纯碱的工业制法(后)

纯碱工业制‎作方法纯碱即苏打‎(soda)，化学式为N‎a2CO3‎，是一种重要‎的化工原料‎，是食品、造纸、制药、玻璃、肥皂、印染等工业‎乃至人民日‎常生活的必‎需品。

一:布兰制碱法‎:古代，人们从草木‎灰中提取碳‎酸钾，后来又从盐‎碱地和盐湖‎等天然资源‎中获取碳酸‎钠，但量太小。

远不能满足‎化工生产需‎求，1791年‎法国医生路‎布兰首先获‎得制碱专利‎，以食盐为原‎料制碱，称路布兰制‎碱法，该法分三布‎：①用氯化钠与‎硫酸反应制‎硫酸钠：2NaCl‎+H2SO4‎=Na2SO‎4+2HCl；②用焦炭还原‎硫酸钠得硫‎化钠：Na2SO‎4+4C=Na2S+4CO↑‎③用硫化钠与‎石灰石反应‎制碳酸钠：Na2S+CaCO3‎=Na2CO‎3+CaS缺点:;该方法生产‎时需要高温‎，硫酸对设备‎腐蚀严重，CaS废弃‎物长期堆积‎臭气四溢，加之成本较‎高，后被氨碱法‎代替。

二: 氨碱法即索‎尔维制碱法‎，是1862‎年，比利时人索‎尔维以食盐‎、氨、二氧化碳原‎料发明的制‎碱法，其反应也分‎三步进行：①NH3+CO2+H2O=NH4HC‎O3②NH4HC‎O3+NaCl=NaHCO‎3+NH4Cl‎③2NaHC‎O3=Na2CO‎3+CO2↑+H2O‎反应生成的‎C O2可回‎收利用，NH4Cl‎又可与生石‎灰反应重新‎生成氨气：2NH4C‎l+CaO=2NH3↑+CaCl2‎+H2O缺点:该法实现了‎连续化生产‎，食盐利用率‎得到提高，使纯碱价格‎大大降低，并且产品质‎量纯净，故被称纯碱‎。

三: 候氏制碱法‎对上述方法‎做了较大的‎改进，此法的最大‎特点是不从‎固体碳酸氢‎铵(NH4HC‎O3)，而是由盐卤‎先吸收氨后‎再碳酸化以‎进行连续生‎产，此法的原理‎是：低温下用氨‎饱和的饱和‎食盐水通入‎二氧化碳（CO2）可析出碳酸‎氢钠(NaHCO‎3)，此时母液中‎N a+减少而Cl‎-相对多，此时再加入‎细盐末，因同离子效‎应，低温氯化铵‎（NH4Cl‎）溶解度突然‎降低，而食盐(NaCl)的溶解度变‎化不大，所以氯化铵‎（NH4Cl‎）析出而食盐‎不析出，再用氨饱和‎后通二氧化‎碳（CO2），结果往返析‎出NaHC‎O3和NH‎4Cl，其中氨由氮‎与水中的氢‎化合制成，CO2是提‎取氢气和氮‎气的半水煤‎气之副产品‎，这样巧妙的‎把氮气工业‎和制碱工业‎联合起来，故候氏制碱‎法又称联合‎制碱法。

