炭酸ナトリウムの化学式と炭酸ナトリウムを作るソルベイ法を確立したエルネスト・ソルベイさん(ベルギー2023.5.25)用途は多数あるが、最も使用量が多いのがガラスへの添加。(これでいわゆるソーダガラスができる)ガラスの主成分は二酸化ケイ素(SiO2)だがそれだけでつくると石英ガラス(軟化点 約1650〜1700℃ ガラスは結晶では無いので融点は無い!)なので、作るのも加工するのも普通の炎(例えばロウソクの炎だと最高でも1300−1500℃(外炎))では難易度がべらぼうに高い。それに対しソーダガラスは軟化点約730℃なので容易。皆さんの身の回りのガラス製品はほぼこいつで、現代の我々もソルベイ法の恩恵に預かっている。
ソルベイ法(別名アンモニアソーダ法)を無理矢理1つの反応式にまとめると
2NaCl + CaCO3 → CaCl2 + NaCO3
この反応式を見て、別名にある「アンモニア」はどこに?と思われるでしょうが、中核の反応を取り出すとコレこの通り
NaCl + NH3 + CO2 → NH4Cl + CaHCO3↓ 塩水に二酸化炭素を通すという至ってシンプルで温和かつ材料も安価!ここでアンモニアでアルカリにしないと二酸化炭素はなかなか溶けないから反応も進まないので必須。そして塩化アンモニウムはアンモニアに容易に戻せて再利用も可、そのまま化学肥料としても転用できる。沈殿した炭酸水素ナトリウム(NaHCO3 ぶっちゃけ重曹)はちょろっと加熱すれば、容易に目的物の炭酸ナトリウム(Na2CO3)になります。
SDGsという看板は無くとも、安価に大量生産ができロスも少なくそしてシンプルさ故にかなり安全というAll in Oneの優れもの。
初めてこれを習った学生の時は「何か地味反応やなぁ〜」としか思えなかったが、今ならその凄さが分かるぞぉ〜!