
研究与实践1 了解纯碱的生产历史
【研究目的】
纯碱是一种重要的化工原料,具有广泛的用途。通过查阅资料,了解纯碱的生产历史,感受化学工业发展过程中技术进步的重要性,以及建设生态文明的意义。
【纯碱的生产历史】
1.路布兰制碱法
(1)原料:食盐、焦炭和石灰石等。
(2)制取原理与步骤
(3)制取方法评价
路布兰制取纯碱,主要生产过程在固相中进行,难以连续生产,又需硫酸做原料,设备腐蚀严重,产品不纯,原料利用不充分,价格较贵,所以在20世纪20年代被淘汰。
2.索尔维制碱法(氨碱法)
(1)原料:食盐、氨、石灰石等。
(2)生产原理流程
(3)制取方法评价
此法食盐利用率比路布兰制碱法高,产品较纯净,成本低。
缺点:原料中一半成分未能转化为产品。
3.侯氏(联合)制碱法
侯氏制碱法又称联合制碱法,是我国化学工程专家侯德榜于1943年创立的。
(1)原料:食盐、氨、二氧化碳。
(2)工艺流程与反应原理
①产生NaHCO3的反应:NH3+NaCl+CO2+H2O===NaHCO3↓+NH4Cl。
②产生Na2CO3的反应:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O。
(3)制取方法评价
①符合“绿色化学的要求”,提高了原料(NaCl)的利用率,不产生无用的CaCl2。
②利用了大规模联合生产的优越性,利用一个厂的废料,作为另一个厂的主要原料。如合成氨厂的废料CO2可以作为碱厂的主要原料;碱厂无用的Cl-可以代替价格比较昂贵的硫酸用来固定氨,制成氮肥,降低了成本,提高了综合经济效益。
侯氏制碱法中,向饱和食盐水中是先通NH3还是先通CO2?为什么?
提示 应先通NH3,再通CO2。NH3在水中的溶解度很大,先通NH3,使溶液呈碱性,再通入CO2,可以保证吸收更多的CO2,产生高浓度的HC,利于析出更多的NaHCO3。