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르블랑 공정

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목차

1. 개요

르블랑 공정은 염화나트륨(소금)을 원료로 하여 탄산나트륨을 생산하는 화학 공정이다. 1791년 니콜라 르블랑이 개발했으며, 유리, 비누, 섬유, 제지 산업에 필수적인 탄산나트륨을 대량 생산하는 데 기여했다. 그러나 염산 가스 배출 및 황화 칼슘 폐기물 발생으로 심각한 환경 문제를 야기했으며, 솔베이 공정의 등장으로 쇠퇴했다.

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르블랑 공정
개요
이름르블랑 법
종류화학 공정
산업 분야염소-알칼리 산업
공정
기술해당 없음
원료염화 나트륨, 황산, 석탄, 탄산 칼슘
제품소다회, 염산, 황화 칼슘, 이산화탄소
관련 정보
회사해당 없음
시설해당 없음
발명가니콜라 르블랑
발명 연도1791년
개발자윌리엄 로쉬, 제임스 머스프랫, 찰스 테넌트

2. 역사적 배경

탄산 나트륨(소다회)과 탄산 칼륨(잿물)은 통칭 "알칼리"로 불리며, 유리, 섬유, 비누, 제지 산업에서 필수적인 화학 물질이었다.[1] 서유럽에서는 전통적으로 나무 재를 태워 잿물을 얻었지만, 13세기까지 산림 벌채가 심해지면서 이 방식은 비경제적이 되어 북아메리카, 스칸디나비아, 러시아 등지에서 잿물을 수입해야 했다.[1]

퉁퉁마디 식물의 재를 이용해 만든 소다회는 주로 탄산 나트륨과 탄산 칼륨의 혼합물이었으며, 스페인(바릴라 재), 카나리아 제도, 시리아 등지에서 수입되었다.[1] 이집트에서는 마른 호수 바닥에서 광물 나트론 형태의 천연 탄산 나트륨을 채굴했다.[1] 영국에서는 스코틀랜드와 아일랜드 해안으로 밀려온 다시마를 태워 얻은 재가 유일한 알칼리 공급원이었다.[2][3]

1783년, 프랑스의 루이 16세 국왕과 프랑스 과학 아카데미는 바닷소금 (염화 나트륨)으로 알칼리를 생산하는 방법에 대해 2,400 리브르의 상금을 내걸었다.[4] 1791년, 오를레앙 공작 루이 필리프 2세의 의사인 니콜라 르블랑이 이 문제에 대한 해결책을 특허를 냈고, 생드니에 공장을 건설하여 연간 320톤의 소다를 생산했다.[4]

2. 1. 전통적인 알칼리 공급원

탄산 나트륨(소다회)과 탄산 칼륨(잿물)은 통칭 "알칼리"로 불리며, 유리, 섬유, 비누, 제지 산업에서 필수적인 화학 물질이었다.[1] 서유럽에서는 전통적으로 나무 재를 태워 잿물을 얻었지만, 13세기까지 산림 벌채가 심해지면서 이 방식은 비경제적이 되어 북아메리카, 스칸디나비아, 러시아 등지에서 잿물을 수입해야 했다.[1]

퉁퉁마디 식물의 재를 이용해 만든 소다회는 주로 탄산 나트륨과 탄산 칼륨의 혼합물이었으며, 스페인(바릴라 재), 카나리아 제도, 시리아 등지에서 수입되었다.[1] 이집트에서는 마른 호수 바닥에서 광물 나트론 형태의 천연 탄산 나트륨을 채굴했다.[1] 영국에서는 스코틀랜드와 아일랜드 해안으로 밀려온 다시마를 태워 얻은 재가 유일한 알칼리 공급원이었다.[2][3]

1783년, 프랑스의 루이 16세 국왕과 프랑스 과학 아카데미는 바닷소금 (염화 나트륨)으로 알칼리를 생산하는 방법에 대해 2,400 리브르의 상금을 내걸었다.[4] 1791년, 오를레앙 공작 루이 필리프 2세의 의사인 니콜라 르블랑이 이 문제에 대한 해결책을 특허를 냈고, 생드니에 공장을 건설하여 연간 320톤의 소다를 생산했다.[4]

2. 2. 르블랑 공정의 등장

1783년, 프랑스의 루이 16세와 프랑스 과학 아카데미는 바닷소금(염화나트륨)으로부터 알칼리를 만들어내는 방법에 2400리브르의 상금을 걸었다. 1791년에 오를레앙 가의 수장이었던 루이 필리프 2세의 주치의였던 니콜라 르블랑은 그 방법의 특허권을 얻었다.

