純堿也叫碳酸鈉,俗稱(chēng)蘇打,是一種應(yīng)用廣泛的化工原料。純堿工業(yè)更早可以追溯到18世紀(jì)末期,隨著制堿原料的改變以及工業(yè)發(fā)展的大量需求,促使純堿的制備工藝不斷發(fā)展,為人類(lèi)的生產(chǎn)發(fā)展帶來(lái)便利。接下來(lái)中斌小編就為大家介紹一下純堿的制備方法有哪些。
純堿的制備方法和工藝
1.實(shí)驗(yàn)室方法
純堿的小規(guī)模制取可在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行,多用于化學(xué)實(shí)驗(yàn)研究;具體是由氫氧化鈉和二氧化碳發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而制成,其反應(yīng)方程式為:2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O。
2.呂布蘭法
該法以普通食鹽為原料,先用硫酸處理,后與石灰石等配合入爐煅燒而成,具體流程如下:
(1)通過(guò)食鹽與硫酸的反應(yīng)獲得硫酸鈉,即2NaCl+H2SO4(濃)==Na2SO4+2HCl。
(2)硫酸鈉與木炭、石灰石在爐中加熱:硫酸鈉與木炭反應(yīng)生成硫化鈉和一氧化碳;硫化鈉與石灰石反應(yīng)生成碳酸鈉和硫化鈣;產(chǎn)物成黑色灰狀物(混有未反應(yīng)的黑炭),稱(chēng)為黑灰。其中含40%~45%的碳酸鈉。
(3)將黑灰用水浸取,濃縮溶液后碳酸鈉結(jié)晶析出。
3.索氏制堿法
該法又稱(chēng)氨堿法,是利用鹽、氨和二氧化碳實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)的方法,具體工藝如下:
(1)利用氨氣、水和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸氫銨,反應(yīng)方程式為NH3+H2O+CO2=NH4HCO3。
(2)鹽(氯化鈉)與碳酸氫銨反應(yīng)生成的碳酸氫鈉沉淀和氯化銨,經(jīng)過(guò)濾得到碳酸氫鈉固體:NaCl+NH4HCO3=NaHCO3↓+NH4Cl。
(3)將碳酸氫鈉進(jìn)行加熱分解,可生成水、二氧化碳和碳酸鈉(純堿),具體的化學(xué)方程式為2NaHCO3==高溫==Na2CO3+H2O+CO2↑。
4.侯氏制堿法
侯氏制堿法得名于我國(guó)化學(xué)家侯德榜,也稱(chēng)為聯(lián)合制堿法;改法以氯化鈉、氨、水和二氧化碳為原料,相關(guān)工藝流程如下:
(1)利用氨氣與水、二氧化碳反應(yīng)生成碳酸氫銨。
(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,經(jīng)過(guò)濾得到碳酸氫鈉固體。
(3)碳酸氫鈉經(jīng)加熱分解,生成碳酸鈉;加熱過(guò)程中所產(chǎn)生的二氧化碳可以循環(huán)利用與氨氣、水反應(yīng)。
目前呂布蘭法因成品純度不高已被市場(chǎng)淘汰,現(xiàn)代生產(chǎn)純堿主要采用索氏法和侯氏法;閱讀本文之后,相信大家能夠發(fā)現(xiàn),這兩種制堿方法原理大致相同,不同的是索氏法的副產(chǎn)品氯化鈣,侯氏法的副產(chǎn)品氯化銨。以上就是小編總結(jié)的純堿的制備方法及其相關(guān)工藝流程,希望對(duì)您有所幫助。如果您還有其他疑問(wèn)或者需求,可以留言或者電話(huà)聯(lián)系我們!