纯碱的生产工艺（侯氏制碱法）碳酸钠，俗名苏打、纯碱、洗涤碱，化学式：Na2CO3，普通情况下为白色粉末，为强电解质。

密度为2.532g/cm3，熔点为851°C，易溶于水，具有盐的通性。

是重要的化工原料之一, 用于制化学品、清洗剂、洗涤剂、也用于照相术和制医药品，绝大部分用于工业，一小部分为民用。

在工业用纯碱中，主要是轻工、建材、化学工业，约占2/3；其次是冶金、纺织、石油、国防、医药及其它工业。

玻璃工业是纯碱的最大消费部门，每吨玻璃消耗纯碱0.2吨。

化学工业用于制水玻璃、重铬酸钠、硝酸钠、氟化钠、小苏打、硼砂、磷酸三钠等。

冶金工业用作冶炼助熔剂、选矿用浮选剂，炼钢和炼锑用作脱硫剂。

印染工业用作软水剂。

制革工业用于原料皮的脱脂、中和铬鞣革和提高铬鞣液碱度。

还用于生产合成洗涤剂添加剂三聚磷酸钠和其他磷酸钠盐等。

食用级纯碱用于生产味精、面食等。

一、实验目的1．掌握侯氏制碱法的原理和方法；2．了解侯氏制碱法的原理应用于实际化工生产中的方法；3．培养学生对专业知识的应用能力。

二、实验原理侯氏制碱法的原理是依据离子反应发生的原理进行的，离子反应会向着离子浓度减小的方向进行。

也就是很多初中高中教材所说的复分解反应应有沉淀，气体和难电离的物质生成。

要制得纯碱（Na2CO3），就要利用碳酸氢钠不稳定性分解得到纯碱。

要制得碳酸氢钠就要有大量钠离子和碳酸氢根离子，所以在饱和食盐水中通入氨气，形成饱和氨盐水，再向其中通入二氧化碳，在溶液中就有了大量的钠离子、铵根离子、氯离子和碳酸氢根离子，其中NaHCO3溶解度最小，最终析出大量的晶体。

化学方程式为：（1）NH3+H2O+CO2=NH4HCO3（2）NH4HCO3+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓（3）2NaHCO3（加热）=Na2CO3+H2O+CO2↑即：NaCl(饱和)+NH3+H2O+CO2=NH4Cl+NaHCO3↓2NaHCO3（加热）=Na2CO3+H2O+CO2↑三、主要试剂及仪器设备试剂：二氧化碳、浓氨水、粉状氯化钠、95%乙醇；仪器设备：启普发生器、电子天平、抽滤装置、100 mL锥形的1个、50 mL量筒1个、陶瓷坩埚1个、100mL烧杯5个。

纯碱工业近代史与侯氏制碱法黄明建人类早期用碱主要有两个来源：一是天然碱，源于碱湖；二是植物碱，将植物（如海藻）烧成灰后，经水浸、过滤、浓缩结晶后的提取物。

18世纪中叶，由于玻璃、肥皂、皮革等工业生产规模的扩大，使纯碱的市场需求量也迅速增大。

正是在这一时期，英法七年战争（1756～1763）导致法国纯碱供应严重短缺。

1775年，法国科学院悬赏征求制碱方法。

直至1789年，法国医生路布兰（N.Lebelanc ）终于发明了一种有实用价值的制碱法，并于1791年获得法国专利权。

路布兰制碱法路布兰以食盐、硫酸、煤及石灰石为原料制得纯碱。

食盐与硫酸作用生成硫酸钠（也有国家用芒硝代替硫酸和食盐），再同石灰石、煤混合，置于反射炉或旋转炉于950～1000℃下煅烧。

主要反应原理： 2NaCl + H 2SO 4 == Na 2SO 4 + 2HClNa 2SO 4 + 2C == Na 2S + 2CO 2↑ （同时有CO 生成）Na 2S + CaCO 3 == Na2CO 3 + CaS 索尔维制碱法（氨碱法）1861年，比利时人索尔维（E.Solvay ）在其父煤气厂从事稀氨水的浓缩工作时，发现用饱和食盐水吸收氨和二氧化碳时能制得重（chóng ）碱——碳酸氢钠，继而可制得纯碱。

