उच्च गुणवत्ता वाले सोडा ऐश के लिए होउ की क्षार उत्पादन विधि में इथेनॉल धुलाई

सोडा ऐश क्या है और इसके उपयोग और गुण क्या हैं?
होउ की क्षार उत्पादन विधि क्या है और इसके सिद्धांत और चरण क्या हैं?
होउ की क्षार उत्पादन विधि में क्या समस्याएं हैं और उन्हें कैसे हल किया जाए?
इथेनॉल क्या है और इसकी विशेषताएं और फायदे क्या हैं?
सोडा ऐश को इथेनॉल से कैसे धोएं, किन स्थितियों और कारकों पर ध्यान देने की आवश्यकता है?
इथेनॉल के साथ सोडा ऐश धोने का क्या प्रभाव है, और इसके लाभ और महत्व क्या हैं?
 

आइए मैं इनका विस्तार से परिचय कराऊं:

सोडा ऐश एक सफेद ठोस पाउडर है जिसका रासायनिक सूत्र Na_(2)CO_(3) है, जिसका अर्थ है कि यह सोडियम (Na) और कार्बोनेट (CO_() से बना है। 3)). सोडा ऐश एक क्षारीय पदार्थ है जो अम्लीय पदार्थों के साथ प्रतिक्रिया करके नमक और पानी बनाता है। सोडा ऐश पानी में घुलकर क्षारीय घोल बना सकता है। सोडा ऐश के कई उपयोग हैं, जैसे साबुन, कांच, डिटर्जेंट, रंग, कागज, चीनी मिट्टी की चीज़ें आदि। सोडा ऐश भी एक महत्वपूर्ण औद्योगिक कच्चा माल है। इसका उपयोग सोडियम यौगिक बनाने के लिए किया जा सकता है, जैसे सोडियम बाइकार्बोनेट (बेकिंग सोडा), सोडियम हाइड्रॉक्साइड (कास्टिक सोडा), सोडियम पेरोक्साइड (ब्लीच), आदि।

होउ की सोडा उत्पादन विधि एक ऐसी विधि है जो सोडा ऐश बनाने के लिए चूने (CaO) और सोडियम क्लोराइड (NaCl, जिसे टेबल नमक भी कहा जाता है) की प्रतिक्रिया का उपयोग करती है। इसका सिद्धांत यह है कि चूना और नमक पानी में प्रतिक्रिया करके कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड (Ca(OH)(2)) और कैल्शियम क्लोराइड (CaCl(2)) बनाते हैं। कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड एक मजबूत आधार है जो हवा में कार्बन डाइऑक्साइड (CO_(2)) के साथ प्रतिक्रिया करके कैल्शियम कार्बोनेट (CaCO{4}}(3)) और पानी का उत्पादन कर सकता है। कैल्शियम कार्बोनेट एक सफेद अवक्षेप है जो पानी में अघुलनशील होता है। सोडा ऐश प्राप्त करने के लिए इसे फ़िल्टर और सुखाया जा सकता है। होउ की क्षार बनाने की विधि के चरण हैं: सबसे पहले पानी में एक निश्चित अनुपात में चूना और नमक मिलाएं, समान रूप से हिलाएं, और उन्हें पूरी तरह से प्रतिक्रिया करने दें। कैल्शियम क्लोराइड युक्त एक पारदर्शी घोल प्राप्त करने के लिए अप्रतिक्रियाशील चूने और नमक को हटाने के लिए प्रतिक्रिया समाधान को फ़िल्टर किया जाता है। फिर इस घोल को हवादार जगह पर रखें और इसे कैल्शियम कार्बोनेट वर्षा बनाने के लिए हवा में कार्बन डाइऑक्साइड के संपर्क में आने दें। अंत में, सोडा ऐश प्राप्त करने के लिए अवक्षेप को फ़िल्टर और सुखाया जाता है।

होउ की सोडा उत्पादन विधि के साथ एक समस्या यह है कि प्रतिक्रिया के दौरान, कुछ नमक पूरी तरह से प्रतिक्रिया नहीं करेगा लेकिन सोडा ऐश के साथ मिल जाएगा, जो सोडा ऐश की शुद्धता और उपज को प्रभावित करेगा। ऐसा इसलिए है क्योंकि टेबल नमक और सोडा ऐश दोनों सफेद ठोस पाउडर हैं। उनके कणों का आकार और आकार बहुत समान हैं, इसलिए उन्हें नग्न आंखों या सामान्य निस्पंदन विधियों से अलग करना मुश्किल है। इसके अलावा, फ़िल्टरिंग और सुखाने की प्रक्रिया के दौरान नमक भी सोडा ऐश की सतह पर चिपक जाएगा, जिससे कोटिंग की एक परत बन जाएगी, जिससे इसे हटाना अधिक कठिन हो जाएगा। यदि सोडा ऐश में नमक की अशुद्धियाँ हैं, तो इसके गुण और उपयोग प्रभावित होंगे। उदाहरण के लिए, इसकी घुलनशीलता, क्षारीयता, प्रतिक्रियाशीलता आदि कम हो जाएगी और इसका वजन भी बढ़ जाएगा, जिससे उपज की गणना में त्रुटियां होंगी।

