純鹼的生產歷史研究方法

1. 我國科學家侯德榜創造了一種著名的純鹼生產方法--「聯合制鹼法」．「聯合制鹼法」生產過程用化學方程式可

生產過程用化學方程式表示：
（1）NH3+H2O+CO2=NH4HCO3

（2）NH4HCO3+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓
（3）2NaHCO3（加熱）=Na2CO3+H2O+CO2↑
即：①NaCl(飽和溶液)+NH3（先加）+H2O（溶液中）+CO2（後加）=NH4Cl+NaHCO3↓ （溶解度一般，因為不斷添加原料達到溶液飽和才沉澱）
②2NaHCO3（加熱）=Na2CO3+H2O+CO2↑
保留了氨鹼法的優點，消除了它的缺點，使食鹽的利用率提高到 96 %； NH4Cl 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 ，革除了 CaCO3 制 CO2 這一工序。
聯合制鹼法又稱侯氏制鹼法，用於在工業上製取純鹼（Na2CO3），由侯德榜於1943年發明，是世界上廣泛採用的制純鹼法。具體過程為:在飽和氨鹽水中(氨氣，氯化鈉都達到飽和的溶液)通入二氧化碳從而發生如下反應：反應中的碳酸氫鈉由於溶解度低而析出，可以進一步煅燒分解為碳酸鈉，水和二氧化碳,其中二氧化碳可以再次進入反應重復利用。

2. 純鹼生產方法及工藝過程

①NH3+CO2+H2O=NH4HCO3
②NH4HCO3+NaCl=NaHCO3+NH4Cl
③2NaHCO3=Na2CO3+CO2↑+H2O
①用氯化鈉與硫酸反應制硫酸鈉：2NaCl+H2SO4=Na2SO4+2HCl；
②用焦炭還原硫酸鈉得硫化鈉：Na2SO4+4C=Na2S+4CO↑
③用硫化鈉與石灰石反應制碳酸鈉：Na2S+CaCO3=Na2CO3+CaS

3. 純鹼的工業製取方法。

以食鹽（氯化鈉）、石灰石（經煅燒生成生石灰和二氧化碳）、氨氣為原料來製取純鹼。先使氨氣通入飽和食鹽水中而成氨鹽水，再通入二氧化碳生成溶解度較小的碳酸氫鈉沉澱和氯化銨溶液。其化學反應原理是：NaCl＋NH3＋H2O＋CO2＝NaHCO3↓＋NH4Cl 將經過濾、洗滌得到的NaHCO3微小晶體，再加熱煅燒製得純鹼產品。2NaHCO3＝Na2CO3＋H2O＋CO2↑放出的二氧化碳氣體可回收循環使用。含有氯化銨的濾液與石灰乳[Ca(OH)2]混合加熱，所放出的氨氣可回收循環使用。

4. 求制鹼的歷史

碳酸鈉用途非常廣泛。雖然人們曾先後從鹽鹼地和鹽湖中獲得碳酸鈉，但仍不能滿足工業生產的需要。
1862年，比利時人索爾維（Ernest Solvay 1838—1922）發明了以食鹽、氨、二氧化碳為原料製取碳酸鈉的「索爾維制鹼法」（又稱氨鹼法）。此後，英、法、德、美等國相繼建立了大規模生產純鹼的工廠，並組織了索爾維公會，對會員以外的國家實行技術封鎖。
第一次世界大戰期間，歐亞交通梗塞。由於我國所需純鹼都是從英國進口的，一時間，純鹼非常缺乏，一些以純鹼為原料的民族工業難以生存。1917年，愛國實業家范旭東在天津塘沽創辦了永利鹼業公司,決心打破洋人的壟斷，生產出中國的純鹼。他聘請正在美國留學的侯德榜先生出任總工程師。
1920年，侯德榜先生毅然回國任職。他全身心地投入制鹼工藝和設備的改進上，終於摸索出了索爾維法的各項生產技術。1924年8月,塘沽鹼廠正式投產。1926年，中國生產的「紅三角」牌純鹼在美國費城的萬國博覽會上獲得金質獎章。產品不但暢銷國內，而且遠銷日本和東南亞。
針對索爾維法生產純鹼時食鹽利用率低，制鹼成本高，廢液、廢渣污染環境和難以處理等不足，侯德榜先生經過上千次試驗，在1943年研究成功了聯合制鹼法。這種方法把合成氨和純鹼兩種產品聯合生產，提高了食鹽利用率，縮短了生產流程，減少了對環境的污染，降低了純鹼的成本。聯合制鹼法很快為世界所採用。
侯氏制鹼法的原理是依據離子反應發生的原理進行的，離子反應會向著離子濃度減小的方向進行。也就是很多初中高中教材所說的復分解反應應有沉澱，氣體和難電離的物質生成。他要制純鹼（Na2CO3），就利用NaHCO3在溶液中溶液中溶解度較小，所以先製得NaHCO3。再利用碳酸氫鈉不穩定性分解得到純鹼。要製得碳酸氫鈉就要有大量鈉離子和碳酸氫根離子，所以就在飽和食鹽水中通入氨氣，形成飽和氨鹽水，再向其中通入二氧化碳，在溶液中就有了大量的鈉離子，銨根離子，氯離子和碳酸氫根離子，這其中NaHCO3溶解度最小，所以析出，其餘產品處理後可作肥料或循環使用。