알칼리라는 말로 통칭되는 소다회와 탄산칼륨은 유리, 직물, 비누, 그리고 제지업에서 매우 중요한 화학 물질이다. 서유럽에서의 알칼리의 전통적인 의존처는 나무 재에서 얻을 수 있는 포타쉬였다. 하지만 1700년대에 이르러 산림 파괴로 인해 이러한 비효율적인 생산 방식이 어려워지면서 알칼리는 수입해야만 했다. 포타쉬는 아직 광대한 산림을 유지하고 있던 북아메리카, 스칸디나비아, 그리고 러시아로부터 수입되었다. 소다회는 퉁퉁마디라고 불리는 해안에 자생하는 내염성 식물에서 생산되었기 때문에 스페인이나 카나리아 제도에서 수입되거나, 혹은 마른 호수 바닥에서 광물성 나트론(탄산나트륨 수화물)을 채굴했던 이집트에서 수입되었다. 특히 영국에서는 스코틀랜드와 아일랜드의 해변에서 씻겨온 켈프에서 얻는 알칼리가 국내에서 얻을 수 있는 유일한 원료였다.

3. 르블랑 공정의 화학 반응

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첫 번째 단계에서는 염화 나트륨을 황산과 함께 만하임 공정으로 처리한다. 이 반응으로 황산나트륨(''소금 케이크'')과 염화 수소가 생성된다.[5]

: 2 NaCl + H2SO4 → Na2SO4 + 2 HCl

이 화학 반응은 1772년 스웨덴의 화학자 칼 빌헬름 셸레에 의해 발견되었다.[5] 르블랑의 기여는 두 번째 단계에서 소금 케이크와 분쇄된 석회석(탄산 칼슘) 혼합물을 석탄으로 가열하여 환원시키는 것이었다.[5] 이 변환은 두 부분으로 이루어진다. 첫 번째는 석탄, 즉 탄소의 공급원이 산화 환원 반응에 의해 황산염을 황화물로 환원하는 탄소 열 반응이다.[5]

: Na2SO4 + 2 C → Na2S + 2 CO2

두 번째 단계는 탄산 나트륨과 황화 칼슘을 생성하는 반응이다. 이 혼합물을 ''블랙 애시''라고 한다.

: Na2S + CaCO3 → Na2CO3 + CaS

소다회는 블랙 애시에서 물로 추출한다. 이 추출물의 증발은 고체 탄산 나트륨을 생성한다.

3. 1. 황산나트륨 생성 단계



르블랑 공정의 첫 번째 단계에서는 염화 나트륨(NaCl)을 황산(H₂SO₄)과 함께 반응시켜 황산나트륨(Na₂SO₄)과 염화 수소(HCl) 기체를 생성한다. 이 반응은 만하임 공정이라고도 불린다.[5]

: 2 NaCl + H2SO4 → Na2SO4 + 2 HCl

이 화학 반응은 1772년 스웨덴의 화학자 칼 빌헬름 셸레에 의해 발견되었다.[5]

3. 2. 탄산나트륨 생성 단계

르블랑 공정에서 탄산나트륨을 생성하는 단계는 다음과 같다.[5]

먼저, 염화나트륨을 황산과 함께 만하임 공정으로 처리하여 황산나트륨(소금 케이크)과 염화 수소를 생성한다.[5]

: 2 NaCl + H2SO4 → Na2SO4 + 2 HCl

이후 황산나트륨을 분쇄된 석회석(탄산 칼슘) 및 석탄과 함께 가열한다. 이 과정은 두 단계로 나뉜다.[5] 첫 번째 단계는 탄소 열 반응으로, 석탄(탄소)이 산화 환원 반응을 통해 황산염을 황화물로 환원시킨다.[5]

: Na2SO4 + 2 C → Na2S + 2 CO2

두 번째 단계에서는 탄산 나트륨과 황화 칼슘이 생성된다. 이 혼합물을 "블랙 애시"라고 부른다.[5]

: Na2S + CaCO3 → Na2CO3 + CaS

블랙 애시에서 물을 이용하여 탄산나트륨을 추출하고, 이 추출액을 증발시켜 고체 탄산나트륨을 얻는다.