索尔维制碱法（或称氨碱法）就此产生，并获得利用海盐、氨和石灰石制取纯碱的专利。

1863年，索尔维正式筹资办厂，很快迫使路布兰法退出历史舞台。

其生产工艺的主要流程：高温高温高温主要反应原理：CaCO 3 == CaO + CO 2↑NaCl + NH 3 + CO 2 + H 2O = NaHCO 3↓+ NH 4Cl 2NaHCO 3 == Na 2CO 3 + CO 2↑+ H 2O2NH 4Cl + Ca(OH)2 == CaCl 2 + 2NH 3↑+ H 2O生产中，先要精制饱和食盐水的原因，是为了除去混在食盐中的Mg 2+和Ca 2+，避免在后续工序中生成难溶的氢氧化物和碳酸盐，影响传热，甚至堵塞管道，还影响产品的质量。

纯碱工业制法全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：纯碱，化学名为碳酸氢钠，也称碳酸钠，是一种重要的化工原料，广泛应用于玻璃、肥料、洗涤剂等行业。

纯碱工业制法主要分为两种，一种是氢氧化钠法，另一种是自然碱法。

本文将重点介绍氢氧化钠法制备纯碱的工艺流程及相关知识。

氢氧化钠法制备纯碱的工艺流程包括若干步骤，主要包括矿石选矿、石灰石碳化、氢氧化钠提取、碳酸化及回收利用等。

首先是矿石选矿，通常采用天然碱矿石，如矿石中含有氯化钠、氯化钾、硫酸钠等。

选矿过程中，将含碱物质的矿石从其他杂质中分离出来，以确保最终产品的纯度。

接下来是石灰石碳化，将选矿得到的碱矿石和石灰石研磨混合，并在高温下进行反应，生成氢氧化钠。

这一步骤是制备纯碱的关键环节，影响着产品的质量和产量。

然后是氢氧化钠提取，将碳化生成的氢氧化钠进行提取分离，得到高纯度的氢氧化钠溶液。

在纯碱工业制法中，氢氧化钠是十分重要的中间体，它不仅是制备纯碱的关键原料，也广泛应用于其他化工领域，如造纸、皮革、食品等。

氢氧化钠的生产工艺和技术水平也直接影响着纯碱的制备质量和成本。

除了氢氧化钠法，纯碱的另一种制备方法是自然碱法。

自然碱是指天然产生的碳酸盐矿石，如矿砂、矿泉水等。

自然碱法制备纯碱的工艺流程相对简单，主要是通过碳酸盐矿石的热分解、碱液处理等步骤获得纯碱产品。

与氢氧化钠法相比，自然碱法的纯碱产量较低，且质量也不如氢氧化钠法制备的产品。

纯碱工业制法是一个复杂而重要的化工过程，其工艺流程和技术水平直接影响着产品的质量和生产效率。

随着科技的不断进步和发展，纯碱工业制法也在不断创新和改进，以满足市场需求和提高生产效益。

希望通过本文的介绍，读者可以更加全面地了解纯碱的制备工艺及相关知识，进一步推动纯碱工业的发展和进步。

第二篇示例：纯碱，即氢氧化钠，是一种重要的化工产品，广泛用于制造玻璃、肥料、皂类、造纸、化纤等行业。

纯碱工业制法主要是通过电解食盐溶液，制取氢氧化钠和氯气，再通过碱液处理，得到纯碱产品。

工业上用纯碱制烧碱的化学方程式化学式：2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O
烧碱是利用纯碱与酸碱反应，以水和晶体硫酸钠为产物，获得合
成烧碱的化学反应。

烧碱反应原理：酸性与碱性物质反应后，氢离子和离子会发生转
移反应，从而生成氢氧化钠和硫酸钠。

在工业上，烧碱是一种常用的合成方法，可以制备具有良好灭菌
消毒特性的合成烧碱。

烧碱合成过程是，将高纯度、无污染的纯碱
（氢氧化钠）通过反应器与受控的石灰石（CaCO3）、硫酸或其他卤素
水溶液中的H2SO4反应，而得到水溶液中的晶体硫酸钠和水蒸气。

