Появление отрасли промышленности, производящей сахар из свеклы, вызвало большое изменение структуры сельского хозяйства и повлияло на рацион питания людей, стимулировало выведение новых сортов растений, переустройство системы землепользования во многих странах, развитие производства минеральных удобрений. Высокая степень механизации и химизации сделали выработку сахара одной из наиболее развитых отраслей промышленности.
Метод Леблана
Очень важное значение для развития химии и промышленности имела разработка производства соды Лебланом в конце XVIII в. До этого природную соду добывали из содовых озер в Египте, из содусодержащих пород Венгерской низменности между Дунаем и Тиссой и из золы растений. Однако растущее производство стекла, мыла, текстиля требовало все большего количества соды. Запросы промышленности не могли быть удовлетворены несовершенными методами ее получения, которые применялись до XVIII в. Поэтому в первой трети XVIII в. многие химики начали искать способы получения больших количеств соды из легкодоступных сырьевых материалов. Среди этих химиков были Анри Луи Дюамель дю Монсо, Андреас Сигизмунд Маргграф, Карл Вильгельм Шееле, Малерб де ла Метри, Брайан Хиггинс, А. Фордис, Гитон де Морво, И. К. Фридрих Майер, И. А. Ц. Шапталь. Особенно важным было открытие Дюамеля, сделанное в 1736 г.: в состав соды обязательно должны входить соединения натрия. Маргграфу удалось установить, что сода и поташ — это разные вещества, а не одно и то же, как считалось ранее.
Дюамель в 1736 г. попытался превратить сульфат натрия с помощью уксусной кислоты в ацетат с последующим превращением его в соду при нагревании. Маргграфу удалось получить в водном растворе нитрат натрия (из сульфата натрия и нитрата кальция), а из него соду (при взаимодействии с углем). Генрих Хаген в 1768 г. осуществил реакцию обмена сульфата натрия с поташем, а Торберн Бергман и И. К. Ф. Майер получили соду при реакции поташа с поваренной солью. Однако все эти методы были трудоемки, дороги и невыгодны для ремесленного производства. В 1775 г. Шееле удалось разработать метод получения соды через промежуточное образование едкого натра из поваренной соли и соединений свинца. Этот способ, запатентованный в 1787 г., был положен в основу технологии на предприятиях по производству соды, сооруженных в Англии и Франции. Дальнейшее улучшение промышленного способа получения соды было осуществлено в 1777 г. Малербом: исходным сырьем служили поваренная соль и серная кислота, а в процессе использовали также уголь и железо. Мы не будем рассматривать многие другие способы получения соды, которые из-за их высокой стоимости и большой продолжительности процесса не могли быть использованы в производстве [13, 55, 86], а остановимся на методе получения соды, разработанном Лебланом. В патентном описании метода Леблана говорится: "Между железными вальцами превращаются в порошок и смешиваются следующие вещества: 100 фунтов обезвоженной глауберовой соли, 100 фунтов очищенной извести (мела из Медона), 50 фунтов угля. Смешивание продолжается при нагревании в пламенной печи при закрытых рабочих окнах. Вещество приобретает вид кашеобразного флюса, пенится и превращается в соду; образовавшаяся таким образом сода отличается от продажной только более высоким содержанием основного продукта. В процессе плавления массу нужно постоянно перемешивать, для чего используются железные кочерги и другие подобные предметы. Над поверхностью плавящейся массы вспыхивает множество огоньков, похожих на огни свечей. Получение соды завершается как раз к тому времени, когда эти огоньки исчезают. Сплав извлекается из печи железными кочергами, после чего помещается для застывания в формы, придающие содовой массе вид блоков, которые могут поступать в торговлю.