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Natriumhydrogencarbonat

Natron – Die bewährte Lösung für Alltag und Haushalt

Various ingredients for baking on a white wooden table, including baking powder or baking soda.

Natriumhydrogencarbonat (NaHCO₃) ist ein feines, weißes, kristallines Pulver, das häufig als Backtriebmittel verwendet wird. Es wird aber auch für viele andere Zwecke verwendet, z. B. zum Reinigen, zur Geruchsbeseitigung, zur Zahnpflege und zur Linderung von Sodbrennen.

Was ist Natriumhydrogencarbonat oder Natron?

Natriumhydrogencarbonat, auch Natron, Natriumbicarbonat oder umgangssprachlich Backsoda genannt, ist eine vielseitige und weit verbreitete chemische Verbindung mit einer Fülle von Anwendungen. Dieses weiße, kristalline Pulver hat aufgrund seiner vielfältigen Eigenschaften einen wichtigen Platz in vielen Bereichen des täglichen Lebens eingenommen.

In der Lebensmittelindustrie ist Natriumhydrogencarbonat Bestandteil von Back- und Brausepulvern.

Darüber hinaus wird Natriumhydrogencarbonat in der Haushaltsreinigung eingesetzt, da es Gerüche wirksam neutralisiert und Oberflächen gründlich reinigt.

In der Medizin wird Natriumhydrogencarbonat gelegentlich als Antazidum zur Linderung von Sodbrennen und saurem Aufstoßen eingesetzt. Auch bei der Dialyse spielt es eine Rolle.

Außerdem ist Natriumhydrogencarbonat Bestandteil von Feuerlöschpulver und wird als Wasserenthärter verwendet.

Various sherbet powder tablets, lemon wedges and 2 glasses of sherbet already dissolved in water
Lake Natron in the foreground, mountains in the background

Wie wird Natriumhydrogencarbonat hergestellt?

Natriumhydrogencarbonat (Natron) kann auf verschiedene Weise gewonnen werden, die gebräuchlichste Methode ist jedoch die Herstellung durch chemische Reaktionen.

Natriumhydrogencarbonat kommt auch als natürliches Mineral „Trona“/“Sesquisoda“ in Natronseen, stark alkalischen Seen oder vulkanischen Quellen vor. In einigen Regionen wird Natriumhydrogencarbonat auch durch Abbau aus natürlichen Lagerstätten gewonnen. In diesem Fall spricht man von natürlicher Soda oder Natron. Außerdem kommt es als „Nahcolith“ in Ölschiefer vor, welcher als Beiprodukt bei der Ölförderung anfällt.

Synthetische Herstellung von Natron

Die Herstellung von Natron (Natriumhydrogencarbonat oder Natriumbicarbonat) kann durch das Versetzen von gesättigter Natriumcarbonat-Lösung (Soda-Lösung) mit Kohlendioxid (CO₂) und Wasser unter Kühlung erfolgen.

Die gesättigte Natriumcarbonat-Lösung wird mit Kohlendioxid (CO₂) in Kontakt gebracht. Dabei reagiert das Natriumcarbonat mit dem Kohlendioxid und Wasser zu Natriumhydrogencarbonat (Natron) und es entsteht Kohlensäure (H₂CO₃).

Die Reaktionsgleichung lautet:
Na₂CO₃(aq) + CO₂ (g) + H₂O (l) → 2 NaHCO₃ (aq)

Während oder nach der Reaktion wird die Lösung gekühlt, um die Ausfällung von Natriumhydrogencarbonat zu fördern. Wenn die Lösung abkühlt, kristallisiert das Natriumhydrogencarbonat aus der Lösung aus und scheidet sich als Feststoff ab.

Das entstandene Natriumhydrogencarbonat kann durch Filtrieren oder Zentrifugieren von der Flüssigkeit getrennt werden. Anschließend wird es gewaschen und getrocknet, um reines Natronpulver zu erhalten.

SHS pusher centrifuge for sodium carbonate - view from the gearbox side
Drum filter for sodium bicarbonate or sodium hydrogen carbonate
Sodium bicarbonate or sodium hydrogen carbonate in powder form on a conveyor belt
SHS pusher centrifuge for sodium carbonate

Wie funktioniert das Trocknungsverfahren?

