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純堿,學名碳酸鈉,俗名蘇打、石堿、洗滌堿,化學式Na?CO?,屬于鹽類,含十個結晶水的碳酸鈉為無色晶體,結晶水不穩(wěn)定,易風化,變成白色粉末Na2CO3,為強電解質,具有鹽的通性和熱穩(wěn)定性,易溶于水,其水溶液呈堿性。6)且有一定的腐蝕性,能與酸發(fā)生復分解反應,也能與一些鈣鹽、鋇鹽發(fā)生復分解反應。中文名碳酸鈉英文名Sodium Carbonate別 稱蘇打、純堿、化學式Na?CO?分子量105.99 外 觀白色顆粒狀固體
分享幾種生產(chǎn)方法:
一、實驗室方法
二、呂布蘭法:開始用鹽、硫酸、煤、石灰石為原料生產(chǎn)碳酸鈉,是為呂布蘭法。
三、索氏制堿法:氨氣與水和二氧化碳反應生成一分子的碳酸氫銨,這是一步;原理:外力作用下會使輕質純堿顆粒發(fā)生位移并重新排列,減少孔隙率,讓純堿顆粒產(chǎn)生機械嚙合,增加其容重和堆積比重以及改變其強度。第二步是: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(jīng)過濾得到碳酸氫鈉固體;第三步: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第四步:將第二步中副產(chǎn)的氯化銨和熟石灰混合加熱,得到的氨氣可循環(huán)利用。
四、侯氏制堿法:1943年中國人侯德榜留學海外歸來,他結合中國內地缺鹽的國情 ,對索爾維法進行改進,將純堿和合成氨兩大工業(yè)聯(lián)合,同時生產(chǎn)碳酸鈉和化肥氯化銨,是為侯氏制堿法。
侯氏制堿法
(1)NH3 H2O CO2==== NH4HCO3
(2)NH4HCO3 NaCl(飽和) ==== NH4Cl NaHCO3↓(平時這樣的反應一般認為不進行,但是由于在某個溫度下,碳酸氫鈉的溶解度較低,會沉淀出來,所以這個反應能夠一定程度上進行)
(3)2NaHCO3=Δ== Na2CO3 H2O CO2↑ 即:
①NaCl(飽和) NH3 H2O CO2==== NH4Cl NaHCO3↓
②2NaHCO3=Δ== Na2CO3 H2O CO2↑
氨氣與水和二氧化碳反應生成一分子的碳酸氫銨。二步是: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。
根據(jù) NH4Cl 溶解度比 NaCl 大,而在低溫下卻比 NaCl 溶解度小的原理,在 278K ~ 283K(5 ℃~ 10 ℃) 時,向母液中加入鹽細粉,而使 NH4Cl 單獨結晶析出供做氮肥。
純堿的化學和物理性質
物理性質性狀碳酸鈉常溫下為白色無氣味的粉末或顆粒。有吸水性,露置空氣中逐漸吸收 水分。
溶解性
碳酸鈉易溶于水和甘油。
化學性質
碳酸鈉的相對分子質量為105.99,水溶液呈強堿性(pH=1 1.6)且有一定的腐蝕性,能與酸發(fā)生復分解反應,也能與一些鈣鹽、鋇鹽發(fā)生復分解反應。含有結晶水的碳酸鈉有3種:Na2CO3·H2O、Na2CO3·7H2O 和 Na2CO3·10H2O。還原染料染色過程中要先用溶液將其還原為隱色體酸,染色后再用氧化劑氧化成原來的不溶性狀態(tài)。穩(wěn)定性穩(wěn)定性較強,但高溫下也可分解,生成氧化鈉和二氧化碳:
由于碳酸根可以結合水中的質子(即氫離子)生成碳酸氫根和碳酸,并且能結合酸中的質子釋放二氧化碳。所以碳酸鈉在酸堿質子理論中屬于布朗斯特堿。與酸反應以鹽酸為例。當鹽酸足量時,生成氯化鈉和碳酸,不穩(wěn)定的碳酸立刻分
解成二氧化碳和水。這個反應可以用來制備二氧化碳:
碳酸鈉與其他種類的酸也能發(fā)生類似的反應。
與堿反應
碳酸鈉能和氫氧化鈣等堿發(fā)生復分解反應,生成沉淀。工業(yè)上常用這種反應制備堿(俗稱苛化法)