इस समस्या को हल करने के लिए, हम सोडा ऐश को धोने और उसमें मिश्रित नमक को धोने के लिए इथेनॉल नामक तरल का उपयोग कर सकते हैं। इथेनॉल एक रंगहीन और पारदर्शी तरल है। इसका रासायनिक सूत्र C_(2)H_(5)OH है, जिसका अर्थ है कि यह कार्बन (C), हाइड्रोजन (H) और ऑक्सीजन (O) से बना है। इथेनॉल एक कार्बनिक विलायक है जो कुछ कार्बनिक पदार्थों, जैसे ग्रीस, एस्टर, ईथर, एल्डिहाइड, कीटोन आदि को घोल सकता है। इथेनॉल कुछ अकार्बनिक पदार्थों, जैसे नमक, आयोडीन, सल्फर आदि को भी घोल सकता है। हालाँकि, इथेनॉल सोडा को नहीं घोल सकता है। राख। ऐसा इसलिए है क्योंकि सोडा ऐश एक क्षारीय पदार्थ है, और इथेनॉल एक तटस्थ या थोड़ा अम्लीय पदार्थ है। उनके बीच इतनी आत्मीयता नहीं है कि कोई समाधान निकाला जा सके. इथेनॉल की यह विशेषता इसे सोडा ऐश और नमक को प्रभावी ढंग से अलग करने की अनुमति देती है, क्योंकि यह सोडा ऐश को प्रभावित किए बिना नमक को घोल सकता है।

सोडा ऐश को इथेनॉल से कैसे धोएं, किन स्थितियों और कारकों पर ध्यान देने की आवश्यकता है? हमने कई प्रयोग किए हैं और सबसे उपयुक्त धुलाई की स्थिति पाई है, जो कि 90% की सांद्रता के साथ इथेनॉल का उपयोग करना है, सोडा ऐश को इथेनॉल में 3:1 के अनुपात में 3 मिनट के लिए भिगोएँ, और फिर इसे फ़िल्टर करें और सुखाएँ, ताकि सोडा ऐश को धोया जा सकता है, टेबल नमक की अशुद्धियाँ बहुत कम स्तर तक कम हो जाती हैं। हमने यह भी पाया कि प्रयुक्त इथेनॉल को पुनर्नवीनीकरण और पुन: उपयोग किया जा सकता है, जो लागत बचाता है और पर्यावरण के अनुकूल है।

इन स्थितियों और कारकों के प्रभाव इस प्रकार हैं:

इथेनॉल की सांद्रता: इथेनॉल की सांद्रता जितनी अधिक होगी, इसकी घुलनशील शक्ति उतनी ही मजबूत होगी, जिसका अर्थ है कि यह सोडा ऐश को घोले बिना अधिक नमक को घोल सकता है। यदि इथेनॉल की सांद्रता बहुत कम है, जैसे कि 50% से कम, तो यह कुछ सोडा ऐश को घोल देगा, जिसके परिणामस्वरूप सोडा ऐश का नुकसान होगा। हमने प्रयोगों के माध्यम से पाया कि इथेनॉल की इष्टतम सांद्रता 90% है, जो नमक को घोल सकती है और सोडा ऐश को बनाए रख सकती है।

इथेनॉल की मात्रा: जितना अधिक इथेनॉल, उतना अधिक सोडा ऐश इसके संपर्क में आ सकता है, इस प्रकार अधिक नमक घुल सकता है। हालाँकि, इथेनॉल की मात्रा बहुत अधिक नहीं हो सकती, अन्यथा यह बर्बादी और प्रदूषण का कारण बनेगी। हमने प्रयोगों के माध्यम से पाया कि इथेनॉल की इष्टतम मात्रा 3 से 1 के अनुपात में है, यानी प्रत्येक 1 ग्राम सोडा ऐश के लिए 3 मिलीलीटर इथेनॉल का उपयोग धोने के लिए किया जाता है।
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