ترکیب شیمیایی هیدروکسید سدیم یا سود پرک یکی از مواد قلیایی پر مصرف در صنایع مختلف است. این ماده قلیایی با اهداف متفاوت در صنایع به کار می‌رود. عمده‌ترین مصرف کاستیک سودا به دلیل تنظیم PH محیط به سمت قلیایی و خنثی سازی محیط های اسیدی، عنوان شده است. یکی از مهمترین کاربردهای سدیم هیدروکسید، استفاده از آن در صنعت کاغذ سازی می باشد. ترکیب قلیایی کاستیک سودا به همراه ترکیب قلیایی کلرین در صنعت کاغذسازی به کار می روند. هر دو خاصیت قلیایی دارند و از نظر اقتصادی بسیار ارزشمند هستند. هر دو ترکیب قلیایی از مهمترین مواد شیمیایی رایج در فرایند الکترولیز می باشند. از این مواد در صنایع پزشکی و داروسازی تهیه سیم و کابل عایق و نظایر این ها استفاده می شود. در برخی موارد از هیدروکسید سدیم به عنوان یک جاذب برای شستشو عاری از گاز نیز استفاده می شود.
با توجه به حجم قابل توجه از تولید هیدروکسید سدیم و گستردگی موارد کاربردی، آمارهایی که در این باره مفید واقع شوند، ضرورت دارد. ترکیب سدیم هیدروکسید نه تنها در کاغذسازی بلکه در سنتز ترکیبات آلی و معدنی کاربردهای ویژه‌ای دارد.
در غیاب محلول الکترولیت هیدروکسید سدیم، مصرف کنندگان انتخاب محدودی از نظر ویژگی های تکنیکی و اقتصادی خواهند داشت. در حضور ترکیب قلیایی کاستیک سودا، بسیاری از واکنش های استخلافی، انجام می شود. برای اینکه از کاربردهای هیدروکسید سدیم در صنایع کاغذسازی آگاهی داشته باشیم، بهتر است اطلاعات خود را درباره این ترکیب قلیایی اندکی افزایش دهیم.
هیدروکسید سدیم چیست و در چه مواردی کاربرد دارد
سدیم هیدروکسید یا کاستیک سودا با فرمول مولکولی NaOH، یکی از پرمصرف ترین مواد شیمیایی در صنعت است. از این ترکیب در صنایع داروسازی، کاغذسازی و تولید انواع شوینده ها، تهیه صابون، صنایع آلومینیوم سازی، صنعت نساجی و … استتفاده می شود. هیدروکسید سدیم، نقش خنثی کننده PH محیط را دارد. این ترکیب به عنوان یک واکنشگر دهیدروکلریناسیون مصرف می شود. این ترکیب به عنوان ماده غنی از سدیم به کار می رود. اکنون کشورهای زیادی در حال تولید کاستیک سودا هستند. طبق آماری که ثبت‌شده، حجم زیادی از هیدروکسید سدیم در صنعت کاغذسازی مصرف می شود؛ این آمار چیزی حدود ۴۴ درصد در سال 2015 بوده است.
هیدروکسید سدیم در صنایع کاغذسازی چه نقشی دارد
یکی از مهمترین ترکیبات شیمیایی که در تهیه خمیر کاغذ در صنعت کاغذسازی مصرف می شود، هیدروکسید سدیم است. این ماده در فرایند تهیه خمیر، معروف به فرایند کرافت (Kraft) به کار می رود. محلول به شدت قلیایی، شامل هیدروکسید سدیم و سولفید سدیم در اصطلاح White Liquor نامیده می شود، در این فرایند، به خمیر کاغذ اضافه می‌شود تا بتواند چیپس چوب را در خود حل کند. مصرف White Liquor در مرحله آغازین تهیه خمیر کاغذ منجر به تولید فیبرهای سلولزی می‌شود. این فرآیند پیچیده بسیار مهم است. واکنش های شیمیایی که در این مراحل انجام می شود، موجب می گردد غلظت هیدروکسید سدیم، کاهش پیدا کند؛ در این مرحله به آن Green Liquor گفته می شود.
ترکیب Green Liquor و در حقیقت حاوی کربنات سدیم به صورت محلول در سولفید سدیم است. سایر ناخالصی ها در این مرحله از خمیر کاغذ وجود دارد. سپس مقداری آهک به این محلول اضافه می شود تا White Liquor به صورت دی اکسید کربن از کربنات سدیم استخراج شود.
کربنات کلسیم در ادامه، جداسازی می شود و تحت فرایند کلسینه شدن، آهک را تولید می کند تا مجدداً وارد چرخه شود؛ به این فرایند در اصطلاح فرایند تولید مجدد ترکیب قلیایی گفته می شود. این فرایند بازیابی درحقیقت مشابه آنچه در تولید هیدروکسید سدیم وجود دارد، اتفاق می‌افتد. کشورهای مختلف نظیر کشورهای آمریکای شمالی منبع خوبی برای تولید کربنات سدیم هستند. ترکیب باقی مانده بعدی از هیدروکسید سدیم در خمیر کاغذ با نام Black Liquor شناخته می شود که به فرآیند بازیابی نیاز دارد.
با توجه به توصیفات فوق، یکی دیگر از کاربردهای سود کاستیک پرک از صنایع کاغذسازی فرایند حذف کردن جوهرها از روی کاغذهای بازیافتی است. زمانی که هدف، بازیافت کاغذ باشد، از هیدروکسید سدیم استفاده می شود تا جوهر موجود بر روی کاغذها را در خود حل کند. صنایع کاغذسازی در تمام کشورها بزرگترین مصرف کننده هیدروکسید سدیم هستند. بزرگترین کشورهای تولید کننده انواع کاغذ، در کانادا و آمریکا قرار گرفته و به طور متوسط در هر سال حدود ۳ میلیون تن هیدروکسید سدیم در این دو صنعت مصرف می شود.
هیدروکسید سدیم در صنعت کاغذسازی به دو شکل مایع و جامد وجود دارد. در محلولی که از سدیم هیدروکسید جامد تهیه می شود، سدیم می‌تواند با آنیون های کلرید نیترات یا کربنات ترکیب شود و مواد جدیدتری را تولید کند. این دقیقاً همان چیزی است که در سنتز صابون های سدیم دار می شناسید.
یکی از مهمترین دلایلی که موجب مصرف هیدروکسید سدیم در صنعت کاغذسازی شده در واقع مقرون به صرفه بودن آن نسبت به سایر ترکیبات قلیایی است. هیدروکسید سدیم و محلول کربنات سدیم ترکیباتی هستند که در چرخه کرافت تولید می شوند. این ترکیبات غنی از سدیم هستند و برای واکنش های جانشینی مناسب اند.
منبع:
https://chlorine.americanchemistry.com