一、純堿是什么原料做的
純(chun)堿(jian)(jian),又名蘇打,學名為碳酸(suan)鈉,是一(yi)種(zhong)非常重要的化(hua)工(gong)原料(liao),它的制(zhi)(zhi)備方法(fa)(fa)有(you)兩種(zhong),一(yi)種(zhong)是氨堿(jian)(jian)法(fa)(fa)制(zhi)(zhi)純(chun)堿(jian)(jian),由比利時(shi)人(ren)索爾維(wei)研(yan)制(zhi)(zhi),又名索氏制(zhi)(zhi)堿(jian)(jian)法(fa)(fa),另(ling)一(yi)種(zhong)是聯合制(zhi)(zhi)堿(jian)(jian)法(fa)(fa),由我國的侯德榜先生(sheng)研(yan)制(zhi)(zhi),又名侯氏制(zhi)(zhi)堿(jian)(jian)法(fa)(fa),這兩項技術原理(li)相(xiang)同,應(ying)用的原料(liao)也差(cha)不多。
起初制備純(chun)堿采用的(de)是呂布蘭法,以食鹽(yan)(yan)、硫酸(suan)(suan)、煤、石灰(hui)石為(wei)原料(liao)生(sheng)(sheng)產碳(tan)(tan)酸(suan)(suan)鈉,生(sheng)(sheng)產的(de)碳(tan)(tan)酸(suan)(suan)鈉純(chun)度不(bu)高(gao);現代制備純(chun)堿主要采用的(de)索(suo)氏制堿法和(he)是侯氏制堿法,應用的(de)原料(liao)是鹽(yan)(yan)(氯化鈉)、石灰(hui)石(經煅燒生(sheng)(sheng)成(cheng)生(sheng)(sheng)石灰(hui)和(he)二氧化碳(tan)(tan))、氨氣和(he)水。
二、純堿是怎樣生產出來的
純堿的(de)生產方法(fa)有多種,下面為大(da)家介紹:
1、實驗室方法
實驗室(shi)制取碳(tan)酸鈉是用氫氧化鈉和二氧化碳(tan)制成,反應(ying)方程式為(wei):
2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O。
2、呂布蘭法
(1)利用硫酸將食鹽轉變為硫酸鈉: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行反應,生成碳酸鈉和硫化鈣:Na2S + CaCO3==高溫==Na2CO3 + CaS。由于產物(wu)中混有未反應的(de)黑炭,因此產物(wu)成黑色灰(hui)狀(zhuang)物(wu),稱為黑灰(hui)。黑灰(hui)中含40%~45%的(de)碳酸鈉。
(3)將黑灰用水(shui)(shui)浸取,溶液(ye)經濃縮后(hou)碳酸鈉結晶析出(chu)。硫化鈣不易(yi)溶于水(shui)(shui),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生成的碳酸氫鈉沉淀和氯化銨,碳酸氫鈉之所以沉淀是因為它的溶解度較小。經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)將第二步中副產的氯化銨和熟石灰混合加熱,得到的氨氣可循環利用:2NH4Cl+Ca(OH)2==高溫==2NH3↑+2H2O+CaCl2。
4、侯氏制堿法
(1)氨氣與水(shui)和二氧化碳(tan)反(fan)應生(sheng)成一分子的碳(tan)酸氫銨。
(2)第(di)二步碳(tan)酸(suan)(suan)氫銨(an)與(yu)氯(lv)化鈉(na)反應(ying)生成的碳(tan)酸(suan)(suan)氫鈉(na)沉淀和氯(lv)化銨(an),碳(tan)酸(suan)(suan)氫鈉(na)之(zhi)所以沉淀是因為(wei)它的溶(rong)解(jie)度(du)較小(xiao)。經過濾得到碳(tan)酸(suan)(suan)氫鈉(na)固體。(這(zhe)兩步和上(shang)面(mian)的索氏制堿法相同)。
(3)合成(cheng)的(de)碳酸(suan)氫鈉部分可(ke)以(yi)直接出廠銷售,其余的(de)碳酸(suan)氫鈉會被加熱分解(jie),生(sheng)成(cheng)碳酸(suan)鈉,生(sheng)成(cheng)的(de)二氧化碳可(ke)以(yi)重新回到第(di)一(yi)步循環利用。
索氏制堿法和侯氏制堿法所不同的是,索氏法在整個制取過程中NH3是循環使用的,而侯氏法在整個制取過程中,CO2被循環利用,NH4Cl直接作為純堿的副產品——肥料。所以,索氏法的產品是碳酸鈉,副(fu)產品氯化鈣;而侯氏法的產品是(shi)碳酸(suan)鈉,副(fu)產品氯化銨。