碳酸钠的制备方法

[db:作者] / 2023-02-07 00:00

碳酸钠

[物化性质]碳酸钠，化学式为Na2CO3，相对分子质量为105.99，俗名块碱、纯碱、苏打等，稳定性较强，但高温下也可分解，生成氧化钠和二氧化碳。易溶于水，微溶于无水乙醇，不溶于丙醇，长期暴露在空气中能吸收空气中的水分及二氧化碳，生成碳酸氢钠，并结成硬块。吸湿性很强，很容易结成硬块，在高温下也不分解。含有结晶水的碳酸钠有3种：Na2CO3·H2O、Na2CO3·7H2O和Na2CO3·10H2O。

碳酸钠是重要的化工原料之一，用于制化学品、清洗剂、洗涤剂，也用于照相技术和制医药品。绝大部分用于工业，一小部分为民用。在工业用纯碱中，主要是轻工、建材、化学工业，约占2/3；其次是冶金、纺织、石油、国防、医药及其他工业。玻璃工业是纯碱的最大消费部门，1t玻璃消耗纯碱0.2t。化学工业用于制水玻璃、重铬酸钠、硝酸钠、氟化钠、小苏打、硼砂、磷酸三钠等。冶金工业用作冶炼助熔剂、选矿用浮选剂，炼钢和炼锑用作脱硫剂。印染工业用作软水剂。制革工业用于原料皮的脱脂、中和铬鞣革和提高铬鞣液碱度，还用于生产合成洗涤剂添加剂三聚磷酸钠和其他磷酸钠盐等。

[制备方法]

(1)吕布兰法

1791年开始用食盐、硫酸、煤、石灰石为原料生产碳酸钠，但此法原料利用不充分、劳动条件恶劣、产品质量不佳，逐渐为索尔维法代替。

(2)索氏制减法

1859年比利时索尔维用食盐、氨水、二氧化碳为原料，于室温下从溶液中析出碳酸氢钠，将它加热，即分解为碳酸钠，此法被沿用至今。

(3)侯氏制碱法

1943年中国侯德榜结合中国内地缺盐的国情，对索尔维法进行改进，将纯碱和合成氨两大工业联合，同时生产碳酸钠和化肥氯化铵，大大地提高了食盐利用率。

其制备原理为:

此法保留了氨碱法的优点，消除了它的缺点，使食盐的利用率提高到96%；NH4CI可做氮肥；可与合成氨厂联合，使合成氨的原料气CO转化成CO2。

碳酸盐用作清洗液的特点和注意事项如下。

(1)碳酸钠用于清洗油脂，可使油脂疏松、分散、乳化和皂化。但是，碳酸氢钠和倍半碳酸钠的碱性较弱，已不足以使油脂皂化。

(2)在高温下，碳酸钠可使难溶于酸的无机盐转化为易溶于酸和水的碳酸盐、碳酸氢盐或倍半碳酸盐。碳酸钠能使水中的钙、镁离子生成难溶的碳酸钙、碳酸镁、碳酸氢钠和倍半碳酸钠，能使水中的钙、镁离子生成可溶性的酸式碳酸钙、酸式碳酸镁。因此它们对硬水都具有一定的软化能力。

(3)在空气中氧的作用下，碳酸盐有利于某些金属的钝化。

(4)无水碳酸钠的吸湿性强，产品容易结块。在空气中容易吸收二氧化碳变成碳酸氢钠。十水物Na2CO3·10H2O是无色晶体，俗名洗濯碱或晶碱，在空气中容易风化，失去水分而成一水合物的粉末。

(5)碳酸钠是多元酸盐，对溶液的酸碱性有一-定的缓冲性能，对有色金属的腐蚀小于氢氧化钠。

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