5. 純鹼的生產工藝流程是怎樣的

純鹼即蘇打(soda)，化學式為Na2CO3，是一種重要的化工原料，是食品、造紙、制葯、玻璃、肥皂、印染等工業乃至人民日常生活的必需品。 一:布蘭制鹼法: 古代，人們從草木灰中提取碳酸鉀，後來又從鹽鹼地和鹽湖等天然資源中獲取碳酸鈉，但量太小。遠不能滿足化工生產需求，1791年法國醫生路布蘭首先獲得制鹼專利，以食鹽為原料制鹼，稱路布蘭制鹼法，該法分三布： ①用氯化鈉與硫酸反應制硫酸鈉：2NaCl+H2SO4=Na2SO4+2HCl； ②用焦炭還原硫酸鈉得硫化鈉：Na2SO4+4C=Na2S+4CO↑ ③用硫化鈉與石灰石反應制碳酸鈉：Na2S+CaCO3=Na2CO3+CaS 缺點:; 該方法生產時需要高溫，硫酸對設備腐蝕嚴重，CaS廢棄物長期堆積臭氣四溢，加之成本較高，後被氨鹼法代替。 二: 氨鹼法即索爾維制鹼法， 是1862年，比利時人索爾維以食鹽、氨、二氧化碳原料發明的制鹼法，其反應也分三步進行： ①NH3+CO2+H2O=NH4HCO3 ②NH4HCO3+NaCl=NaHCO3+NH4Cl ③2NaHCO3=Na2CO3+CO2↑+H2O 反應生成的CO2可回收利用，NH4Cl又可與生石灰反應重新生成氨氣： 2NH4Cl+CaO=2NH3↑+CaCl2+H2O 缺點: 該法實現了連續化生產，食鹽利用率得到提高，使純鹼價格大大降低，並且產品質量純凈，故被稱純鹼。 三: 候氏制鹼法 對上述方法做了較大的改進，此法的最大特點是不從固體碳酸氫銨(NH4HCO3)，而是由鹽鹵先吸收氨後再碳酸化以進行連續生產，此法的原理是：低溫下用氨飽和的飽和食鹽水通入二氧化碳（CO2）可析出碳酸氫鈉(NaHCO3)，此時母液中Na+減少而Cl-相對多，此時再加入細鹽末，因同離子效應，低溫氯化銨（NH4Cl）溶解度突然降低，而食鹽(NaCl)的溶解度變化不大，所以氯化銨（NH4Cl）析出而食鹽不析出，再用氨飽和後通二氧化碳（CO2），結果往返析出NaHCO3和NH4Cl，其中氨由氮與水中的氫化合製成，CO2是提取氫氣和氮氣的半水煤氣之副產品，這樣巧妙的把氮氣工業和制鹼工業聯合起來，故候氏制鹼法又稱聯合制鹼法。該法生產的鹼質量優良，純白如雪，在1926年獲美國費城「萬國博覽會金質獎」。具體是這樣的： 1 向已經氨化的飽和食鹽水中通入二氧化碳 NH3+H2O+CO2+NaCl=NH4Cl+NaHCO3（析出） 2 加熱碳酸氫鈉，得到碳酸鈉 2NaHCO3＝Na2CO3+H2O+CO2 3 利用碳酸鈉通入石灰水，製得氫氧化鈉 Na2CO3＋Ca(OH)2=2NaOH+CaCO3 4 培燒碳酸鈣，得到二氧化碳循環 CaCO3=CaO+CO2 CaO+H2O=Ca(OH)2 5向1步反應的母液中，加入過量食鹽，氯化銨結晶析出，製成化肥使用。 侯德榜先生經過上千次試驗，在1943年研究成功了聯合制鹼法。這種方法把合成氨和純鹼兩種產品聯合生產，提高了食鹽利用率，縮短了生產流程，減少了對環境的污染，降低了純鹼的成本。 我只找到氨鹼法即索爾維制鹼法的流程圖： http://www.hhsz.cn/huaxue/ReadNews.asp?NewsID=236

