在古代人們就開始利用某些海藻晾曬后進(jìn)行焚燒,燒成的灰燼中含有堿類,再用熱水浸泡、濾清,就可得出一種褐色的堿液,不過由于這種方法的效率很低,所以產(chǎn)量并不高,所以純堿在古代也只是用作洗滌劑。到了現(xiàn)代,隨著工業(yè)化的不斷發(fā)展,純堿的用量越來越大,一些量產(chǎn)大的生產(chǎn)方法就被研發(fā)出來了。
現(xiàn)代純堿的制作方法大概可分為索氏制堿法、侯氏制堿法兩種:
索氏制堿法:1859年,比利時(shí)人索爾維,用食鹽、氨水、二氧化碳為原料,于室溫下從溶液中析出碳酸氫鈉,將它加熱,即分解為碳酸鈉,人們將此方法稱為索氏制堿法,此法一直沿用至今:
第一步:利用氨氣與水和二氧化碳反應(yīng)生成一分子的碳酸氫銨:
第二步: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:
侯氏制堿法:1943年中國(guó)人侯德榜留學(xué)海外歸來,他結(jié)合中國(guó)內(nèi)地缺鹽的國(guó)情 ,對(duì)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,大大地提高了食鹽利用率,是為侯氏制堿法:
第一步:氨氣與水和二氧化碳反應(yīng)生成一分子的碳酸氫銨;
第二步: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。(這兩步和上面的索氏制堿法相同)。
第三步:合成的碳酸氫鈉部分可以直接出廠銷售,其余的碳酸氫鈉會(huì)被加熱分解,生成碳酸鈉,生成的二氧化碳可以重新回到第一步循環(huán)利用。
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