Visita al Complejo Fabril SOLVAY de Torrelavega (Santander).

 SOLVAY elabora química de base en forma de Carbonato Sódico, Bicarbonato Sódico, Sal, Cloro y derivados.  Presentación de estructura y visita del proceso de fabricación, a cargo de D. Juan Tulla y Dª Mª García de los Salmones, responsables de la planta y de comunicación.

 El complejo fabril de Torrelavega es el buque insignia de Solvay en España, operativo desde 1908, sus casi 400 trabajadores se dedican en las 78 hectáreas del Complejo a la producción de carbonato sódico, bicarbonato sódico y sal (cloruro sódico). Todos ellos, productos que sirven de química base para otras industrias.

 Estos productos proveen a todo tipo de empresas, desde multinacionales a compañías pequeñas, que forman parte de industrias tan dispares como la del vidrio, la papelera, la del detergente, la farmacéutica o la alimentaria y, dentro de ésta, tanto humana como animal.

MATERIAS PRIMAS:

 Caliza o carbonato cálcico.
 El carbonato cálcico o caliza, que Solvay precisa como materia prima para el proceso de producción del carbonato sódico, se extrae de la cantera de San Felices de Buelna.
 La piedra caliza se extrae por medio de voladuras controladas. Posteriormente, se tritura, se lava, se clasifica según su tamaño y se traslada a la fábrica. Se ha construido un túnel de 1.620 m de longitud que transporta la piedra desde la zona de voladura hasta el lugar donde se cargan los camiones. Este túnel evita el paso continuo de camiones por la zona. Existe un plan de restauración paisajística que se va implementando en las zonas que han sido explotadas.

 Cloruro sódico (NaCl).
 El cloruro sódico, también llamado sal común, se extrae en el término municipal de Polanco, a través de sondeos. La explotación se inicia con una perforación de las capas salinas del terreno, hasta alcanzar una profundidad máxima de 1.500 metros.
 Una vez realizado el sondeo, se equipa con dos tuberías concéntricas. Por el tubo, situado en el exterior, se introduce una corriente de agua dulce a presión. El agua disuelve la sal en el yacimiento y la hace salir por el tubo interior en forma de salmuera saturada. Finalmente, la salmuera se envía a través de una tubería de 2.500 metros que llega hasta la entrada de la fábrica.

PROCESOS DE FABRICACIÓN SOLVAY

1 Carbonato Sódico.
 La piedra caliza se calcina en los hornos de cal donde se consigue, por un lado, óxido de calcio que va a un disolvedor en el que se hidrata y se convierte en hidróxido de calcio; y, por otro, dióxido de carbono (CO₂), que a través de una estación de compresión se envía a las columnas de carbonatación.
 A través de éstas, llega también la salmuera (agua saturada con sal), enriquecida con amoniaco en otras etapas del proceso (absorción), para formar salmuera amoniacal.
 En la instalación de carbonatación, la salmuera amoniacal se pone en contacto con el dióxido de carbono, y así se produce la reacción química que dará lugar finalmente a una solución de bicarbonato sódico y cloruro de amonio.
 NaCI + NH₃ + H₂O + CO₂ ----> NaHCO₂ + NH₄CI
 (Salmuera + Amoniaco + Agua + Dióxido de carbono
 = Bicarbonato sódico + Cloruro amónico).
 El bicarbonato sódico se obtiene en estado sólido y se separa de las aguas de cloruro de amonio por medio de filtros. El cloruro de amonio se dirige al destilador, donde se hace reaccionar con el hidróxido de calcio, para liberar el amoniaco, que se incorporará al absorbedor para ser reutilizado.
 2NH₄CI + Ca(OH)₂ ----> 2NH₃ + 2H₂O + CaCI₂
 (Cloruro amónico + Hidróxido de calcio = Amoniaco + Cloruro cálcico)
 Por su parte, el bicarbonato sódico NaHCO₃ se calienta en un secador, se descompone y produce, además de agua y gas carbónico, el carbonato sódico.
 2NaHCO₃ + CALOR ----> Na₂CO₃ + H₂O + CO₂
 (Bicarbonato sódico + Calor = Carbonato sódico + Dióxido de carbono).
 El carbonato sódico, fabricado por el proceso Solvay, es de una pureza particularmente elevada, para ser un producto industrial de gran consumo.
 Aplicaciones:
 El carbonato sódico se usa sobre todo como fundente en la fabricación de vidrio, porque hace disminuir la temperatura de trabajo de los hornos de fabricación de este material.
 Los mercados más importantes para esta aplicación son el de la construcción, el del automóvil y el de los envases. Es básico también para la producción de silicato sódico, bicarbonato sódico, fosfatos y polifosfatos, sulfatos, cromatos, percarbonatos, etc.
 Es ampliamente usado en la industria de la detergencia, formando parte de las formulaciones de los detergentes en polvo domésticos para las lavadoras automáticas. Además, también está presente en numerosos productos de limpieza de suelos por su poder desengrasante.
 Se utiliza en la industria metalúrgica para la desulfuración y la desfosforización en la fabricación de acero, para la recuperación y el tratamiento de metales no férricos, oro, uranio o níquel, o para el reciclaje del aluminio y el zinc.

