碳酸鈉的制備方法

[db:作者] / 2023-02-07 00:00

碳酸鈉

[物化性質]碳酸鈉，化學式為Na2CO3，相對分子質量為105.99，俗名塊堿、純堿、蘇打等，穩定性較強，但高溫下也可分解，生成氧化鈉和二氧化碳。易溶于水，微溶于無水乙醇，不溶于丙醇，長期暴露在空氣中能吸收空氣中的水分及二氧化碳，生成碳酸氫鈉，并結成硬塊。吸濕性很強，很容易結成硬塊，在高溫下也不分解。含有結晶水的碳酸鈉有3種：Na2CO3·H2O、Na2CO3·7H2O和Na2CO3·10H2O。

碳酸鈉是重要的化工原料之一，用于制化學品、清洗劑、洗滌劑，也用于照相技術和制醫藥品。絕大部分用于工業，一小部分為民用。在工業用純堿中，主要是輕工、建材、化學工業，約占2/3；其次是冶金、紡織、石油、國防、醫藥及其他工業。玻璃工業是純堿的最大消費部門，1t玻璃消耗純堿0.2t。化學工業用于制水玻璃、重鉻酸鈉、硝酸鈉、氟化鈉、小蘇打、硼砂、磷酸三鈉等。冶金工業用作冶煉助熔劑、選礦用浮選劑，煉鋼和煉銻用作脫硫劑。印染工業用作軟水劑。制革工業用于原料皮的脫脂、中和鉻鞣革和提高鉻鞣液堿度，還用于生產合成洗滌劑添加劑三聚磷酸鈉和其他磷酸鈉鹽等。

[制備方法]

(1)呂布蘭法

1791年開始用食鹽、硫酸、煤、石灰石為原料生產碳酸鈉，但此法原料利用不充分、勞動條件惡劣、產品質量不佳，逐漸為索爾維法代替。

(2)索氏制減法

1859年比利時索爾維用食鹽、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，此法被沿用至今。

(3)侯氏制堿法

1943年中國侯德榜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聯合，同時生產碳酸鈉和化肥氯化銨，大大地提高了食鹽利用率。

其制備原理為:

此法保留了氨堿法的優點，消除了它的缺點，使食鹽的利用率提高到96%；NH4CI可做氮肥；可與合成氨廠聯合，使合成氨的原料氣CO轉化成CO2。

碳酸鹽用作清洗液的特點和注意事項如下。

(1)碳酸鈉用于清洗油脂，可使油脂疏松、分散、乳化和皂化。但是，碳酸氫鈉和倍半碳酸鈉的堿性較弱，已不足以使油脂皂化。

(2)在高溫下，碳酸鈉可使難溶于酸的無機鹽轉化為易溶于酸和水的碳酸鹽、碳酸氫鹽或倍半碳酸鹽。碳酸鈉能使水中的鈣、鎂離子生成難溶的碳酸鈣、碳酸鎂、碳酸氫鈉和倍半碳酸鈉，能使水中的鈣、鎂離子生成可溶性的酸式碳酸鈣、酸式碳酸鎂。因此它們對硬水都具有一定的軟化能力。

(3)在空氣中氧的作用下，碳酸鹽有利于某些金屬的鈍化。

(4)無水碳酸鈉的吸濕性強，產品容易結塊。在空氣中容易吸收二氧化碳變成碳酸氫鈉。十水物Na2CO3·10H2O是無色晶體，俗名洗濯堿或晶堿，在空氣中容易風化，失去水分而成一水合物的粉末。

(5)碳酸鈉是多元酸鹽，對溶液的酸堿性有一-定的緩沖性能，對有色金屬的腐蝕小于氫氧化鈉。

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