной кислоты. В 1810 г. А. Фреснель получил соду действием аммиака и углекислого газа на раствор поваренной соли, однако его метод не стал промышленным. По этому же пути пошли в 30-е годы Д. Хэмминг и Г. Дьар. Они тоже пропускали аммиак и углекислый газ в водный раствор поваренной соли. При этом выпадал плохо растворимый бикарбонат натрия NaHCО₃, переходивший при нагревании в соду. Для промышленности этот метод оказался нерентабельным, так как не был найден способ регенерации аммиака.

Схема производства соды по методу Сольве (Брокгауз, 1934 г.)

Наконец, Эрнесту Сольве удалось найти способ регенерации аммиака и некоторого количества углекислого газа и сделать весь процесс непрерывным. Сольве сконструировал новое оборудование и машины. В результате многолетних экспериментов он установил оптимальные условия для получения высоких выходов бикарбоната натрия.

Эрнест Сольве (1838-1922)

Отец Эрнеста Сольве был владельцем каменоломни и солеварни в г. Ребеке (около Брюсселя). Эрнест родился в 1838 г. В юности он много болел и свою мечту — занятия химией — вынужден был осуществить только путем самообразования. Позднее Сольве работал на заводе по производству газа, принадлежавшему его дяде, и пытался найти способы утилизации вредных побочных продуктов, образующихся при получении газа (в частности, аммиачной воды). Кроме того, Сольве искал способ получения соды из раствора поваренной соли, аммиака и углекислого газа.

Преимущества разработанного Сольве аммиачного способа получения соды были очевидны. Во-первых, этот метод требовал значительно более низких температур и тем самым обеспечивал экономию угля. Во-вторых, вместо очищенной поваренной соли в этом методе можно было использовать рассолы, стоимость которых была значительно ниже. В-третьих, метод Сольве включал меньше стадий и, что очень важно, при этом не нужна была серная кислота [103, с. 470]. И наконец, метод Сольве не вызывал загрязнения окружающей среды и давал соду очень высокой чистоты. Сравним основные стадии обоих методов.

Производственные стадии по методу Леблана:

1. 2NaCl + H