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純堿是什么原料做的 純堿是怎樣生產(chǎn)出來的

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摘要:純堿是一種化學(xué)原料,它有多種制備方法,在實(shí)驗(yàn)室是用氫氧化鈉和二氧化碳反應(yīng)制成的,古代使用的呂布蘭法以食鹽、硫酸、煤、石灰石為原料生產(chǎn),由于純度不高,已經(jīng)被廢棄;現(xiàn)代生產(chǎn)純堿主要采用的是索氏制堿法和是侯氏制堿法兩種,這兩種方法的原理和原料差不多,主要原料都是鹽(氯化鈉)、石灰石(經(jīng)煅燒生成生石灰和二氧化碳)、氨氣和水。下面一起來了解一下純堿是怎樣生產(chǎn)出來的吧。

一、純堿是什么原料做的

純堿,又名蘇打,學(xué)名為碳酸鈉,是一種非常重要的化工原料,它的制備方法有兩種,一種是氨堿法制純堿,由比利時(shí)人索爾維研制,又名索氏制堿法,另一種是聯(lián)合制堿法,由我國的侯德榜先生研制,又名侯氏制堿法,這兩項(xiàng)技術(shù)原理相同,應(yīng)用的原料也差不多。

起初制備純堿采用的是呂布蘭法,以食鹽、硫酸、煤、石灰石為原料生產(chǎn)碳酸鈉,生產(chǎn)的碳酸鈉純度不高;現(xiàn)代制備純堿主要采用的索氏制堿法和是侯氏制堿法,應(yīng)用的原料是鹽(氯化鈉)、石灰石(經(jīng)煅燒生成生石灰和二氧化碳)、氨氣和水。

二、純堿是怎樣生產(chǎn)出來的

純堿的生產(chǎn)方法有多種,下面為大家介紹:

1、實(shí)驗(yàn)室方法

實(shí)驗(yàn)室制取碳酸鈉是用氫氧化鈉和二氧化碳制成,反應(yīng)方程式為:

2NaOH CO2=Na2CO3 H2O。

2、呂布蘭法

(1)利用硫酸將食鹽轉(zhuǎn)變?yōu)榱蛩徕c:2NaCl H2SO4(濃)===Na2SO4 2HCl↑。

(2)將硫酸鈉與木炭、石灰石在爐中共熱。爐中硫酸鈉與木炭作用后生成硫化鈉和一氧化碳:Na2SO4 4C==高溫==Na2S 4CO↑。接著硫化鈉與石灰石進(jìn)行反應(yīng),生成碳酸鈉和硫化鈣:Na2S CaCO3==高溫==Na2CO3 CaS。由于產(chǎn)物中混有未反應(yīng)的黑炭,因此產(chǎn)物成黑色灰狀物,稱為黑灰。黑灰中含40%~45%的碳酸鈉。

(3)將黑灰用水浸取,溶液經(jīng)濃縮后碳酸鈉結(jié)晶析出。硫化鈣不易溶于水,沉淀成渣子被棄掉。

3、索氏制堿法

(1)氨氣與水和二氧化碳反應(yīng)生成一分子的碳酸氫銨:NH3 H2O CO2=NH4HCO3。

(2)碳酸氫銨與氯化鈉反應(yīng)生成的碳酸氫鈉沉淀和氯化銨,碳酸氫鈉之所以沉淀是因?yàn)樗娜芙舛容^小。經(jīng)過濾得到碳酸氫鈉固體:NaCl NH4HCO3=NaHCO3↓ NH4Cl。

(3)加熱分解碳酸氫鈉,生成水、二氧化碳和碳酸鈉即我們要的純堿:2NaHCO3==高溫==Na2CO3 H2O CO2↑。

(4)將第二步中副產(chǎn)的氯化銨和熟石灰混合加熱,得到的氨氣可循環(huán)利用:2NH4Cl Ca(OH)2==高溫==2NH3↑ 2H2O CaCl2。

4、侯氏制堿法

(1)氨氣與水和二氧化碳反應(yīng)生成一分子的碳酸氫銨。

(2)第二步碳酸氫銨與氯化鈉反應(yīng)生成的碳酸氫鈉沉淀和氯化銨,碳酸氫鈉之所以沉淀是因?yàn)樗娜芙舛容^小。經(jīng)過濾得到碳酸氫鈉固體。(這兩步和上面的索氏制堿法相同)。

(3)合成的碳酸氫鈉部分可以直接出廠銷售,其余的碳酸氫鈉會被加熱分解,生成碳酸鈉,生成的二氧化碳可以重新回到第一步循環(huán)利用。

索氏制堿法和侯氏制堿法所不同的是,索氏法在整個(gè)制取過程中NH3是循環(huán)使用的,而侯氏法在整個(gè)制取過程中,CO2被循環(huán)利用,NH4Cl直接作為純堿的副產(chǎn)品——肥料。所以,索氏法的產(chǎn)品是碳酸鈉,副產(chǎn)品氯化鈣;而侯氏法的產(chǎn)品是碳酸鈉,副產(chǎn)品氯化銨。

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