4. 르블랑 공정의 상세

염화 나트륨은 처음에 진한 황산과 혼합하고 혼합물을 낮은 열에 노출시킨다. 염화 수소 기체가 거품처럼 빠져나가고 기체 흡수탑이 도입되기 전에 대기 중으로 버려졌다.[6] 이것은 모든 것이 녹은 덩어리로 남을 때까지 계속된다. 이 덩어리는 여전히 충분한 염화물을 포함하고 있어 공정의 후반 단계를 오염시킨다. 그런 다음 덩어리는 직접적인 불꽃에 노출되어 남아있는 염화물의 거의 전부를 증발시킨다.[6][7]

다음 단계에서 사용되는 석탄은 시안화물 형성을 피하기 위해 질소가 적어야 한다. 석회석 또는 백악의 형태인 탄산 칼슘은 마그네시아와 실리카가 적어야 한다. 충전물의 중량비는 소다회, 탄산 칼슘, 탄소 각각 2:2:1이다. 약 1000 °C에서 반사로에서 소성된다.[8] 때로는 반사로가 회전하여 "리볼버"라고 불렸다.[9]

소성된 검은 재 생성물은 황화물이 황산염으로 다시 산화되는 것을 방지하기 위해 즉시 침출해야 한다.[8] 침출 과정에서 검은 재는 다시 산화를 방지하기 위해 물에 완전히 담겨진다. 가용성 물질의 침출을 최적화하기 위해 침출은 계단식 단계로 수행된다. 즉, 순수한 물은 이전 단계를 거친 검은 재에 사용된다. 해당 단계의 액체는 검은 재의 이전 단계를 침출하는 데 사용되며 계속 반복된다.[8]

최종 액체는 이산화 탄소를 불어넣어 처리한다. 이것은 용해된 칼슘과 기타 불순물을 침전시킨다. 또한 황화물을 휘발시켜 H2S 가스로 날려버린다. 잔류 황화물은 수산화 아연을 첨가하여 이후에 침전될 수 있다. 액체는 침전물에서 분리되어 반사로의 폐열을 사용하여 증발된다. 생성된 재는 뜨거운 물에서 진한 용액으로 다시 용해된다. 용해되지 않는 고형물은 분리된다. 그런 다음 용액을 냉각하여 거의 순수한 탄산 나트륨 십수화물을 재결정화한다.[8]

4. 1. 초기 반응

염화 나트륨은 처음에 진한 황산과 혼합하고 혼합물을 낮은 열에 노출시킨다. 염화 수소 기체가 거품처럼 빠져나가고 기체 흡수탑이 도입되기 전에 대기 중으로 버려졌다.[6] 이것은 모든 것이 녹은 덩어리로 남을 때까지 계속된다. 이 덩어리는 여전히 충분한 염화물을 포함하고 있어 공정의 후반 단계를 오염시킨다. 그런 다음 덩어리는 직접적인 불꽃에 노출되어 남아있는 염화물의 거의 전부를 증발시킨다.[6][7]

4. 2. 소성

황산나트륨, 석회석, 석탄을 2:2:1의 중량비로 혼합하여 약 1000°C의 반사로에서 소성한다.[8] 이때 사용되는 석탄은 시안화물 형성을 막기 위해 질소 함량이 적어야 하며, 석회석(또는 백악) 형태의 탄산 칼슘은 마그네시아와 실리카 함량이 적어야 한다.[8] 소성 과정에서 때로는 반사로를 회전시켜 "리볼버"라고 부르기도 했다.[9]

소성된 검은 재 생성물은 황화물이 황산염으로 다시 산화되는 것을 막기 위해 즉시 침출해야 한다.[8] 침출 과정은 검은 재를 물에 완전히 담가 산화를 방지하고, 계단식 단계로 수행하여 가용성 물질의 침출을 최적화한다.[8]

4. 3. 침출

소성된 검은 재는 물에 담가 탄산나트륨을 추출한다.[8] 침출 과정에서 검은 재는 산화를 방지하기 위해 물에 완전히 잠기게 된다.[8] 가용성 물질의 침출을 최적화하기 위해 침출은 여러 단계로 나누어 순수한 물이 이전 단계를 거친 검은 재에 사용되는 방식으로 진행된다.[8] 즉, 순수한 물은 이전 단계를 거친 검은 재에 사용되며, 해당 단계의 액체는 검은 재의 이전 단계를 침출하는 데 사용되고, 이 과정이 반복된다.[8]