具体化学反应为：2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O
这个反应也被称为酸碱反应，它是物质发生气体变化时特有的一
种反应，主要发生在氢氧化钠与酸反应之中，由于碱性物质与酸反应，表现出数学中的加法或减法等规律，能够将两种物质转化为两种新的
物质，而氢氧化钠和硫酸钠就是这个反应的最佳产物。

实验一工业纯碱（Na2CO3）的制备及含量测定一、实验目的1.掌握利用复分解反应及盐类的不同溶解度制备无机化合物的方法。

2.掌握温控、灼烧、减压过滤及洗涤等操作。

3.进一步巩固酸碱平衡和强酸滴定弱碱的理论及滴定分析操作技能。

二、实验原理1．Na2CO3的制备原理Na2CO3的工业制法是将NH3和CO2通人NaCl溶液中，生成NaHCO3，经过高温灼烧，失去CO2和H2O，生成Na2CO3，反应式为NH3+CO2+H2O+NaCl ══ NaHCO3+NH4Cl2NaHCO3══ Na2CO3+CO2↑+H2O2．产品纯度分析与总碱度的测定原理常用酸碱滴定法测定其总碱度来检测产品的质量。

以HCl标准溶液作为滴定剂，滴定反应式如下CO2↑+H2O反应生成的H2C03其过饱和的部分分解成CO2逸出，化学计量点时，溶液的pH为3．8～3．9，以甲基橙作指示剂，用HCl标液滴定至橙色(pH≈4．0)为终点。

三、仪器药品仪器：恒温水浴锅循环水真空泵烧杯（250mL）布氏漏斗蒸发皿量筒（100mL）干燥器台天平分析天平容量瓶（250mL）移液管（25mL）锥形瓶（250mL）酸式滴定管药品：NaCl（固）NH4HCO3 （固）0.1mol·L-1 HCl 甲基橙指示剂（1g·L-1）无水Na2C03（AR）四、实验步骤1．Na2CO3的制备(1) NaHCO3中间产物的制备取25mL含25％纯NaCl的溶液于小烧杯中，放在水浴锅上加热，温度控制在30～35℃之间。

同时称取NH4HCO3固体(加以研磨)细粉末10g，在不断搅拌下分几次加入到上述溶液中。

加完NH4HCO3固体后继续充分搅拌并保持在此温度下反应20min左右，静置5min后减压过滤，得到NaHCO3晶体。

用少量水淋洗晶体以除去黏附的铵盐，再尽量抽干母液。

(2)Na2CO3制备将上面制得的中间产物NaHCO3放在蒸发皿中，置于石棉网上加热，同时必须用玻璃棒不停地翻搅，使固体均匀受热并防止结块。

1922）于1892年发明的纯碱制法。他以 食盐（氯化钠）、石灰石（经煅烧生成生 石灰和二氧化碳）、氨气为原料来制取纯 碱。先使氨气通入饱和食盐水中而成氨盐 水，再通入二氧化碳生成溶解度较小的碳 酸氢钠沉淀和氯化铵溶液。其化学反应原 理是： NaCl＋NH3＋H2O＋CO2＝NaHCO3↓＋
NH4Cl
索尔维制碱法与 侯氏制碱法（也叫做氨碱法与联
碱法）
无水碳酸钠，俗名纯碱、苏打。 它是玻璃、造纸、肥皂、洗涤 剂、纺织、制革等工业的重要 原料，还常用作硬水的软化剂， 也用于制造钠的化合物。它的 工业制法主要有氨碱法和联合 制碱法两种。
一、氨碱法（又称索尔维法） 制碱法包括两个过程：第一个过程与氨碱法相同， 将氨通入饱和食盐水而成氨盐水，再通入二氧化碳生 成碳酸氢钠沉淀，经过滤、洗涤得NaHCO3微小晶体， 再煅烧制得纯碱产品，其滤液是含有氯化铵和氯化钠 的溶液。第二个过程是从含有氯化铵和氯化钠的滤液 中结晶沉淀出氯化铵晶体。由于氯化铵在常温下的溶 解度比氯化钠要大，低温时的溶解度则比氯化钠小， 而且氯化铵在氯化钠的浓溶液里的溶解度要比在水里 的溶解度小得多。所以在低温条件下，向滤液中加入 细粉状的氯化钠，并通入氨气，可以使氯化铵单独结 晶沉淀析出，经过滤、洗涤和干燥即得氯化铵产品。 此时滤出氯化铵沉淀后所得的滤液，已基本上被氯化 钠饱和，可回收循环使用。其工业生产的简单流程如 图所示。
氨碱法的优点是：原料（食盐和石灰石）便宜；产品 纯碱的纯度高；副产品氨和二氧化碳都可以回收循环 使用；制造步骤简单，适合于大规模生产。但氨碱法 也有许多缺点：首先是两种原料的成分里都只利用了 一半——食盐成分里的钠离子（Na＋）和石灰石成 分里的碳酸根离子（CO32－）结合成了碳酸钠，可 是食盐的另一成分氯离子（Cl－）和石灰石的另一成 分钙离子（Ca2＋）却结合成了没有多大用途的氯化 钙（CaCl2），因此如何处理氯化钙成为一个很大的 负担。氨碱法的最大缺点还在于原料食盐的利用率只 有72％～74％，其余的食盐都随着氯化钙溶液作为 废液被抛弃了，这是一个很大的损失。