2 Bicarbonato Sódico.
 El bicarbonato sódico es un polvo cristalino, blanco, inodoro y soluble en agua. Desde el punto de vista químico es una sal sódica que reacciona con los ácidos desprendiendo dióxido de carbono y con las bases produciendo carbonato sódico.
 Esta propiedad es la que lo hace ideal para controlar el pH de soluciones acuosas y para eliminar los ácidos de los humos produciendo sales sódicas. Desprende CO₂ al entrar en contacto con ácidos como el ácido cítrico, por lo que es utilizado para producir efervescencia en la fabricación de medicinas.
 Además, se descompone con la temperatura en CO₂ y carbonato sódico, lo que es aprovechado por la industria alimentaria como alternativa a la levadura tradicional.

3 Cloruro Sódico.
 El cloruro sódico o sal común es un producto empleado por el hombre desde la antigüedad y ha estado presente en culturas muy diversas. En la alimentación, tanto humana como animal, aporta una parte del sodio necesario para el organismo, intensifica el sabor de las comidas y se usa como conservante (por ejemplo, en la salazón de carnes y pescados).
  Es muy utilizado como materia prima para la obtención de una gran variedad de productos como el carbonato sódico, el bicarbonato sódico, el cloro, la lejía cáustica, el clorato y el sulfato sódico.
  Además, interviene indirectamente en la fabricación de otros más complejos como el óxido de propileno, la espuma de poliuretano, la hidracina, las resinas epoxi o la glicerina. En la industria farmacéutica es empleado en la producción de sueros fisiológicos y en la síntesis de otros productos.
  El cloruro sódico también se usa directamente como ablandador del agua de los lavavajillas o como fundente del hielo y la nieve en las carreteras. El suero fisiológico es una disolución de cloruro sódico en agua.

4 Cloro
 Su poder oxidante, unido a su poder bactericida de larga duración, hace de este elemento un agente desinfectante imprescindible para aquellas redes de distribución de agua de larga extensión para prevenir la formación de algas.
 Previene epidemias transportadas por el agua como el cólera, la fiebre tifoidea y ciertos tipos de meningitis. Al tratar las aguas con cloro, se eliminan los sulfuros (que generan el olor característico de la putrefacción), se descomponen las moléculas orgánicas y se favorece la eliminación de algunos metales como son el hierro y el manganeso.
 El cloro se usa en más del 50% de las actividades de la industria química (podemos encontrar ejemplos próximos en las fabricaciones de hipoclorito sódico, ácido clorhídrico o PVC), en la industria textil y en la papelera.
 Es una materia prima esencial en la síntesis de numerosos medicamentos (sedantes, diuréticos, antibióticos, etc.) y vitaminas. Permite la extracción de determinados metales, como el titanio, y se emplea para refinar determinados metales preciosos.
 Es un gas de color amarillo verdoso más denso que el aire. Es un oxidante enérgico de olor irritante y que debe ser manipulado por personal experto, ya que es extremadamente reactivo.
 Desde el punto de vista químico, el cloro se presenta como una molécula diatómica, es decir, que contiene dos átomos del elemento químico del mismo nombre. Reacciona con el agua para dar ácido hipocloroso y ácido clorhídrico.
Electrólisis:
 Se obtiene junto a la sosa cáustica y al hidrógeno, al hacer pasar una corriente eléctrica entre dos electrodos (ánodo y cátodo), provocando la disociación de las moléculas de cloruro sódico y agua (salmuera) circulantes. Este proceso recibe el nombre de electrólisis.
 Aunque es muy irritante, se detecta olfativamente a niveles muy bajos de concentración en el ambiente (niveles que no comportan ningún riesgo). Para facilitar su transporte se comercializa licuado