6. 從科學家對純鹼生產的研究中你得到什麼啟示

人們對事物的認識總是由低級走向高級，總是在不斷的發展，不斷的完善，在這個過程中滲透著人們不畏權威、勇於創新的精神，事實證明通過努力在前人基礎上總能找到突破口，從而促進科技進步。河北省廣宗縣第一中學張洪慈

7. 純鹼 的製作工藝是怎樣的

碳酸鈉：純鹼sodium carbonate
【化學式】Na2CO3
【分子量】105.99
【俗名】塊鹼、純鹼、石鹼、蘇打(Soda) 、口鹼（歷史上，一般經張家口和古北口轉運全國，因此又有「口鹼」之說。）,無結晶水的工業名稱為輕質鹼，有一個結晶水的工業名稱為重質鹼。
【CAS編號】497-19-8
【外觀】白色粉末
【口味】澀
【相對密度(水=1)】2.532
【熔點】851℃
【分類】強鹼弱酸鹽 **注意**（純鹼不是鹼，是鹽類！）
【化學性質】1）溶液顯鹼性，能與酸反應。
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
2) Na2CO3與鹼反應。
Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH
3) Na2CO3,NaCl與鹽反應。
Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓【白色粉末，不溶於水，可溶於酸】+2NaCl
NaCl+AgNO3=AgCl↓+NaNO3
4)Na2CO3與H2O+CO2反應。
2Na2CO3+H2O+CO2=4NaHCO3
【穩定性】穩定性較強，但高溫下也可分解，生成氧化鈉和二氧化碳。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，並結成硬塊。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。
【溶解性】易溶於水，微溶於無水乙醇，不溶於丙醇。
碳酸鈉易溶於水，是一種弱酸鹽，溶於水後發生水解反應，使溶液顯鹼性，有一定的腐蝕性，能與酸進行中和反應，生成相應的鹽並放出二氧化碳。
【製取】實驗室製取碳酸鈉：2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O.存在於自然界（如鹽湖）的碳酸鈉稱為天然鹼，在古代便被用作洗滌劑和用於印染。1791年開始用食鹽、硫酸、煤、石灰石為原料生產碳酸鈉，是為呂布蘭法，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。1859年比利時索爾維用食鹽、氨水、二氧化碳為原料，於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。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，將純鹼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，是為侯氏制鹼法。索氏制鹼法和侯氏制鹼法的主要化學反應式均為：
NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3+NH4Cl,2NaHCO3=Na2CO3+CO2+H2O
所不同的是索氏法在整個製取過程中NH3是循環使用的：2NH4Cl+Ca(OH)2=2NH3+CaCl2+2H2O
而侯氏法在整個製取過程中，NH4Cl直接做為純鹼的付產品----肥料。
碳酸鈉用於肥皂、造紙、洗滌劑、玻璃生產，用作冶金工業的助熔劑、軟水劑。
碳酸鈉的技術指標:
指標項目 指 標
(1類) (2類) (3類)
總鹼量(%) 99 98 96
氯化物(%) 0.5 0.9 1.2
水不溶物(%) 0.04 0.1 0.15
鐵(%) 0.004 0.006 0.010
硫酸鹽(%) 0.03 0.08 ---
燒失量(%) 0.8 1.0 1.3
【用途】是重要的化工原料之一, 用於制化學品、清洗劑、洗滌劑、也用於照相術和制醫葯品。
絕大部分用於工業，一小部分為民用。在工業用純鹼中，主要是輕工、建材、化學工業，約佔2/3；其次是冶金、紡織、石油、國防、醫葯及其它工業。玻璃工業是純鹼的最大消費部門，每噸玻璃消耗純鹼0.2噸。化學工業用於制水玻璃、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。製革工業用於原料皮的脫脂、中和鉻鞣革和提高鉻鞣液鹼度。還用於生產合成洗滌劑添加劑三聚磷酸鈉和其他磷酸鈉鹽等。食用級純鹼用於生產味精、麵食等。
【禁配物】強酸、鋁、氟
【健康危害】本品具有刺激性和腐蝕性。直接接觸可引起皮膚和眼灼傷。生產中吸入其粉塵和煙霧可引起呼吸道刺激和結膜炎，還可有鼻粘膜潰瘍、萎縮及鼻中隔穿孔。長時間接觸本品溶液可發生濕疹、皮炎、雞眼狀潰瘍和皮膚鬆弛。接觸本品的作業工人呼吸器官疾病發病率升高。誤服可造成消化道灼傷、粘膜糜爛、出血和休克。
【毒理學資料】
LD50：4090 mg/kg(大鼠經口)
LC50：2300mg/m3，2小時(大鼠吸入)
【燃爆危險】本品不燃，具腐蝕性、刺激性，可致人體灼傷。
【急救措施】
皮膚接觸： 立即脫去污染的衣著，用大量流動清水沖洗至少15分鍾。就醫。
眼睛接觸： 立即提起眼瞼，用大量流動清水或生理鹽水徹底沖洗至少15分鍾。就醫。
吸入： 脫離現場至空氣新鮮處。如呼吸困難，給輸氧。就醫。
食入： 用水漱口，給飲牛奶或蛋清。就醫。
【消防措施】
危險特性： 具有腐蝕性。未有特殊的燃燒爆炸特性。
有害燃燒產物： 自然分解產物未知。
滅火方法： 消防人員必須穿全身耐酸鹼消防服。滅火時盡可能將容器從火場移至空曠處。
【泄漏應急處理】隔離泄漏污染區，限制出入。建議應急處理人員戴防塵面具（全面罩），穿防毒服。避免揚塵，小心掃起，置於袋中轉移至安全場所。若大量泄漏，用塑料布、帆布覆蓋。收集回收或運至廢物處理場所處置。
【操作注意事項】密閉操作，加強通風。操作人員必須經過專門培訓，嚴格遵守操作規程。建議操作人員佩戴自吸過濾式防塵口罩，戴化學安全防護眼鏡，穿防毒物滲透工作服，戴橡膠手套。避免產生粉塵。避免與酸類接觸。搬運時要輕裝輕卸，防止包裝及容器損壞。配備泄漏應急處理設備。倒空的容器可能殘留有害物。稀釋或制備溶液時，應把鹼加入水中，避免沸騰和飛濺。
【儲存注意事項】儲存於陰涼、通風的庫房。遠離火種、熱源。應與酸類等分開存放，切忌混儲。儲區應備有合適的材料收容泄漏物。
【運輸注意事項】起運時包裝要完整，裝載應穩妥。運輸過程中要確保容器不泄漏、不倒塌、不墜落、不損壞。嚴禁與酸類、食用化學品等混裝混運。運輸途中應防曝曬、雨淋，防高溫。車輛運輸完畢應進行徹底清掃。

