تاریخچه تولید سدیم نیترات در ایران و جهان

تاریخچه تولید سدیم نیترات چیست؟ سدیم نیترات(نیترات سدیم) ترکیبی شیمیایی است که با فرمول NaNO3 نشان داده می‌شود. سدیم نیترات با عنوان شوره شیلی هم شناخته می‌شود، علت این امر آن است که به لحاظ تاریخی ذخایر بزرگی از این ترکیب در شیلی وجود داشته است. سدیم نیترات از کاتیون سدیم (+Na) و یک آنیون نیترات (_NO3) تشکیل شده است. از این محصول در صنایع کشاورزی، صنعت شیشه‌سازی و صنایع داروسازی استفاده می‌شود.

درآمد حاصل از صادرات سدیم نیترات برای سالیان زیادی تقریبا 50% درآمد دولت شیلی را تشکیل می‌داد که بخش زیادی از نیاز جهانی برای کودهای شیمیایی را پوشش می‌داد. فرایند معروف هابر-بوش برای تولید آمونیاک بحرانی اقتصادی برای شیلی در پی داشت. در این مقاله در خصوص تاریخچه تولید سدیم نیترات، پیدایش این محصول و کاربردهای آن اطلاعات مفیدی آورده شده است.

تاریخچه سدیم نیترات

اولین محموله‌های سدیم نیترات در سال 1820 یا 1825 از پرو به انگلستان رسید. لازم به ذکر است، این محصول در ابتدا خریداری نداشت و به منظور اجتناب از پرداخت عوارض گمرکی در دریا نگهداری می‌شد. بعد از گذشت مدتی، سدیم نیترات در آمریکای جنوبی به یک تجارت سودآور تبدیل شد(در سال 1859 انگلیس به تنهایی 47 هزار تن نیترات سدیم مصرف کرد). شیلی به همراه متحدانش، پرو و بولیوی در سال‌های 1879 تا 1884 بیشترین ذخایر این محصول را در اختیار داشت. در سال 1919، رالف والتر گریستون ویکوف(دانشمند آمریکایی و پیشگام در کریستالوگرافی اشعه ایکس) ساختار کریستالی سدیم نیترات را با استفاده از کریستالوگرافی اشعه ایکس تعیین کرد.

 پیدایش سدیم نیترات

بزرگ‌ترین ذخایر سدیم نیترات در جهان، در شیلی و پرو یافت می‌شود. در واقع، سدیم نیترات از طریق فرایند اکسیداسیون و خشک شدن و سپس رسوب گرانشی جمع می‌شود. برای بیش از یک قرن، صحرای آتاکاما در شمال شیلی این ترکیب را به همه دنیا عرضه می‌کرد، تا اینکه شیمیدانان آلمانی فریتز هابر و کارل بوش در اوایل قرن بیستم فرایندی را جهت تولید آمونیاک ابداع کردند. با شروع جنگ جهانی اول، آلمان از این فرایند برای تولید صنعتی سدیم نیترات استفاده کرد. سدیم نیترات تولید شده به این روش، به اندازه سدیم نیترات طبیعی برای تولید باروت و دیگر مهمات کاربردی قابل استفاده بود. در دهه 1940، این فرایند به طور چشمگیری نیاز به سدیم نیترات به دست آمده از منابع طبیعی را کاهش داد. شیلی همچنان دارای بزرگترین ذخایر سدیم نیترات می‌باشد.

کودهای شیمیایی در واقع مخلوط‌هایی مغذی هستند که می‌توانند بازده محصولات کشاورزی را تا حد زیادی بالا ببرند. امروزه تنها بخش کوچکی از کودهای نیتروژن‌دار از منابع طبیعی سدیم نیترات به دست می‌آیند، مابقی نیاز کشاورزی از طریق سدیم نیترات صنعتی تولیدشده تامین می‌گردد.