5 Sosa cáustica
 Es un neutralizador y corrector de pH. Se emplea como neutralizador después de la floculación en tratamientos de depuración y en el ablandamiento del agua. También es usado para regenerar las unidades de desmineralización.
 Se usa en la extracción de alúmina de la bauxita, materia prima para la obtención del aluminio. Es un reactivo importante en las producciones de dióxido de titanio (pigmentos para pinturas), silicato, aluminato, cianurato, policianurato y clorocianurato (tratamiento de agua de piscina) así como de policarbonato(plástico).
 Se emplea como materia prima en la fabricación de jabón (aproximadamente un 15% del jabón es sosa cáustica) además, en la fabricación de surfactantes. Estos últimos se añaden a los detergentes, para que actúen sobre la tensión superficial del agua haciendo que ésta penetre más en las prendas.
 Es también uno de los elementos indispensables en el blanqueo de la pasta del papel, así como en el proceso de producción de fibras celulósicas como el rayón o la fibrana.
 En la industria alimentaria se usa en la preparación de glutamato sódico, en edulcorantes y en saborizantes artificiales como la vainillina.

6 Hipoclorito Sódico.
 En disoluciones diluidas tiene propiedades oxidantes, blanqueantes, desinfectantes y desodorantes. También elimina las manchas. Reúne propiedades que matan a bacterias, virus, esporas y hongos. Precisamente por ser un agente bactericida se usa para potabilizar el agua, así como en el tratamiento de agua de piscinas, aguas de refrigeración y aguas residuales. En tratamiento de aguas residuales se utiliza para descianuración.
 Su uso en la industria alimentaria para la desinfección de instalaciones y suelos está muy extendido ya que se garantiza la eliminación de microorganismos. Es de sobra conocido su uso como limpiador para uso doméstico (lejía) o como blanqueante de textiles y pasta de papel.
 En la industria química se encuentran multitud de ejemplos de uso en procesos de oxidación y cloración. Es destacable su uso en el proceso de síntesis de la vitamina C. Su aplicación más extendida es, en forma diluida, como limpiador doméstico (lejía).

7 Ácido clorhídrico
 Es básico en la producción de múltiples productos químicos tanto orgánicos como inorgánicos, en la industria alimentaria (por ejemplo, para la preparación de gelatinas) y en la fabricación de determinados abonos.
  Este ácido es muy utilizado para la regeneración de las resinas intercambiadoras en las unidades de desmineralización, así como en el tratamiento físico-químico en unidades de depuración de aguas.
  Se emplea en el decapado de metales para eliminar la capa de óxido de la pieza metálica. Su uso presenta muchas ventajas con respecto a otros decapantes, especialmente en lo concerniente a la calidad del resultado y la productividad, con la ventaja adicional de que no se necesita hacer aporte calórico.
  Otros usos:

• Neutralización, acidificación
• Limpieza de algunas instalaciones industriales
• Grabado de metales
• Preparación de tintas y pigmentos para pinturas
• Recuperación de la lana
• Obtención de cloruros metálicos
• Industria del vidrio y la cerámica
• Curtido de pieles
• Prehidrólisis de la paja, etc.

 El cloruro de hidrógeno es un gas incoloro, muy soluble en agua y de olor picante, que resulta de la síntesis directa de sus componentes: cloro e hidrógeno.
 Su disolución en agua da origen al ácido clorhídrico que habitualmente es incoloro, aunque a veces puede tener un ligero color amarillento.

8 Hidrógeno
 El hidrógeno es un componente básico para numerosas síntesis químicas. Las más importantes son: el amoníaco, el metanol y el peróxido de hidrógeno.
  El refinado del petróleo (sobre todo en las fases de hidrocracking e hidrosulfuración y la fabricación del vidrio por el procedimiento "float-glass" requieren cantidades importantes de hidrógeno.
  Se emplea igualmente para la hidrogenación de aceites vegetales y animales destinados a la fabricación de margarina y aceites de mesa. Ciertos aceites hidrogenados se emplean también en jabonería y en la industria de pinturas y barnices. En la industria metalúrgica el hidrógeno se utiliza para reducir el mineral de hierro, así como para diversas reducciones en la metalurgia de metales no férricos.
  Asimismo, es corriente su uso en los sectores de soldadura y decapado de metales, y para la producción de llama de altas temperatura y pureza.
  La calidad del hidrógeno producido por electrólisis permite también que se utilice en industrias tan exigentes como la electrónica para la fabricación de semiconductores.
  El hidrógeno se perfila cada vez más como el combustible del futuro.