8. 目前生產純鹼最重要的方法

生產純鹼就是碳酸鈉的主要形式，一般是通過提取物或者高溫煅燒碳酸氫鈉

9. 我國科學家侯德榜創造了一種著名的純鹼生產方法-「聯合制鹼法」．請你回答：（1）純鹼（Na2CO3）屬於鹽鹽

（1）碳酸鈉是由鈉離子和碳酸根離子構成的，屬於鹽類，其水溶液呈鹼性，溶液的pH大於7．
（2）①反應NH₃+CO₂+H₂O=NH₄HCO₃的特點是「多變一」，符合化合反應的定義和特點，為化合反應，
②NH₄HCO₃+NaCl=NaHCO₃↓+NH₄Cl的特點是「兩交換，價不變」，符合復分解反應的定義和特點，為復分解反應，
③2NaHCO₃

加熱 .

Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑的特點是「一變多」，符合分解反應的定義和特點，為分解反應，缺少的基本反應類型是置換反應．
（3）磨細食鹽粉的表面積增大，加快食鹽溶解，增大食鹽和碳酸氫銨的接觸面積，進而加快反應速率．
（4）由圖示的溶解度曲線可得多種信息，如：NH₄Cl溶解度隨溫度升高而明顯增大，或NaCl溶解度受溫度影響不大，或t℃時，NH₄Cl和NaCl的溶解度相同，或20℃時，NaCl的溶解度為36g等．
（5）NH₄Cl溶解度受溫度影響較大，且隨溫度降低而明顯減小，而NaCl溶解度受溫度影響不大，所以降溫後NH4Cl晶體大量析出，而NaCl卻仍留在了溶液中；氯化銨中含有氮元素，為氮肥；氯化銨的化學式為NH₄Cl，其中氮元素的質量分數為

14

14+1×4+35.5

×100%=26.2%．
故答案為：
（1）鹽；＞；
（2）C；
（3）增大食鹽和水的接觸面積，加快食鹽溶解，進而加快反應速率；
（4）NH₄Cl溶解度隨溫度升高而NaCl溶解度受溫度影響不大．（或t℃時，NH₄Cl和NaCl的溶解度相同；20℃時，NaCl的溶解度為36g．）；
（5）NH₄Cl溶解度受溫度影響較大，而NaCl溶解度受溫度影響不大；氮；26.2%．

10. 純鹼的生產工藝流程是怎樣的

1、氨氣與水和二氧化碳反應生成一分子的碳酸氫銨，如圖：

(10)純鹼的生產歷史研究方法擴展閱讀：

碳酸鈉 [497-19-8]（Na2CO3），分子量105.99 。化學品的純度多在99.5%以上（質量分數），又叫純鹼，但分類屬於鹽，不屬於鹼。國際貿易中又名蘇打或鹼灰。