CO2含 量高的 空气
CaO颗粒
CO2含 量低的 空气
步骤一
步骤二
利用太阳能将反应器加热到400℃，
利用太阳能将反应器加热到
CaO与CO2反应形成CaCO3
900℃，释放出CO2。
问题1 假如你是CCS技术研发人员，用Na2O或Na2O2是否
可以替换CaO？
Na2O+CO2= Na2CO3
2Na2O2+2CO2= 2Na2CO3 +O2
① NaCl + NH3 +CO2 + H2O = NaHCO3+ NH4Cl ② 2NaHCO3加=热 Na2CO3 +CO2↑+H2O
NH3 饱和食盐水 石灰窑 CO2 沉淀池 NaHCO3
CO2 煅烧炉
Na2CO3
工业制纯碱的原理
问题1
如何理解工业制碱法:NaCl + NH3 +CO2 + H2O = NaHCO3 + NH4Cl的发生，即为什么能析出NaHCO3晶体？
煅烧石灰石能耗高；
大量CaCl2废弃； NaCl利用率低。
问题3 设计实验方案鉴别Na2CO3固体和NaHCO3固体。 1.加热法 2.测相同物质的量浓度溶液的pH 3.相同物质的量浓度的溶液中加入同浓度的盐酸 4.相同物质的量浓度的溶液中加入CaCl2溶液
左侧试管为NaHCO3+CaCl2；右侧试管为Na2CO3+ CaCl2
方法二、另一些科学家利用NaOH溶液的喷淋“捕捉”空气中 的CO2，如下图所示。
Na2CO3+Ca(OH)2 =CaCO3↓+2NaOH
吸收塔
分离池
煅烧炉

