碳酸钠(纯碱) 化学式为Na2CO3,俗名纯碱,又称苏打、碱灰,一种重要的化工基本原料,纯碱工业的主产品。通常为白色粉末,高温下易分解,易溶于水,水溶液呈碱性。纯碱在潮湿的空气里会潮解,慢慢吸收二氧化碳和水,部分变为碳酸氢钠,所以包装要严,否则会吸潮结块,碳酸钠与水生成Na2CO3·10H2O,Na2CO3·7H2O,Na2CO3·H2O三种水合物,其中Na2CO3·10H2O为稳定,且溶于水的溶解热非常小。多应用于照相行业,其商品名称为碳氧。Na2CO3·10H2O又称晶碱,以前,晶碱常用于家庭洗涤和洗羊毛,故又称“洗濯碱”①。过去,我国民间习惯使用既能洗衣又能发面的“块碱”,那是用纯碱加大量水搅拌制成的(另加有一些小苏打(NaHCO3),其含水量在50%以上。碳酸钠溶于水时呈吸热反应,在空气中易风化。Na2CO3·7H2O不稳定,仅在32.5~36℃范围内才能从碳酸钠饱和溶液中析出。碳酸钠是弱酸强碱盐。用化学方法制出的Na2CO3比天然碱纯净,人们因此称它为“纯碱”。
纯碱的用途很广,一般都是利用它的碱性。它可用于制造玻璃,如平板玻璃、瓶玻璃、光学玻璃和器皿;还可利用脂肪酸与纯碱的反应制肥皂;在硬水的软化、石油和油类的精制、冶金工业中脱除硫和磷、选矿、以及铜、铅、镍、锡、铀、铝等金属的制备、化学工业中制取钠盐、金属碳酸盐、漂白剂、填料、洗涤剂、催化剂及染料等均要用到它,在陶瓷工业中制取耐火材料和釉也要用到纯碱。
纯碱是一种重要的大吨位的化工原料。纯碱生产有索尔维法①,侯氏制碱法②和天然碱加工法等,所用原料因加工方法不同而异。主要原料为原盐(包括海盐、池盐、矿盐及地下卤水)、天然碱、氨等。中国主要纯碱厂有潍坊海化碱厂,天津碱厂,青岛碱厂,自贡鸿鹤化工总厂,湖北省化工厂。
纯碱与国家的节能减排
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氨碱生产环保矛盾的焦点主要是废液废渣。氨碱法生产纯碱,每吨碱约排10m3废液,其中固体渣约300-350kg。由于产生量大,很难大幅度综合利用,这也是困扰世界纯碱工业的难题。 氯化钙,是由纯碱排放的废液中提取的,是环保产品,氯化钙又是一个用途广泛的产品。 广泛应用于溶雪、石油钻探、除尘、建筑、干燥、橡胶、冶金、造纸、化工、制冷、食品、印染等行业。目前,氨碱法纯碱企业每年从废液中回收40万吨左右的工业盐和80万吨左右的氯化钙。
碳酸钠为什么能用于玻璃,制皂,造纸,纺织?
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玻璃是硅酸盐,如钠玻璃。
制皂则是利用Na2CO3的碱性,与硬脂酸R-COOH反应:
Na2CO3 + 2R-COOH = 2NaOOC-R + CO2
造纸和纺织的使用原理相似,都是利用碱可以溶解或软化纤维,这个实验你自己都可以做。注意我说的纤维不是化学纤维,而是天然的棉纤维。
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