Procede Leblanc

Procédé Leblanc

Le procédé Leblanc est un procédé chimique qui permet d'obtenir du carbonate de sodium à partir de sel marin. Le carbonate de sodium est un ingrédient nécessaire aux industries du verre, du savon, des textiles (blanchissage du linge et dégraissage des laines) et du papier,

Histoire

Avant la découverte du procédé Leblanc, le carbonate de sodium provenait de cendres de plantes (algues ou salicorne). Au XVIII^e siècle, la déforestation a amené la France à importer du carbonate de sodium, appelé soude à l'époque. En 1783, l'Académie des sciences offre un prix de 2400 livres à celui qui trouvera une méthode pour obtenir du carbonate de sodium à partir de sel marin. La solution est trouvée en 1789 par le chimiste français Nicolas Leblanc.

Déroulement

Ce procédé comporte plusieurs réactions chimiques :

• Première étape

Le sel (ou chlorure de sodium NaCl) est chauffé avec de l'acide sulfurique (H₂SO₄) pour produire du sulfate de sodium (Na₂SO₄) et de l'acide chlorhydrique (HCl) gazeux selon l'équation suivante :

2 NaCl + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + 2 HCl

• Deuxième étape : la calcination

Le sulfate de sodium obtenu est mélangé avec de la craie (ou carbonate de calcium CaCO₃) et du charbon (ou carbone C). Le mélange est cuit.

On a une réaction d'oxydo-réduction :

• Le carbone est oxydé en dioxyde de carbone (CO₂)
• Dans le même temps, le sulfate de sodium est réduit en sulfure

On obtient un mélange solide de carbonate de sodium ( Na₂CO₃) et de sulfure de calcium (CaS). L'équation est :

Na₂SO₄ + CaCO₃ + 2 C → Na₂CO₃ + CaS + 2 CO₂

Le carbonate de sodium est soluble dans l'eau et est donc récupéré par lavage à l'eau puis évaporation de l'eau.

Pollution des produits joints

Ce procédé est polluant car il rejette de l'acide chlorhydrique (le HCl de la première étape) ainsi que du sulfure de calcium (le CaS de l'étape de calcination) qui n'avaient au début pas d'utilité dans d'autres processus industriels et étaient rejetés dans la nature. Les problèmes environnementaux générés amenèrent à l'adoption au Royaume-Uni de l'Alkali Act en 1863 qui réglementait l'usage et l'élimination de l'acide chlorhydrique, qui était alors simplement rejeté dans les rivières. La pression socio-politique et les contraintes édictées par l'Alkali Act favorisèrent la recherche de débouchés et d'utilisations alternatives des déchets engendrés, qui aboutit au processus "Deacon" qui permettait de convertir l'acide chlorhydrique en chlore utile dans l'industrie textile. Le second déchet issu du procédé Leblanc, le sulfure de calcium, put également trouver une application industrielle grâce au procédé de Claus (en) qui permettait d'en extraire le soufre, qui pouvait être alors vendu comme tel.

Le procédé Leblanc fut utilisé jusque dans les années 1870, où il fut supplanté par le procédé Solvay.

Bibliographie

• (en) Jöst, Müller (2006) Chlorine: Innovation and Industrial Evolution, in Joint Production and Responsability in Ecological Economics, Baumgärtner, Faber et Schiller, Cheltenham: Edward Elgar, 2006

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