سدیم نیترات یک ترکیب شیمیایی با فرمول شیمیایی NaNO3 می‌باشد. این نمک همچنین با عنوان شوره شیلی(از آنجاییکه ذخایر بزرگی از سدیم نیترات در شیلی وجود دارد) هم شناخته می‌شود. شکل معدنی سدیم نیترات با نام‌های نیتراتین، نیتراتیت و نیتر سودا شناخته می‌شود. بیشترین ذخایر نیترات سدیم به طور طبیعی در شیلی و پرو یافت می‌شود.
شیلی همچنان دارای بزرگترین ذخایر سدیم نیترات می‌باشد. نیترات سدیم به صورت صنعتی از طریق واکنش اسید نیتریک با کربنات سدیم یا بی‌کربنات سدیم تولید می‌شود. در این مقاله اطلاعات کاملی در خصوص تولید سدیم نیترات صنعتی آورده شده است.
سدیم نیترات(نیترات سدیم) چیست؟
سدیم نیترات از کاتیون سدیم (Na+) و یک آنیون نیترات (NO3-) تشکیل شده است. این محصول در دمای اتاق به شکل جامدی کریستالی و به رنگ سفید موجود می‌باشد که در آب کاملا محلول است. از مهمترین کاربردهای سدیم نیترات صنعتی می‌توان به کودهای شیمیایی در صنایع کشاورزی و تولید پیشرانه‌های سوخت موشک در صنایع نظامی اشاره کرد.
امروزه، تولید آمونیاک مصنوعی امکان تولید سدیم نیترات را در همه جای دنیا فراهم کرده است. بدین‌ترتیب این محصول را می‌توان به صورت صنعتی تولید و به بازار عرضه کرد.
تولید سدیم نیترات(نیترات سدیم)
نیترات سدیم به صورت صنعتی از طریق واکنش اسید نیتریک با کربنات سدیم یا بی‌کربنات سدیم تولید می‌شود.
2HNO3 + Na2CO3 → 2 NaNO3 + H2O + CO2
HNO3 + NaHCO3 → NaNO3 + H2O + CO2
یکی دیگر از روش‌های تولید سدیم نیترات، واکنش اسید نیتریک با هیدروکسید سدیم می‌باشد. البته باید در نظر داشته باشید این واکنش بسیار گرمازا است.
HNO3 + NaOH → NaNO3 + H2O
همچنین این محصول از طریق واکنش آمونیوم نیترات و هیدروکسید سدیم، بی کربنات سدیم یا کربنات سدیم هم تولید می‌گردد:
NH4NO3 + NaOH → NaNO3 + NH4OH
NH4NO3 + NaHCO3 → NaNO3 + NH4HCO3
2NH4NO3 + Na2CO3 → 2NaNO3 + (NH4)2CO3
فرایند تولید سدیم نیترات(نیترات سدیم)
فرآیند تولید سدیم نیترات چیست؟ سدیم نیترات ترکیبی شیمیایی با فرمول NaNO3 می‌باشد. این محصول در واقع جامدی سفیدرنگ می‌باشد که در آب بسیار محلول است. سدیم نیترات به واسطه واکنش اسید نیتریک و کربنات سدیم تولید می‌شود. این فرایند با مخلوط کردن کربنات سدیم و اسید نیتریک در یک راکتور آغاز می‌گردد. سدیم نیترات و آب محصولات این واکنش می‌باشند. سپس آب از مخلوط خارج شده و سدیم نیترات خالص جمع‌آوری می‌گردد.
اسید نیتریک و کلرید سدیم در واقع مواد شیمیایی اصلی این فرایند می‌باشند که از آنها در تولید سدیم نیترات صنعتی استفاده می‌شود. از اسید نیتریک برای تولید دی‌اکسید نیتروژن استفاده می‌شود، این محصول سپس به همراه کلرید سدیم از یک راکتور عبور کرده و نیترات سدیم و آب محصولات نهایی می‌باشند. لازم به ذکر است این واکنش گرمازا می‌باشد و از گرمای آن هم در فرایندهای مختلف استفاده می‌شود. سدیم نیترات حاصل‌شده پس از خالص‌سازی برای فروش آماده می‌شود.
فرایند توسعه‌یافته تولید سدیم نیترات صنعتی
در این روش، سدیم نیترات با استفاده از واکنش آمونیاک و اسید نیتریک تولید می شود. تولید سدیم نیترات در واقع یک فرایند دو مرحله‌ای است. در مرحله اول قلیا از گاز طبیعی یا ذغال حاصل می‌شود. در مرحله بعدی، واکنش اسید نیتریک و قلیا منجر به تولید سدیم نیترات خواهد شد.
آمونیاک با استفاده از روش هابر-بوش تولید می‌شود که از گاز طبیعی یا ذغال سنگ برای تولید هیدروژن و نیتروژن استفاده می‌کند. هیدروژن و نیتروژن هم سپس با یکدیگر واکنش داده و قلیا تولید می‌کنند.