4. 4. 정제

최종 액체는 이산화 탄소를 불어넣어 처리한다. 이것은 용해된 칼슘과 기타 불순물을 침전시킨다.[8] 또한 황화물을 휘발시켜 H2S 가스로 날려버린다. 잔류 황화물은 수산화 아연을 첨가하여 이후에 침전될 수 있다.[8] 액체는 침전물에서 분리되어 반사로의 폐열을 사용하여 증발된다.[8] 생성된 재는 뜨거운 물에서 진한 용액으로 다시 용해된다.[8] 용해되지 않는 고형물은 분리된다.[8] 그런 다음 용액을 냉각하여 거의 순수한 탄산 나트륨 십수화물을 재결정화한다.[8]

5. 산업적 역사

르블랑은 1791년 생드니에 최초의 르블랑 공정 공장을 설립했다. 하지만 프랑스 혁명가들은 1794년 루이 필리프의 재산과 함께 이 공장을 몰수하고 르블랑의 영업 비밀을 공개했다. 나폴레옹 1세는 1801년 르블랑에게 이 공장을 돌려주었지만, 수리할 자금과 그동안 설립된 다른 소다 공장과의 경쟁에서 자금 부족으로 르블랑은 1806년 자살했다.

19세기 초, 프랑스 탄산나트륨 생산자들은 연간 10,000~15,000톤을 생산했다.[10] 그러나 르블랑 공정이 가장 널리 시행된 곳은 영국이었다.[10] 르블랑 공정을 사용한 최초의 영국 소다 공장은 1816년 로쉬 가문의 제철업자들에 의해 로쉬, 윌슨 앤 벨(Losh, Wilson and Bell) 공장에서 타인 강에 건설되었지만, 소금 생산에 대한 높은 영국의 관세는 르블랑 공정의 경제성을 저해했고, 1824년까지 이러한 운영을 소규모로 유지했다. 소금 관세가 폐지된 후 영국 소다 산업은 극적으로 성장했다. 보니턴 화학 공장(Bonnington Chemical Works)이 가장 초기에 생산을 시작했을 가능성이 있으며,[11] 제임스 머스프랫(James Muspratt)이 리버풀과 플린트에, 찰스 테넌트(Charles Tennant)가 글래스고 인근에 설립한 화학 공장은 세계에서 가장 큰 규모가 되었다. 머스프랫의 리버풀 공장은 체셔 소금 광산, 세인트 헬렌스 탄전, 노스 웨일스 및 더비셔 석회암 채석장과 근접하고 운송 연결이 용이했다.[12] 1852년까지 영국의 연간 소다 생산량은 140,000톤에 달했고, 프랑스는 45,000톤이었다. 1870년대에는 영국의 연간 소다 생산량이 200,000톤으로, 전 세계 다른 국가의 생산량을 합친 것보다 많았다.

5. 1. 프랑스에서의 발전

르블랑은 1791년 생드니에 최초의 르블랑 공정 공장을 설립했다. 하지만 프랑스 혁명으로 인해 1794년 공장이 몰수되고 영업 비밀이 공개되었다. 나폴레옹 1세는 1801년 르블랑에게 공장을 돌려주었지만, 자금 부족과 경쟁 심화로 르블랑은 1806년 자살했다.

19세기 초 프랑스의 탄산나트륨 생산량은 연간 10,000~15,000톤이었다.[10]

5. 2. 영국으로의 확산

19세기 초, 르블랑 공정은 영국에서 가장 널리 시행되었다.[10] 1816년 로쉬 가문의 제철업자들은 로쉬, 윌슨 앤 벨(Losh, Wilson and Bell) 공장의 일부로서 타인 강에 최초의 르블랑 공정을 사용한 소다 공장을 건설했지만, 소금 생산에 대한 높은 영국의 관세 때문에 1824년까지 소규모 운영을 유지했다.[11] 소금 관세가 폐지된 후, 보니턴 화학 공장이 생산을 시작하고,[11] 제임스 머스프랫이 리버풀과 플린트에, 찰스 테넌트가 글래스고 인근에 설립한 화학 공장 등으로 인해 영국의 소다 산업은 크게 성장했다. 특히 머스프랫의 리버풀 공장은 체셔 소금 광산, 세인트 헬렌스 탄전, 노스 웨일스 및 더비셔 석회암 채석장과 근접하고 운송 연결이 용이했다.[12] 1870년대에는 영국의 연간 소다 생산량이 200,000톤으로, 전 세계 다른 국가의 생산량을 합친 것보다 많았다.

