纯碱是怎样生产出来的

发布网友 发布时间：2023-08-06 12:48

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热心网友 时间：2023-08-14 14:35

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*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。