纯碱的工业制法
纯碱的工业制法主要有氯碱法、天然石碱法和氨法。

1. 氯碱法：氯碱法是目前主要用于纯碱生产的工业制法。

该方法是通过电解食盐水（氯化钠溶液）制取氯气和氢气，然后利用氯气和氢气的反应生成氢氧化钠（苛性钠），随后将苛性钠与二氧化碳反应制取纯碱。

2. 天然石碱法：天然石碱法是通过矿石石碱（纯碱矿石）进行加热和浸出制取纯碱。

首先，将天然石碱进行粉碎，并加热到一定温度，使其中的碳酸钠分解为氧化钠和二氧化碳。

然后，将氧化钠与水进行浸出，得到纯碱溶液。

随后，通过蒸发水分、结晶和干燥等步骤，将纯碱从溶液中提取出来。

3. 氨法：氨法是利用氨和二氧化碳的反应制取纯碱的方法。

首先，将氨气和二氧化碳气体通入硝酸铵溶液中，发生化学反应生成尿素。

接着，对尿素进行加热分解，生成碳酸氢铵。

最后，将碳酸氢铵与钠盐反应，得到纯碱。

需要注意的是，不同的工业制法可能在不同地区或企业中使用，具体的工业制法也可能会因为技术的进步而有所变化。

以上是一般情况下常见的纯碱工业制法的简要介绍。

纯碱的制作方法简介纯碱，化学名称为氢氧化钠（NaOH），是一种广泛应用的化学物质。

它是一种白色固体，具有强碱性和腐蚀性。

纯碱通常用于工业生产中的脱脂、腐蚀性清洁剂以及制造肥皂、玻璃、纺织品等。

本文将介绍两种常用的方法来制作纯碱，分别为氯化钠电解法和碳酸钠法。

氯化钠电解法氯化钠电解法是制备纯碱的主要工业方法。

它利用电解氯化钠溶液来产生纯碱。

步骤一：电解槽的准备1.准备电解槽：选择一个耐腐蚀的容器，如玻璃容器或陶瓷容器，作为电解槽。

确保容器的密封性良好。

2.安装阳极和阴极：在电解槽中安装两根电极，一根作为阳极（正极），一根作为阴极（负极）。

常用的阳极材料为铂或铁，阴极材料为铁。

步骤二：制备氯化钠溶液1.准备氯化钠：称量适量的氯化钠固体，并将其溶解在适量的水中，制备氯化钠溶液。

溶解比例一般为1：2（氯化钠：水）。

2.搅拌溶液：使用玻璃棒或磁力搅拌子搅拌溶液，直至氯化钠完全溶解。

步骤三：电解过程1.将制备好的氯化钠溶液倒入电解槽中，确保液面高度覆盖了电极。

2.接通电源：连接正负极到电源上，设定合适的电压和电流。

3.开始电解：通过通电，使溶液中的氯离子（Cl-）在阳极上失去电子，生成氯气（Cl2），而钠离子（Na+）在阴极上得到电子，生成金属钠（Na）。

4.分离纯碱：在电解过程中，阳极产生的氯气与水反应生成次氯酸（HClO），而此次氯酸会与生成的钠离子反应，生成氢氧化钠溶液，即纯碱。

碳酸钠法碳酸钠法是另一种制备纯碱的常用方法。

它通过碳酸钠固体与水反应生成纯碱。

步骤一：制备碳酸钠溶液1.准备碳酸钠：称量适量的碳酸钠固体。

2.水中溶解：将碳酸钠固体加入适量的水中，并使用玻璃棒或磁力搅拌子搅拌，直至溶解。

步骤二：过滤溶液1.将制备好的碳酸钠溶液倒入一个容器中，如烧杯。

2.使用滤纸或过滤漏斗过滤溶液，以去除悬浮物和杂质。

得到的滤液即为纯碱溶液。

步骤三：结晶纯碱1.将纯碱溶液倒入浅盘或浅容器中。

2.将盛放纯碱溶液的容器放置在通风位置，并让其中的水慢慢蒸发。

联合制碱法与氨碱法比较，其最大的优点是使 食盐的利用率提高到96％以上，应用同量的食 盐比氨碱法生产更多的纯碱。另外它综合利用 了氨厂的二氧化碳和碱厂的氯离子，同时，生 产出两种可贵的产品——纯碱和氯化铵。将氨 厂的废气二氧化碳，转变为碱厂的主要原料来 制取纯碱，这样就节省了碱厂里用于制取二氧 化碳的庞大的石灰窑；将碱厂的无用的成分氯 离子（Cl－）来代替价格较高的硫酸固定氨厂 里的氨，制取氮肥氯化铵。从而不再生成没有 多大用处，又难于处理的氯化钙，减少了对环 境的污染，并且大大降低了纯碱和氮肥的成本， 充分体现了大规模联合生产的优越性。
