告诉我侯式制碱法是什么
告诉我侯式制碱法是什么
告诉我侯式制碱法是什么
告诉我侯式制碱法是什么
1937年,日本帝国主义向中国发动全面进攻,我国的化学机构大部分受到严重破坏,没有什么大的成就可言.在这个时候,独放异彩的要推侯德榜的联合制碱法的成功了.
纯碱,化学名称叫碳酸钠,俗称苏打.它是重要的化工产品,广泛用于制造玻璃、肥皂、纸浆、洗涤剂和石油炼制等.纯碱在自然界中也有,但是产地分散,纯度不高,因此远远不能满足社会需要.
18世纪,欧洲的科学家们已经开始了制纯碱的研究,基本上是下列反应所组成.
1.Na2SO4+2C=Na2S+2CO2
2.Na2S+CaCO3=CaS+Na2CO3
由于上述反应必须在高温下,且不能连续发生,浪费原料、污染环境等,最终没有成功.
后来,比利时化学家索维尔又发现了新的方法.他用的基本原料是食盐和石灰石,制造过程是这样的：先将浓的食盐溶液通入氨气饱和以后,再通入二氧化碳.二氧化碳是石灰石经过煅烧以后制得的.在溶液中氨、二氧化碳和水相互作用,生成酸式碳酸铵.酸式碳酸铵再与食盐发生反应就得到酸式碳酸钠和副产物氯化铵.
酸式碳酸钠溶解度小,经过过滤分离以后,再经过加热,就得到纯碱,并放出二氧化碳.二氧化碳可重新使用,而副产物氯化铵与石灰加热以后生成氯化钙和氨.
这种方法的优点是：反应中生成的二氧化碳和氨可循环利用,原料易得,工艺简单.但有两大缺点：一是食盐的利用率不高,只有70％左右；二是生成大量无用的氯化钙,即妨碍连续化生产,又增加了纯碱的成本,而且污染江河.
1939年,我国著名化学家侯德榜教授经过多年的潜心研究,提出了世界闻名的“联合制碱法”.这个方法即保留了索维尔方法的全部优点,同时又克服了它的全部缺点,使制碱法达到臻善臻美的地步.
侯氏制碱法的原理是；低温下在氨炮和了的饱和食盐水中通入CO2可析出NaHCO3,此时母液中的Na+减少而Cl-相当多.再加细盐末,因同离子效应,在低温下NH4Cl的溶解度小而NaCl的溶解度随温度的变化不大,因而NH4Cl析出,食盐不析出.如此往复,这样原料可充分利用,最后得到两种重要化工产品：纯碱和氯化铵（肥料）.侯氏制碱法主要化学反应如下：
（在碱母液中）
（在铵母液中）
由于侯德榜教授在制造纯碱方面的突出贡献,他所发明的这种方法,1941年被世界化学工业协会正式命名为“侯氏制碱法”.他本人被英国皇家学会、美国化工学会和美国机械学会授予荣誉会员称号.
侯德榜和"侯氏制碱法"
20世纪初,我国需要的纯碱全靠外国进口,制碱技术被外国资本家严密封锁.在美国攻读化学工程的侯德榜,具有强烈的爱国热情,立志为祖国制碱工业作出贡献.回国后,侯德榜经过反复试验,终于使洁白的纯碱生产出来,结束了我国完全靠进口洋碱的历史.后来,侯德榜又发明了联合制碱法,被命名为“侯氏制碱法”.从此,中国制碱化学工业跃上世界舞台.侯氏制碱法,就是将制碱中含氯的废液与合成氨过程中的二氧化碳废气加以回收、 利用,制成纯碱和氯化铵化肥,使制碱和制铵两大工业联合起来,所以又称为“联合制碱法”.
关于侯式制碱法的原理进行试验为什么先在食盐水中通入NH3,待饱和后在通入 CO2——如果不通氨气即通入CO2,是得不到NaHCO3的,因为同时会生成盐酸（可以自己写一下方程式就知道了）,所以先通入氨气,最后得到的产物是NaHCO3和NH4Cl,由于是氨气的饱和溶液,而NaHCO3的溶解度小于NH4Cl,所以可以得到固态的NaHCO3.这就是侯式制碱法的原理.
（CO2在水中溶解度小,在食盐水中溶解度更小,先通CO2到食盐水中的话,水中不会存留多少CO2,这样的话,再通入NH3,不会生成NaHCO3.而先通NH3,NH3在水中溶解度大,氨水饱和后,通入CO2,此时溶液中存在的离子有：Na+,Cl-,NH4+,HCO3-等,这些离子可以自由组合,由于NaHCO3溶解度比NH4Cl溶解度小,所以通入一定CO2后,NaHCO3就会析出,得到NaHCO3,而后加热NaHCO3可以得到纯碱Na2CO3）