Planta combinada

Obtención de Cloro y Sodio

El ClNa es la base de obtención de estas dos sustancias. Se obtiene Cl₂ por dos métodos distintos, pero con un principio similar, la electrólisis de la sal. El primero se realiza en fase fundida, obteniéndose Cl₂ y Na⁰ según:

2Cl^- à Cl₂ + 2e^-

2[Na⁺ + e^- à Na ] .

2Cl^- + 2Na⁺ àCl₂ + 2Na

El otro método se realiza sobre una solución concentrada de ClNa (salmuera), obteniendose en lugar de Na⁰, NaOH. En este metodo tambien se obtiene H₂. Según:

2Cl^- à Cl₂ + 2e^-

2H₂O + 2e^- à 2OH^- + H₂

2OH^- + 2Na⁺ à 2NaOH

2Cl^-+2H₂O + 2e^-+2OH^- + 2Na⁺ à Cl₂ + 2e^- + 2OH^- + H₂ + 2NaOH

El Cl₂ y el NaOH se separan por un diafragma, para evitar que reaccionen. Son métodos caros pues usan electricidad.

Obtención de HCl y ClH(g)

Se obtiene por síntesis del H₂ y Cl₂ obtenidos en el método anterior según:

Cl₂ + H₂ à 2ClH

El ClH es un gas, que reacciona con el agua, en las torres de absorción, para dar ácido clorhídrico.

Destilación fraccionada del aire

Es un método por el cual se separan los componentes del aire. Por medio de sucesivas compresiones y enfriamientos se obtiene aire liquido, que se destila en la torre de Linde. Por este método se obtiene N₂ y O₂. También se pueden obtener gases nobles, pero en menor medida.

Obtención de NH₃

Se obtiene por síntesis del H₂ y el N₂, obtenidos por los métodos anteriormente descriptos. Según la reacción:

N₂ + 3H₂ à 2NH₃

Según la temperatura y la presión con que se realiza esta reacción se distinguen los diversos métodos, de los cuales el mas usado actualmente es el método Casale (600atm-500/650º C).

Obtención de HNO₃

Se obtiene por la combustión del NH₃. Según:

4NH₃ + 7O₂ à 4NO₂ + 6H₂O

3NO₂ + H₂O à 2NO₃H + NO

El oxigeno se obtiene directamente del aire, y el NH₃ a partir del método Casale. El HNO₃ se destila para concentrarlo, y luego se lo seca con H₂SO₄ para obtener un ácido mas concentrado.

Calcinación del CO₃Ca:

De este proceso se obtiene CO₂ y CaO a partir del CO₃Ca. A altas temperaturas ocurre la reacción:

CO₃Ca à CaO + CO₂

Obtención de Na₂CO₃:

Se obtiene haciendo pasar NH₃ y CO₂ por una solución saturada de ClNa. Se forma CO₃Na insoluble que se separa por filtración:

NaCl + NH₃ + CO₂ + H₂O à NaHCO₃ + ClNH₄

El CO₃HNa se puede convertir en NaCO₃ por calentamiento:

2NaHCO₃ à Na₂CO₃ + H₂O + CO₂

El NH₃ se puede recuperar por medio de cal apagada, según:

Ca(OH)₂ + ClNH4à NH₃ + Cl₂Ca + H₂O

Tostación de la pirita

Los minerales ricos en S se queman en presencia de O₂ puro, obteniéndose SO₂, según la reacción:

4SFe + 7O₂ à 4SO₂ + 2Fe₂O₃

Obtención de H₂SO₄

En este método se oxida el SO₂ en presencia de O₂ y un catalizador en base a vanadio, a SO₃, respecto a la siguiente reacción:

SO₂ + ½ O₂ à SO₃

Este SO₃ se disuelve en una solución de SO₄H_2(d), obteniéndose otra mas concentrada, esto se hace así, porque el SO₃ reacciona muy violentamente con el H₂O, con gran desprendimiento de calor. Esta solución se la vuelve a diluir para volver a utilizarla en el proceso.

Obtención de (NH₄)₂SO₄

Se realiza en una torre de absorción, produciéndose la reacción:

2 NH₃ + H₂SO₄ à SO₄(NH₄)₂