5. 3. 쇠퇴

1861년, 벨기에 화학자 에르네스트 솔베이는 암모니아를 사용하여 소금과 석회석으로부터 소다회(탄산 나트륨)를 생산하는 보다 직접적인 솔베이 공정을 개발했다. 이 공정의 유일한 폐기물은 염화 칼슘이었으며, 이는 르블랑 방식보다 경제적이고 오염도 적었다.[13] 1870년대 후반부터 유럽 대륙의 솔베이 기반 소다 공장은 르블랑 기반의 영국 소다 산업에 자국 시장에서 치열한 경쟁을 제공했다. 1874년 노스위치 근처 위닝턴에 문을 연 브루너 몬드 솔베이 공장은 전국적으로 치열한 경쟁을 제공했다.[13] 르블랑 생산자들은 솔베이 소다회와 경쟁할 수 없었고, 소다회 생산은 여전히 ​​수익성이 있는 염소, 표백 분말 등의 생산에 부수적인 것이었다. (원치 않는 부산물이 수익성 있는 제품이 되었다).[13] 염소 생산의 전해 방식 개발은 그러한 수익원 또한 제거했으며, 이후 솔베이 생산자와의 "신사 협정"에 의해서만 완화된 쇠퇴가 뒤따랐다.[13]

1900년까지 전 세계 소다 생산의 90%가 솔베이 방식 또는 북아메리카 대륙에서 1938년에 발견된 트로나 채굴을 통해 이루어졌으며, 이로 인해 1986년에 마지막 북아메리카 솔베이 공장이 폐쇄되었다.[13] 서방 세계의 마지막 르블랑 기반 소다회 공장은 1920년대 초에 폐쇄되었다.[3]

하지만 솔베이 공정은 탄산 칼륨 제조에는 적합하지 않다. 이는 해당 중탄산염의 낮은 용해도에 의존하기 때문이다.

6. 환경 문제

르블랑 공정은 지역 환경에 매우 해로운 영향을 미쳤다. 소금과 황산을 사용하여 소금 케이크를 생성하는 과정에서 염산 가스가 방출되었는데, 19세기 초에는 산업적으로 쓸모가 없어 대기 중으로 배출되었다. 탄산 나트륨 8톤마다 5.5톤의 염화 수소와 7톤의 황화 칼슘 폐기물이 생성되었다.[15] 또한, 불용성의 냄새나는 고체 폐기물(갈리구)이 생성되어 탄산 공장 근처 언덕이나 밭에 쌓여 풍화되면서 황화 수소를 방출했다. 황화 수소는 썩은 달걀 냄새의 원인이 되는 독성 가스였다.[15]

이러한 유해한 배출물 때문에 르블랑 탄산 공장은 소송과 법률 제정의 대상이 되었다. 1839년 탄산 공장에 대한 소송에서는 "이 제조 공장에서 나오는 가스는 그 영향권 내의 모든 것을 훼손할 정도로 유해하며 건강과 재산 모두에 해롭다. 인근 밭의 풀은 타버리고, 정원에서는 과일이나 채소를 수확할 수 없으며, 많은 번성한 나무들이 최근 썩어 앙상한 막대기가 되었다. 소와 가금류는 시들고 쇠약해진다. 그것은 우리 집의 가구를 변색시키며, 자주 노출되면 기침과 두통에 시달리게 된다... 이 모든 것은 알칼리 공장의 탓이라고 생각한다."라고 주장했다.[15]

1863년 영국 의회는 최초의 현대적 대기 오염 관련 법률인 알칼리 법 1863을 통과시켰다. 이 법에 따르면 알칼리 공장에서 생산되는 염산의 5% 이상을 대기 중으로 배출할 수 없었다. 법률을 준수하기 위해 탄산 공장에서는 탈출하는 염화 수소 가스를 숯이 채워진 탑을 통과시켰으며, 여기서 반대 방향으로 흐르는 물에 흡수되었다. 화학 공장에서는 일반적으로 그 결과로 생성된 염산 용액을 인근 수역에 버려 물고기 및 기타 수생 생물을 죽였다.[15]

1880년대에 염산을 염소 가스로 전환하여 표백 분을 제조하고 황화 칼슘 폐기물에서 황을 회수하는 방법이 발견되었지만, 르블랑 공정은 솔베이 공정보다 더 낭비적이고 오염적이었다.

