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碳酸鈉的制取與應(yīng)用

2021/7/13 15:33:34
碳酸鈉(英語:sodium carbonate),俗稱蘇打(soda)、純堿(soda ash 、soda crystals)、洗滌堿(washing soda)?;瘜W(xué)式:Na2CO3,普通情況下為白色粉末,為強電解質(zhì)。密度為2.532g/cm3,熔點為850℃,易溶于水,并呈堿性。具有鹽的通性。

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制取方法

把氫氧化鈉通入二氧化碳來制取碳酸鈉。 2NaOH+CO2==Na2CO3+H2O

侯氏制堿法

主條目:聯(lián)合制堿法

反應(yīng)分三個步驟進行:

NH3 + CO2 + H2O → NH4HCO3

NH4HCO3 + NaCl → NaHCO3 + NH4Cl

2NaHCO3 → Na2CO3 + CO2 + H2O

反應(yīng)過程中,由于碳酸氫鈉的溶解度明顯低于碳酸氫銨和氯化鈉,所以可從水中結(jié)晶而出。反應(yīng)生成的二氧化碳(CO2)可以回收再用,而氯化銨(NH4Cl)又可以與生石灰反應(yīng),產(chǎn)生NH3,重新作為原料使用:

2NH4Cl + CaO → 2NH3 + CaCl2 + H2O

氨堿法使生產(chǎn)實現(xiàn)了連續(xù)性生產(chǎn),食鹽的利用率得到提高,產(chǎn)品質(zhì)量純凈,因而被稱為“純堿”,但的優(yōu)點還在于成本低廉。

索爾維制堿法

侯氏(聯(lián)合制堿法)與索氏兩法的區(qū)別是對于碳酸氫銨的處理。索氏是加入生石灰發(fā)使氨逸出,而侯氏是加入食鹽使氯化銨結(jié)晶而出。

應(yīng)用

碳酸鈉的主要工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域為平板玻璃、日用玻璃、合成洗衣粉、中和酸性廢料、氧化鋁等行業(yè)。

在生產(chǎn)生活中,碳酸鈉用于制作面點,制取氫氧化鈉等,或作為多種洗滌劑的配方。水的凈化用它來做軟化劑。

碳酸鈉在極高的溫度(1000℃以上)會少量分解,但是在沒有外加助劑的情況下,即使到1270℃,在數(shù)小時內(nèi)仍然只是少部分分解(<2%)。

19世紀(jì)以前,氫氧化鈉的制備通常會先以勒布朗法〈Leblanc process〉生成前驅(qū)物碳酸鈉,再通過高溫煅燒,使得碳酸鈉分化為氧化鈉與二氧化碳,最終,將氧化鈉溶于水中,便可制得氫氧化鈉:

Na2CO3 → Na2O + CO2

Na 2O+H2O→2NaOH

這個反應(yīng)是勒布朗法生產(chǎn)氫氧化鈉的原理。

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