工業(yè)生產(chǎn)純堿

　　工業(yè)生產(chǎn)純堿：

　　純堿（學(xué)名碳酸鈉）實(shí)際上是鹽，由于它在水中發(fā)生水解作用而使溶液呈堿性。純堿易溶于水，呈強(qiáng)堿性，能提供

　　Na+離子。這些性質(zhì)使它們被廣泛地用于制玻璃、肥皂、紡織、印染、漂白、造紙、精制石油、冶金及其他化學(xué)工業(yè)等各部門中。

　　碳酸鈉在自然界中存在相當(dāng)廣泛。一些生長在鹽堿地和海岸附近的植物中含有碳酸鈉，可以從植物的灰燼中提取；當(dāng)冬季來臨時(shí)，堿湖中所含的碳酸鈉結(jié)晶析出，經(jīng)過簡單的加工就可以使用。

　　世界上最早是通過路布蘭法實(shí)現(xiàn)了碳酸鈉的工業(yè)生產(chǎn)。其生產(chǎn)原理是：

　　用硫酸將食鹽轉(zhuǎn)變成硫酸鈉

　　NaCl+H₂SO₄NaHSO₄+HCl↑NaCl+NaHSO₄Na₂SO₄+HCl↑

　　將硫酸鈉與木炭、石灰石一起加熱，反應(yīng)生成碳酸鈉和硫化鈣

　　Na₂SO₄+2CNa₂S+2CO₂↑   Na₂S+CaCO₃Na₂CO₃+CaS

　　存在原料利用不充分、成本較高、設(shè)備腐蝕嚴(yán)重等

　　氨堿法生產(chǎn)硫酸：

　　氨堿法是由比利時(shí)人索爾維發(fā)明的，所以，氨堿法也稱為索爾維制堿法。氨堿法的原料也是氯化鈉和碳酸鈣，不同的是它還使用了煉焦的副產(chǎn)品氨。

　　原料：CaCO₃、NaCl、NH₃

　　1．生成碳酸氫鈉和氯氣銨

　　將CO₂通入含NH₃的飽和NaCl溶液中

　　NH₃+CO₂+H₂O==NH₄HCO₃  NaCl+NH₄HCO₃==NaHCO₃↓+NH₄Cl

　　2．抽取碳酸鈉2NaHCO₃Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O↑

　　氨堿法生產(chǎn)原理：

　　氨堿法的優(yōu)點(diǎn)：原料便宜易得，氨和部分二氧化碳可循環(huán)利用，產(chǎn)品純度高，步驟簡單。氨堿法的缺點(diǎn)：副產(chǎn)物氯化鈣的處理問題，氯化鈉的利用率低。

　　聯(lián)合制堿法：

　　我國化學(xué)侯德榜（下圖）改革國外的純堿生產(chǎn)工藝，生產(chǎn)流程可簡要表示如下：

　�。�1）上述生產(chǎn)純堿的方法稱聯(lián)合制堿法或侯德榜制堿法，副產(chǎn)品的一種用途為化肥或電解液或焊藥等。

　�。�2）沉淀池中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式是NH₃＋CO₂＋H₂O＋NaCl＝NH₄Cl＋NaHCO₃↓或NH₃＋CO₂＋H₂O＝NH₄HCO₃     NH₄HCO₃＋NaCl＝NaHCO₃↓＋NH₄Cl。

　　（3）寫出上述流程中X物質(zhì)的分子式CO₂。

　　（4）使原料氯化鈉的利用率從70%提高到90%以上，主要是設(shè)計(jì)了I 的循環(huán)。從沉淀池中取出沉淀的操作是過濾

　�。�5）為檢驗(yàn)產(chǎn)品碳酸鈉中是否含有氯化鈉，可取少量試樣溶于水后，再滴加稀硝酸和硝酸銀溶液

　�。�6）向母液中通氨氣，加入細(xì)小食鹽顆粒，冷卻析出副產(chǎn)品，通氨氣的作用是：

　�、僭龃驨H₄⁺的濃度，使NH₄Cl更多地析出②使NaHCO₃轉(zhuǎn)化為Na₂CO₃，提高析出的NH₄Cl純度

　　聯(lián)合法綜合利用了合成氨的原料，提高了氯化鈉的利用率，減少了環(huán)境污染。

　　NH₃、CO₂都來自于合成氨工藝；這樣NH₄Cl就成為另一產(chǎn)品化肥。綜合利用原料、降低成本、減少環(huán)境污染，NaCl利用率達(dá)96％。