менение его встречается лишь в виде исключения там, где это оказывается возможным по местным условиям. Лучшими для содового дела сортами каменного угля считаются такие, которые дают 60—70% и более кокса и не более 10% золы. Большое количество последней уменьшает выход соды по той же причине, что и примесь песка и пр. в известняке. Весьма вредно также содержание азота в углях. Оно дает повод к образованию во время плавки синеродистого натрия, который частью превращается в роданистый, а частью при растворении в воде образует с присутствующим железом желтую соль. Эти соли при кристаллизации щелоков остаются в маточном растворе и увеличивают таким образом потерю натра, а желтая соль, кроме того, разлагаясь при кальцинировании соды, сообщает ей желтизну от окрашивания окисью железа. Пригодность угля, помимо анализа, проверяется обыкновенно несколькими пробными плавками. Кокс, кроме того, что он дороже угля, не выгоден еще и потому, что труднее реагирует благодаря своей плотности и плавка с ним идет дольше. Уголь необходимо измельчать, и чем мельче, тем это лучше, так как его тогда можно брать меньше.
Теория Леблановского процесса. Первое объяснение химического процесса образовании соды по способу Леблана было высказано Дюма в 1830 г. Затем, начиная с Унгера и Броуна (1847), в разработке вопроса приняли участие Кинастон (1858), Госсэдж, Гофман, Копп, Дюбренфо, Пелуз, Кольб и особенно плодотворно Шерер-Кестнер (1862—1867), теорию которого можно считать достаточно хорошо обоснованною фактически. Она является общепринятою и по настоящее время. Что касается первых исследователей, то их, между прочим, сильно сбивали и наводили на неверные предположения указанные выше относительные количества сырых материалов, которые практически являются наивыгоднейшими в смысле выхода соды. Между тем, за исключением сульфата, далеко не все их количество принимает непосредственное участие в образовании соды. Часть известняка и угля расходуется на побочные реакции, с другой стороны, избыток их обеспечивает лишь полноту главной реакции и служит в то же время для придания известной консистенции плаву, которая имеет существенное значение как при самой плавке, так и при последующей обработке плава. Так, напр., часть угля просто сгорает, часть в конце процесса идет на образование окиси углерода при взаимодействии угля с избытком известняка (по уравн. CaCO3 + C = CaO + 2CO); выделяющаяся газообразная окись углерода, вспучивая массу в конце плавки, сообщает плаву пористость, облегчающую потом выщелачивание его водой; по этой же причине полезен и избыток неплавких известняка и угля, препятствующий полному сплавлению массы, отчего она получается менее плотною; отсутствие полного сплавления сильнощелочной массы содействует также менее сильному разъеданию пода печи, а на это разъедание расходуется вместе с тем и часть натра (образуются натровые силикаты на счет материала пода). Некоторая часть известняка, без сомнения, разлагается также по урав.: CaCO3 = CaO + CO2. Собственно же образование У. соли, как это необходимо в настоящее время принять вместе с Шерером-Кестнером, совершается в силу двух непосредственно (и в разных точках массы одновременно) одна за другой идущих реакций, которые выражаются следующими двумя равенствами:
1) Na2SO4 + 2C = Na2S + 2CO2 и
2) Na2S + CaCO3 = NaCO3 + CaS
Соединяя их в одно, получим:
Na2SO4 + 2C + CaCO3 = Na2CO3 + 2CO2 + CaS
которое, в сущности, и выражает весь процесс образования соды и согласно которому на 100 ч. Na2SO4 необходимо взять не менее 70,4 ч. CaCO3 и 16,9 ч. С. Отсюда видно, что известняк на практике при плавке в обыкновенных содовых печах берется (см. выше) в не очень значительном против теории избытке, количество же угля с лишком в 2⅓ — 3 раза превышает теоретическое. Наиболее благоприятная температура для образования соды, по Кольбу, лежит между 950°—1050°, но реакция (по уравн. 1) начинается уже при темп. значительно низшей, по всей вероятности, даже ниже темп. плавления сульфата (899°, по В. Мейеру и Ридлю); образующийся при этом сернистый натрий Na2S плавится, сообщая полужидкую консистенцию всей массе смеси (которая от вырывающихся пузырей CO2 как бы приходит в кипение) и в расплавленном состоянии реагирует с известняком (остающимся в твердом виде) по 2-му уравн.; по мере образования более трудноплавкой Na2CO3 (темп. плавл. ее 1098°, по В. Мейеру и Риддлю) и уменьшения количества относительно легкоплавких Na2SO4 и Na2S масса густеет, несмотря на то, что температура ее растет вследствие продолжающегося прогрева и уменьшения выделения газообразной CO2; когда образование Na2CO3 почти уже закончилось и температура плава достигла известной высоты, начинается воздействие угля на избыток CaCO3 (уравн. дано выше), сопровождающееся появлением на поверхности плава окрашенных натрием в желтый цвет огоньков горящей окиси углерода, что в практике и служит несомненным признаком окончания процесса.
Плавка сырой соды производится в настоящее время или в неподвижных, обыкновенно небольшого размера пламенных печах, или же во вращающихся, так назыв. револьверных, печах с весьма большою производительностью, применяемых обыкновенно крупными заводами. Наиболее распространенный тип первых как в Англии, так и на материке Европы представляет английская содовая печь, представленная на таблице I в горизонтальном и вертикальном разрезах. Здесь d — топка с решеткою а и глубокими зольником и поддувалом; железный брус b под решеткой служит для поддержки дома при прочистке колосников. За топкой следует рабочее пространство печи