استخراج سدیم نیترات از سال 1810 و عمدتا با هدف تولید باروت شروع شد. اولین کشتی‌های سدیم نیترات از تاراپاکا(Tarapacá )، و سپس جنوبی‌ترین استان پرو به سمت ایالات متحده امریکا، فرانسه، لیورپول و انگلستان حرکت کردند. از آن سال به بعد، تقاضای سدیم نیترات به طور چشمگیری افزایش یافت و نهایتا سدیم نیترات به عنصری اساسی در صنعت کشاورزی و فاکتوری اساسی برای توسعه اقتصادی، اجتماعی و سیاسی شیلی تبدیل شد.

پس از سال 1830 صنعت سدیم نیترات در پاسخ به افزایش تقاضای سدیم نیترات برای تولید کود، رشدی بی‌سابقه را تجربه کرد و با فرارسیدن جنگ ژنرال فرانکو- روسیه(سال 1870) صادرات این محصول به عدد 181 هزار تن در سال رسید. ماکزیمم صادرات این محصول به حدود 3 میلیون تن در جنگ جهانی اول رسید. لازم به ذکر است، ذخایر سدیم نیترات شیلی به تنهایی نیاز این محصول در دنیا را تامین نکرد. تا سال 1950، شیلی حدود 15 درصد از بازار جهان و تا سال 1990 سهم شیلی به کمتر از 0.1 درصد کاهش یافت. بدین‌ترتیب شیلی دیگر توانایی تامین این ماده را برای نیازهای صنایع مختلف نداشت.

تقاضا برای سدیم نیترات از زمان جنگ جهانی دوم مجددا رشد چشمگیری داشت، به طوریکه در سال 1999 تولید آمونیاک به 105 میلیون تن رسید. این عدد تقریبا 5 برابر بزرگتر از کل سدیم نیترات تولید شده در پرو و شیلی است. بیش از 90 درصد آمونیاک تولیدشده، به منظور تولید کود مورد استفاده قرار می‌گرفت.

صنعت سدیم نیترات، از گذشته تا امروز

صنعت سدیم نیترات، از گذشته تا امروز تحولات بسیاری داشته است. مصرف بازار جهانی سدیم نیترات در سال 2022، 106 میلیون دلار بوده است که انتظار می‌رود با نرخ رشد ترکیبی سالانه  9/5 تا سال 2030  رشد فزاینده‌ای داشته باشد. تقاضا برای این محصول به دلیل کاربردهای فراوانی که دارد، هر روز در حال افزایش است. از کاربردهای سدیم نیترات می‌توان به تولید کود، مواد منفجره، شیشه و … اشاره کرد.

بزرگ‌ترین مصرف‌کننده سدیم نیترات در دنیا، ایالات متحده امریکا با سهمی حدود 75 درصد می‌باشد. این امر به دلیل استفاده روزافزون کودهای شیمیایی و … از این ماده می‌باشد.

پرسش‌های متداول

اولین بار چه زمانی از سدیم نیترات استفاده شد؟

سدیم نیترات در اواخر قرن نوزدهم به طور گسترده به عنوان کود و ماده خام برای تولید باروت استفاده می‌شد. این محصول همچنین در دوران قدیم به عنوان نگهدارنده مواد غذایی استفاده می‌شده که دارای خواص ضدمیکروبی بوده است.

چه کسی نیترات سدیم را برای اولین بار کشف کرد؟ 

نیترات سدیم اولین بار توسط T. Haenke، یک طبیعت‌شناس در سال 1798 کشف شده است.

بزرگترین منبع سدیم نیترات در جهان کجاست؟

صحرای آتاکاما در شمال شیلی دارای بزرگترین ذخایر سدیم نیترات در جهان است.

تاریخچه سدیم نیترات چیست؟

به لحاظ تاریخی ذخایر بزرگی از سدیم نیترات در شیلی وجود داشته است. سدیم نیترات از کاتیون سدیم (+Na) و یک آنیون نیترات (_NO3) تشکیل شده است. از این محصول برای تولید انواع کود، ساخت شیشه و … استفاده می‌شود. در دوران قدیم شیلی، پرو و بولیوی بیشترین ذخایر سدیم نیترات را در اختیار داشتند.