候氏制碱法

来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2024/12/25 13:23:36
候氏制碱法候氏制碱法候氏制碱法氨气与水和二氧化碳反应生成一分子的碳酸氢铵,这是第一步.第二步是:碳酸氢铵与氯化钠反应生成一分子的氯化铵和碳酸氢钠沉淀,碳酸氢钠之所以沉淀是因为它的溶解度较小.根据NH4

候氏制碱法
候氏制碱法

候氏制碱法
氨气与水和二氧化碳反应生成一分子的碳酸氢铵,这是第一步.第二步是:碳酸氢铵与氯化钠反应生成一分子的氯化铵和碳酸氢钠沉淀,碳酸氢钠之所以沉淀是因为它的溶解度较小.根据 NH4Cl 在常温时的溶解度比 NaCl 大,而在低温下却比 NaCl 溶解度小的原理,在 278K 283K(5 10 ℃ ) 时,向母液中加入食盐细粉,而使 NH4Cl 单独结晶析出供做氮肥.
化学原理
侯氏制碱法原理 
NH3+CO2+H2O=NH4HCO3
NH4HCO3+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl (在反应中NaHCO3沉淀,所以这里有沉淀符号,这也正是这个方法的便捷之处)
总反应方程式:
NaCl + CO2 + H2O + NH3= NaHCO3 ↓ + NH4Cl
2NaHCO3====Na2CO3+H2O+CO2↑(CO2循环使用)
侯氏制碱法又名联合制碱法
(1)NH3+H2O+CO2=NH4HCO3
(2)NH4HCO3+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓
(3)2NaHCO3(加热)=Na2CO3+H2O+CO2↑
即:①NaCl(饱和溶液)+NH3(先加)+H2O(溶液中)+CO2(后加)=NH4Cl+NaHCO3↓ (溶解度一般,因为不断添加原料达到溶液饱和才沉淀)
(先添加NH3而不是CO2:CO2在NaCl中的溶解度很小,先通入NH3使食盐水显碱性,能够吸收大量CO2气体,产生高浓度的HCO3-,才能析出NaHCO3晶体.)
②2NaHCO3(加热)=Na2CO3+H2O+CO2↑
优点
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 %; NH4Cl 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 ,革除了 CaCO3 制 CO2 这一工序.
注:纯碱就是碳酸钠
在制碱过程中向滤出NaHCO3晶体后的NH4Cl溶液中加熟石灰以回收氨,使之循环使用:
2NH4Cl+Ca(OH)2 (加热)= CaCl2+2NH3↑+2H2O