碳酸氢钠制碱的方程式,碳酸氢钠与碱反应的方程式

首页 > 生活常识 > 作者:YD1662023-11-12 14:28:01

咸水湖的分布可就多了。不要看错,一字之差哦!

如果谈化工合成,最早的是吕布兰法。此方法分为三步,但是这个方法产生的废弃物太高,后来被索尔维法代替。

第一步利用硫酸将食盐转变为硫酸钠:

2NaCl H2SO4(浓)===Na2SO4 2HCl↑

第二步将硫酸钠与木炭、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,因此产物呈黑色灰状物,称为黑灰。黑灰中含40%~45%的碳酸钠。

第三步将黑灰用水浸取,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。

索尔维法,又叫做氨碱法。

以食盐(氯化钠)和石灰石(碳酸钙)为原料,生产过程中,氨起了重要的中介作用。先把食盐制成饱和食盐水,吸收氨制成氨盐水;再把石灰石煅烧释出的二氧化碳通入氨盐水中碳化得碳酸氢钠,过滤后煅烧便得纯碱。过滤得的母液含氯化氨,加入石灰乳并蒸馏可回收氨循环使用。此法可连续生产,规模大,产品质量高,成本低。

碳酸氢钠制碱的方程式,碳酸氢钠与碱反应的方程式(13)

NaCl NH3 CO2 H2O===NaHCO3⬇ NH4Cl,

CaCO3=高温=CaO CO2↑

2NH4Cl CaO===2NH3↑ CaCl2 H2O

2NaHCO3==Na2CO3 CO2↑ H2O

有些生存者要问了,氨气怎么制的?如果你不会哈伯的合成氨,那就将尿素加热分解吧。至于尿素,嘿嘿!翻翻过往的文章,或者实在不想翻,就私聊世嘉吧~~

索尔维法比较适合在战时或者设备不齐全的时候实现,铵盐可以循环利用。相反,侯德榜改进后的工艺反而不大适用,

路布兰制碱法,我们再来回顾一下这种制碱方法的流程:NaCl与硫酸作用生成硫酸钠。硫酸钠与石灰石,木炭放入回转窑内加热,反应生成纯碱与硫化钙。将反应过程中产生的固体用水浸泡,由于硫化钙与未反应的木炭不溶于水,因此可以得到纯碱溶液。

这个路线最大的缺点就是流程非常长,而且反应的温度非常高,需要消耗大量能量,同时这个反应从原子经济性来说是不合理的。在反应过程中,利用了硫酸钠,木炭等原料,这些物质最终没有转化为碳酸钠,石灰石中的钙也最后以硫化钙的形式变成了固废,整个过程中物料的浪费都非常严重,产生了大量的副产物。

针对路布兰制碱法的缺点,人们开始逐步采用其他方式生产纯碱。一个被注意到的流程就是所谓的氨碱法流程。

碳酸氢钠制碱的方程式,碳酸氢钠与碱反应的方程式(14)

碳酸氢钠制碱的方程式,碳酸氢钠与碱反应的方程式(15)

现在我们来看看氨碱法的化学反应过程,反应过程中氯化钠与氨气,二氧化碳和水反应,生成碳酸氢钠与氯化铵,碳酸氢钠分解生成纯碱,水与二氧化碳,后两者可以返回到合成工段充分利用。反应生成的氯化铵可以作为肥料使用,也可以加入石灰进行蒸氨,得到的氨气重新进入合成工段套用。

这个反应从原子经济性的角度来说是非常合理的,所有的反应物均转化为了产物,而宝贵的氨最后也实现了套用。氨气最早被较大规模地在工业上生产出来是在19世纪中期,这时候煤化工开始发展,最早的氨气来源就是炼焦过程中的含氨的吸收液。而在这之前氨气对于工业界来说还是奢侈品。

碳酸氢钠制碱的方程式,碳酸氢钠与碱反应的方程式(16)

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