6. 1. 대기 오염

르블랑 공정에서는 다량의 염산 가스가 대기 중으로 배출되어 주변 환경에 심각한 피해를 입혔다.[15] 염화 수소는 산성비의 원인이 되어 식물을 고사시키고, 동물과 사람의 건강을 해쳤다.[15] 탄산 나트륨 8톤마다 5.5톤의 염화 수소와 7톤의 황화 칼슘 폐기물이 생성되었다.[15]

1839년 탄산 공장에 대한 소송에서는 "이 제조 공장에서 나오는 가스는 그 영향권 내의 모든 것을 훼손할 정도로 유해하며 건강과 재산 모두에 해롭다. 인근 밭의 풀은 타버리고, 정원에서는 과일이나 채소를 수확할 수 없으며, 많은 번성한 나무들이 최근 썩어 앙상한 막대기가 되었다. 소와 가금류는 시들고 쇠약해진다. 그것은 우리 집의 가구를 변색시키며, 자주 노출되면 기침과 두통에 시달리게 된다... 이 모든 것은 알칼리 공장의 탓이라고 생각한다."라고 주장했다. [15]

1863년 영국 의회는 최초의 현대적 대기 오염 관련 법률인 알칼리 법 1863을 통과시켰다.[15] 이 법에 따르면 알칼리 공장에서 생산되는 염산의 5% 이상을 대기 중으로 배출할 수 없었다.[15] 법률을 준수하기 위해 탄산 공장에서는 탈출하는 염화 수소 가스를 숯이 채워진 탑을 통과시켰으며, 여기서 반대 방향으로 흐르는 물에 흡수시켰다.[15]

6. 2. 폐기물 문제

르블랑 공정에서는 다량의 황화칼슘 폐기물(갈리구)이 발생했는데, 이는 악취를 풍기고 토양과 수질을 오염시켰다.[15] 탄산 나트륨 8톤마다 7톤의 황화 칼슘 폐기물이 생성되었다.[15] 이 고체 폐기물은 경제적 가치가 없었으며, 탄산 공장 근처의 언덕에 쌓이거나 밭에 뿌려져 풍화되면서 황화 수소를 방출했다.[15] 황화 수소는 썩은 달걀 냄새의 원인이 되는 독성 가스였다.[15]

또한, 소금과 황산을 사용하여 소금 케이크를 생성하는 과정에서 염산 가스가 방출되었는데, 19세기 초에는 산업적으로 쓸모가 없었기 때문에 단순히 대기 중으로 배출되었다.[15]

이러한 유해한 배출물 때문에 르블랑 탄산 공장은 소송과 법률 제정의 대상이 되었다.[15] 1839년 탄산 공장에 대한 소송에서는 "이 제조 공장에서 나오는 가스는 그 영향권 내의 모든 것을 훼손할 정도로 유해하며 건강과 재산 모두에 해롭다. 인근 밭의 풀은 타버리고, 정원에서는 과일이나 채소를 수확할 수 없으며, 많은 번성한 나무들이 최근 썩어 앙상한 막대기가 되었다. 소와 가금류는 시들고 쇠약해진다. 그것은 우리 집의 가구를 변색시키며, 자주 노출되면 기침과 두통에 시달리게 된다... 이 모든 것은 알칼리 공장의 탓이라고 생각한다."라고 주장했다. [15]

1863년 영국 의회는 최초의 현대적 대기 오염 관련 법률인 알칼리 법 1863을 통과시켰다.[15] 이 법에 따르면 알칼리 공장에서 생산되는 염산의 5% 이상을 대기 중으로 배출할 수 없었다.[15] 법률을 준수하기 위해 탄산 공장에서는 탈출하는 염화 수소 가스를 숯이 채워진 탑을 통과시켰으며, 여기서 반대 방향으로 흐르는 물에 흡수되었다. 화학 공장에서는 일반적으로 그 결과로 생성된 염산 용액을 인근 수역에 버려 물고기 및 기타 수생 생물을 죽였다.[15]

1880년대까지 염산을 염소 가스로 전환하여 표백 분을 제조하고 황화 칼슘 폐기물에서 황을 회수하는 방법이 발견되었지만, 르블랑 공정은 솔베이 공정보다 더 낭비적이고 오염적이었다.

