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純堿,學(xué)名碳酸鈉,俗名蘇打、石堿、洗滌堿,化學(xué)式Na?CO?,屬于鹽類,含十個(gè)結(jié)晶水的碳酸鈉為無色晶體,結(jié)晶水不穩(wěn)定,易風(fēng)化,變成白色粉末Na2CO3,為強(qiáng)電解質(zhì),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(fù)分解反應(yīng),也能與一些鈣鹽、鋇鹽發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)。中文名碳酸鈉英文名Sodium Carbonate別 稱蘇打、純堿、化學(xué)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(shí)驗(yàn)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(yīng)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(zhì)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(jī)械嚙合,增加其容重和堆積比重以及改變其強(qiáng)度。第二步是:碳酸氫銨與氯化鈉反應(yīng)生成的碳酸氫鈉沉淀和氯化銨,碳酸氫鈉之所以沉淀是因?yàn)樗娜芙舛容^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(xué)海外歸來,他結(jié)合中國內(nèi)地缺鹽的國情 ,對索爾維法進(jìn)行改進(jìn),將純堿和合成氨兩大工業(yè)聯(lián)合,同時(shí)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(shí)這樣的反應(yīng)一般認(rèn)為不進(jìn)行,但是由于在某個(gè)溫度下,碳酸氫鈉的溶解度較低,會沉淀出來,所以這個(gè)反應(yīng)能夠一定程度上進(jìn)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(yīng)生成一分子的碳酸氫銨。二步是:碳酸氫銨與氯化鈉反應(yīng)生成的碳酸氫鈉沉淀和氯化銨,碳酸氫鈉之所以沉淀是因?yàn)樗娜芙舛容^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(shí),向母液中加入鹽細(xì)粉,而使 NH4Cl 單獨(dú)結(jié)晶析出供做氮肥。
純堿的化學(xué)和物理性質(zhì)
物理性質(zhì)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(xué)性質(zhì)
碳酸鈉的相對分子質(zhì)量為105.99,水溶液呈強(qiáng)堿性(pH=1 1.6)且有一定的腐蝕性,能與酸發(fā)生復(fù)分解反應(yīng),也能與一些鈣鹽、鋇鹽發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)。含有結(jié)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(qiáng),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(jié)合水中的質(zhì)子(即氫離子)生成碳酸氫根和碳酸,并且能結(jié)合酸中的質(zhì)子釋放二氧化碳。所以碳酸鈉在酸堿質(zhì)子理論中屬于布朗斯特堿。與酸反應(yīng)以鹽酸為例。當(dāng)鹽酸足量時(shí),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(gè)反應(yīng)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(yīng)。
與堿反應(yīng)
碳酸鈉能和氫氧化鈣等堿發(fā)生復(fù)分解反應(yīng),生成沉淀。工業(yè)上常用這種反應(yīng)制備堿(俗稱苛化法)