纯碱是什么原料做的 纯碱是怎样生产出来的

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摘要:纯碱是一种化学原料,它有多种制备方法,在实验室是用氢氧化钠和二氧化碳反应制成的,古代使用的吕布兰法以食盐、硫酸、煤、石灰石为原料生产,由于纯度不高,已经被废弃;现代生产纯碱主要采用的是索氏制碱法和是侯氏制碱法两种,这两种方法的原理和原料差不多,主要原料都是盐(氯化钠)、石灰石(经煅烧生成生石灰和二氧化碳)、氨气和水。下面一起来了解一下纯碱是怎样生产出来的吧。

一、纯碱是什么原料做的

纯碱,又名苏打,学名为碳酸钠,是一种非常重要的化工原料,它的制备方法有两种,一种是氨碱法制纯碱,由比利时人索尔维研制,又名索氏制碱法,另一种是联合制碱法,由我国的侯德榜先生研制,又名侯氏制碱法,这两项技术原理相同,应用的原料也差不多。

起初制备纯碱采用的是吕布兰法,以食盐、硫酸、煤、石灰石为原料生产碳酸钠,生产的碳酸钠纯度不高;现代制备纯碱主要采用的索氏制碱法和是侯氏制碱法,应用的原料是盐(氯化钠)、石灰石(经煅烧生成生石灰和二氧化碳)、氨气和水。

二、纯碱是怎样生产出来的

纯碱的生产方法有多种,下面为大家介绍:

1、实验室方法

实验室制取碳酸钠是用氢氧化钠和二氧化碳制成,反应方程式为:

2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O。

2、吕布兰法

(1)利用硫酸将食盐转变为硫酸钠:2NaCl + H2SO4(浓)===Na2SO4+ 2HCl↑。

(2)将硫酸钠与木炭、石灰石在炉中共热。炉中硫酸钠与木炭作用后生成硫化钠和一氧化碳:Na2SO4 + 4C==高温==Na2S + 4CO↑。接着硫化钠与石灰石进行反应,生成碳酸钠和硫化钙:Na2S + CaCO3==高温==Na2CO3 + CaS。由于产物中混有未反应的黑炭,因此产物成黑色灰状物,称为黑灰。黑灰中含40%~45%的碳酸钠。

(3)将黑灰用水浸取,溶液经浓缩后碳酸钠结晶析出。硫化钙不易溶于水,沉淀成渣子被弃掉。

3、索氏制碱法

(1)氨气与水和二氧化碳反应生成一分子的碳酸氢铵:NH3+H2O+CO2=NH4HCO3

(2)碳酸氢铵与氯化钠反应生成的碳酸氢钠沉淀和氯化铵,碳酸氢钠之所以沉淀是因为它的溶解度较小。经过滤得到碳酸氢钠固体:NaCl+NH4HCO3=NaHCO3↓+NH4Cl。

(3)加热分解碳酸氢钠,生成水、二氧化碳和碳酸钠即我们要的纯碱:2NaHCO3==高温==Na2CO3+H2O+CO2↑。

(4)将第二步中副产的氯化铵和熟石灰混合加热,得到的氨气可循环利用:2NH4Cl+Ca(OH)2==高温==2NH3↑+2H2O+CaCl2

4、侯氏制碱法

(1)氨气与水和二氧化碳反应生成一分子的碳酸氢铵。

(2)第二步碳酸氢铵与氯化钠反应生成的碳酸氢钠沉淀和氯化铵,碳酸氢钠之所以沉淀是因为它的溶解度较小。经过滤得到碳酸氢钠固体。(这两步和上面的索氏制碱法相同)。

(3)合成的碳酸氢钠部分可以直接出厂销售,其余的碳酸氢钠会被加热分解,生成碳酸钠,生成的二氧化碳可以重新回到第一步循环利用。

索氏制碱法和侯氏制碱法所不同的是,索氏法在整个制取过程中NH3是循环使用的,而侯氏法在整个制取过程中,CO2被循环利用,NH4Cl直接作为纯碱的副产品——肥料。所以,索氏法的产品是碳酸钠,副产品氯化钙;而侯氏法的产品是碳酸钠,副产品氯化铵。

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