اسید نیتریک با استفاده از فرایند Ostwald تولید می‌شود. در این فرایند از گاز N2Oاستفاده می‌شود. لازم به ذکر است، گاز N2O به واسطه تجزیه NH4NO2 در دماهای بالا تولید می‌گردد.
فرایند تولید سدیم نیترات شامل چه مراحلی است؟
فرآیند تولید نیترات سدیم، فرایندی نسبتا پیچیده می‌باشد. سدیم نیترات با استفاده از واکنش آمونیاک و اسید نیتریک تولید می‌شود. در این فرایند محصول واکنش سرد شده و کریستالهای سدیم نیترات فیلتر می‌شوند. بسته به نیاز، می‌توان خلوص محصول را از طریق تبلور مجدد افزایش داد.
خالص‌سازی سدیم نیترات
خالص‌سازی سدیم نیترات فرایندی ساده است که با تبلور مجدد انجام می‌شود. اولین مرحله در فرایند فیلتراسیون، تهیه محلول سدیم نیترات و آب می‌باشد. سپس محلول مورد نظر گرم شده، تا زمانیکه کریستالهای سدیم نیترات تشکیل شوند. مرحله بعدی خشک کردن محصول می‌باشد. در این مرحله تمام محصولات ناخواسته هم جدا می‌شوند. نهایتا کریستالهای سدیم نیترات در محفظه باقی خواهد ماند.
فرایند تشکیل کریستالهای سدیم نیترات
در این فرایند سدیم نیترات تغلیظ شده، سپس کریستالیزه شده و کریستالهای سخت تشکیل می‌شوند. فرایند تولید سدیم نیترات با فیلتراسیون سدیم کلرید آغاز می‌شود. سدیم کلرید خالص‌شده با گاز آمونیاک واکنش می‌دهد. محصولات این واکنش سدیم نیترات و بخار آب می‌باشند. این فرایند گرمازاست، در صورتیکه می‌خواهید از ایجاد مخلوط آمونیوم نیترات و آب جلوگیری کنید، باید دما را به درستی تنظیم کنید. در همین مرحله، سدیم نیترات شکل می‌گیرد و کریستالهای متبلور تشکیل می‌گردند.
بسته‌بندی سدیم نیترات
سدیم نیترات پس از آماده‌سازی به واحد بسته‌بندی فرستاده می‌شود. بسته‌بندی بخش مهمی از آماده‌سازی محصولات شیمیایی می‌باشد. به منظور جلوگیری از جذب رطوبت و مسمومیت، این محصول در بسته‌بندی‌های پلاستیکی بسته‌بندی می‌شود. سپس بسته‌های پلاستیکی به منظور حمل و نقل آسان، درون جعبه‌های مقوایی قرار داده می‌شوند. در نظر داشته باشید بسته‌بندی محصول باید به نحوی باشد که براحتی باز شود و قابل استفاده باشد.
موارد استفاده از سدیم نیترات
سدیم نیترات کاربردهای زیادی دارد؛ این محصول برای تولید انواع مواد غذایی، ساخت شیشه و همچنین به عنوان کود مورد استفاده قرار می‌گیرد. در برخی موارد از نیترات سدیم در پزشکی نیز استفاده می شود. سدیم نیترات نمکی است که از سدیم و یون‌های نیترات تشکیل شده است. از این محصول برای جلوگیری از رشد باکتری ها در تولید مواد غذایی استفاده می‌شود. علاوه‌براین، به منظور دادن رنگ و طعم به محصولات غذایی از جمله انواع سوسیس و کالباس از این محصول استفاده می‌شود. سدیم نیترات صنعتی به عنوان کود شیمیایی مورد استفاده قرار می‌گیرد و با رساندن نیتروژن به ریشه گیاهان موجب بالا رفتن کیفیت محصولات کشاورزی خواهد شد.
پرسش‌های متداول
سدیم نیترات چگونه تولید می‌شود؟
سنتز سدیم نیترات به صورت صنعتی از طریق واکنش اسید نیتریک با کربنات سدیم یا بی کربنات سدیم انجام می‌شود.
2HNO3 + Na2CO3 → 2 NaNO3 + H2O + CO
همچنین واکنش اسید نیتریک با هیدروکسید سدیم نیز برای تولید سدیم نیترات صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
سدیم نیترات صنعتی کجا تولید می‌شود؟
بیشترین ذخایر نیترات سدیم در سراسر جهان در شیلی، آمریکای جنوبی وجود دارد.
بزرگترین تولیدکننده سدیم نیترات در جهان کدام است؟
چین. چین در حال حاضر بزرگترین تولید کننده نیترات سدیم با ظرفیت تولید سالانه بیش از 5 میلیون تن است. تولید بالای کشور به دلیل تقاضای زیاد این ماده در تولید انواع کود و مواد شیمیایی صنعتی است.
بهترین روش تولید سدیم نیترات چیست؟
بهترین روش تولید سدیم نیترات، واکنش اسید نیتریک با کربنات سدیم یا بی‌کربنات سدیم می‌باشد.
2HNO3 + Na2CO3 → 2 NaNO3 + H2O + CO2
HNO3 + NaHCO3 → NaNO3 + H2O + CO2