6. 3. 법적 규제

르블랑 공정은 유해한 배출물 때문에 소송과 법규의 대상이 되었다.[15] 1839년, 르블랑 공장에 대한 소송에서는 "이 제조 공장에서 나오는 가스는 그 영향권 내의 모든 것을 훼손할 정도로 유해하며 건강과 재산 모두에 해롭다. 인근 밭의 풀은 타버리고, 정원에서는 과일이나 채소를 수확할 수 없으며, 많은 번성한 나무들이 최근 썩어 앙상한 막대기가 되었다. 소와 가금류는 시들고 쇠약해진다. 그것은 우리 집의 가구를 변색시키며, 자주 노출되면 기침과 두통에 시달리게 된다... 이 모든 것은 알칼리 공장의 탓이라고 생각한다."라고 주장했다.[15]

1863년, 영국 의회는 최초의 현대적인 대기 오염 관련 법률인 알칼리 법 1863을 통과시켰다.[15] 이 법은 알칼리 공장에서 생산되는 염산의 5% 이상을 대기 중으로 배출할 수 없도록 규제했다. 이 법률을 준수하기 위해 탄산 공장에서는 염화 수소 가스를 숯이 채워진 탑을 통과시켜 물에 흡수시키는 방법을 사용했다.

6. 4. 생물 다양성

르블랑 공정의 폐기물은 칼슘 탄산염으로 풍화되어 석회 선호 식물의 서식지를 제공하였다.[19] 이는 영국에서 멸종 위기에 처한 서식지로, 21세기 이후 4곳만이 살아남았으며 그중 3곳은 지역 자연 보호 구역으로 지정되었다.[19] 가장 큰 곳은 볼턴 근처 노브 엔드로, 희귀한 난초 석회 선호 식물을 위해 특별 과학 보호 구역이자 지역 자연 보호 구역으로 지정되었다.[19] 이 알칼리성 섬에는 산성 보일러 슬래그가 퇴적된 산성 섬이 포함되어 있으며, 현재 ''켈루나 불가리스''가 지배하는 구역으로 나타난다.[19]

7. 르블랑 공정과 한국

참조

[1] 논문 Levantine Alkali Ashes and European Industries 1983
[2] 서적 Chemical Revolution Ayer Co Pub 1952-06
[3] 논문 It was all about alkali http://pubs.acs.org/[...] American Chemical Society 2007-04-22
[4] 서적 A History of the International Chemical Industry University of Pennsylvania Press
[5] 간행물 Wiley-VCH
[6] 웹사이트 Hydrochloric Acid and Sodium Sulphate http://www.lenntech.[...] Lenntech 2007-04-22
[7] 문서
[8] 웹사이트 The Soda Industries http://www.lenntech.[...] Lenntech 2007-04-22
[9] 서적 Catalogue of the mechanical engineering collection in the Science Division of the Victoria and Albert Museum, South Kensington, with descriptive and historical notes. http://worldcat.org/[...] H.M.S.O 1908
[10] 서적 A History of the International Chemical Industry University of Pennsylvania Press
[11] 논문 Bonnington Chemical Works (1822-1878): Pioneer Coal Tar Company 2019
[12] 문서 Acid Rain and the Rise of the Environmental Chemist in Nineteenth Century Britain 2014
[13] 문서 'Imperial Chemical Industries; A History Volume 1 The Forerunners 1870-1926' Oxford University Press 1970
[14] 서적 The Study of Change: Chemistry in China, 1840-1949 https://books.google[...] Cambridge University Press 1991
[15] 서적 Newcastle Council Reports https://books.google[...]
[16] 문서 Chemistry, society and environment: a new history of the British chemical industry Royal Society of Chemistry
[17] 문서
[18] 웹사이트 What did our Ancestors do? https://3darchaeolog[...] 2017-09
[19] 문서 Classic sites: Nob End, Bolton 1998


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