Die allgemeine Trennung der Feststoffe findet, aufgrund von meistens sehr feinen Korngrößen (60 – 150 µm), mit einer Schubzentrifuge als Nachentwässerungsorgan nach einem Trommelfilter statt, wobei die Abwurffeuchte des Filters von ca. 18 Gew. % auf 10 – 12 Gew. % reduziert werden kann. Die weitere Trocknung muss bei niedriger Temperatur erfolgen, da sich Natriumhydrogencarbonat oberhalb von 65 °C wieder zu Natriumcarbonat, Kohlendioxid und Wasser zersetzt (Umkehr der Herstellungsreaktion).

Warum eignet sich eine Schubzentrifuge Typ SHS besonders gut zur Nachentwässerung?

Aufgrund der Feinheit der Kristalle eignet sich für die Nachentwässerung von Natron unsere Schubzentrifuge SHS besonders gut. Im Vergleich zu anderen Zentrifugentypen erzielen Sie mit der SHS …

  • Eine Verminderung der Feststoffverluste. Denn der deutlich höhere Feststoffkuchen reduziert die Menge des Feststoffs die über das Sieb ins Filtrat gelangt.
  • Eine sehr effiziente Entwässerung. Durch die deutlich längere Verweilzeit des sehr kompakten Feststoffkuchens auf dem Sieb.
  • Optimale Voraussetzungen zur Nachentwässerung. Durch die lange Verweilzeit des Feststoffkuchens auf dem Sieb der SHS ist dieser Maschinentyp ideal für die Nachentwässerung des Feststoffabwurfs eines Trommelfilters.

Verschleißschutz

SIEBTECHNIK TEMA Zentrifugen werden speziell für die jeweilige Trennaufgabe optimiert. Bei der Werkstoffauswahl haben sich austenitische und ferritische Edelstähle im Zentrifugenbau für normal beanspruchende Anwendungen bewährt.

Bei Prozessen, in denen abrasive Stoffe verarbeitet werden, müssen die Zentrifugen mit einem wirksamen Verschleißschutz versehen werden. Ausgehend von der Steinkohleverarbeitung haben wir seit 1922 Verschleißschutzsysteme kontinuierlich weiterentwickelt.

Unsere Zentrifugen können mit hoch entwickelten Verschleißschutzsystemen aus z.B. Wolframcarbid, Stellite® oder Keramiktiles ausgerüstet werden, um nur einige zu nennen. Auch Gummierungen oder Matrixbeschichtungen haben sich in verschiedenen Anwendungen bewährt.

Bei Bedarf entwickeln unsere Ingenieure für unsere Kunden weltweit neue und effiziente Lösungen in der Beschichtungs-, Klebe- und Fügetechnik.

Werkstoffe

Zentrifugenbauteile sind nicht nur hohen Kräften ausgesetzt, sondern müssen auch verfahrenstechnischen Anforderungen wie Korrosion, Verschleiß und hohen Temperaturen standhalten. Außerdem spielen Kosten und Verfügbarkeit der Werkstoffe eine wichtige Rolle. Nach diesen sehr spezifischen Anforderungen wählen unsere Kunden die erforderlichen produktberührten Werkstoffe aus.

Duplex- und hochlegierte Edelstähle, Hastelloy® und Titanwerkstoffe für die unterschiedlichsten Prozesse und Beanspruchungen gehören zu unserem Tagesgeschäft im Zentrifugenbau. Unser Qualitätsmanagement hat für die Konstruktion, die Fertigungsverfahren und die Bauteilprüfung sehr detaillierte und kosteneffiziente Prozesse auf Basis der europäischen Richtlinien entwickelt.

Typische Blech- und Schmiedewerkstoffe für produktberührte Zentrifugenbauteile sind z.B.

  • EN 1.4404 / AISI 316L
  • EN 1.4571 / AISI 316Ti
  • EN 1.4462 / AISI 318LN / Duplex
  • EN 1.4410 / AISI F53 / Super Duplex
  • Lean Duplex
  • EN 1.4539 / AISI 904L
  • EN 1.4547 / 254SMO®
  • EN 1.4529 / AISI 926
  • EN 2.4819 / INCONEL® Alloy C-276
  • EN 2.4602 / Hastelloy® C22
  • EN 2.4610 / Hastelloy® C4
  • EN 3.7035 / Ti-II / Titan 994-Ti-grade 2
  • EN 3.7235 / Ti-IIPd / Titan 994 Pd-Ti-grade 7
  • sowie deren Gusswerkstoffe
SIEBTECHNIK TEMA decanter centrifuge DZ 7. View from the drive side of the decanter.

Dekanter DZ

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Die CONTURBEX ist eine kontinuierlich arbeitende, filtrierende Zentrifuge mit sehr breitem Einsatzspektrum.

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