Байду номын сангаас
二、联合制碱法（又称侯氏制碱法） 它是我国化学工程专家侯德榜
（1890～1974）于1943年创立的。 是将氨碱法和合成氨法两种工艺联合 起来，同时生产纯碱和氯化铵两种产 品的方法。原料是食盐、氨和二氧化 碳——合成氨厂用水煤气制取氢气时 的废气。其化学反应原理是： C＋H2O＝CO＋H2 CO＋H2O＝CO2＋H2
1922）于1892年发明的纯碱制法。他以 食盐（氯化钠）、石灰石（经煅烧生成生 石灰和二氧化碳）、氨气为原料来制取纯 碱。先使氨气通入饱和食盐水中而成氨盐 水，再通入二氧化碳生成溶解度较小的碳 酸氢钠沉淀和氯化铵溶液。其化学反应原 理是： NaCl＋NH3＋H2O＋CO2＝NaHCO3↓＋
NH4Cl
联合制碱法包括两个过程：第一个过程与氨碱法相同， 将氨通入饱和食盐水而成氨盐水，再通入二氧化碳生 成碳酸氢钠沉淀，经过滤、洗涤得NaHCO3微小晶体， 再煅烧制得纯碱产品，其滤液是含有氯化铵和氯化钠 的溶液。第二个过程是从含有氯化铵和氯化钠的滤液 中结晶沉淀出氯化铵晶体。由于氯化铵在常温下的溶 解度比氯化钠要大，低温时的溶解度则比氯化钠小， 而且氯化铵在氯化钠的浓溶液里的溶解度要比在水里 的溶解度小得多。所以在低温条件下，向滤液中加入 细粉状的氯化钠，并通入氨气，可以使氯化铵单独结 晶沉淀析出，经过滤、洗涤和干燥即得氯化铵产品。 此时滤出氯化铵沉淀后所得的滤液，已基本上被氯化 钠饱和，可回收循环使用。其工业生产的简单流程如 图所示。

纯碱工业的发展史：
纯碱是重要的化工原料之一，也是大众消费 品，广泛应用于玻璃工业、钢铁工业、化学 工业、医药工业、搪瓷、纺织、印染、造纸、 食品等多种工业的生产。1983年，世界纯碱 产量为30Mt。 纯碱工业始于18世纪末，法 国人勒布朗，比利时人索尔维，中国人侯德 榜等，都先后作出了突出的贡献。
索尔维法的优点： 1、原料（食盐和石灰石）便宜；
2、产品纯碱的纯度高； 3、副产品氨和二氧化碳都可以回收循环使用； 4、制造步骤简单，适合于大规模生产。
缺点：1、 NaCl利用率低
2、生成用途不大的CaCl2
三、侯氏制碱（联合制碱法） 侯氏制碱法的流程图(联合制碱法）
1、合成氨工厂的反应：
N2的制取：空气液化
X
合成氨厂
NH3
沉淀池
循环II
煅烧炉
Na2CO3
循环I
NH3
母液
(提取副产品)
(4) 使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上，主要是设计
了I
（填上述流程中的编号）的循环。从沉淀池中取出沉
淀的操作是 过滤
。
(5)为检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠，可取少量试样溶于水后，
再滴加
稀硝酸和硝酸银溶液
。
(6) 向母液中通氨气，加入细小食盐颗粒，冷却析出副产品，通氨
优点：1、提高了NaCl利用率
2、产生了有用的化工原料 和肥 料 NH4Cl
1、 NaCl利用率低 缺点： 2、生成用途不大的CaCl2
课堂练习1： （05上海）我国化学侯德榜改革国外的纯碱生产工艺， 生产流程可简要表示如下
食盐水
CO2
X
NH3
合成氨厂
沉淀池
循环II
煅烧炉

2.3纯碱制造技术的发展无水碳酸钠，俗名纯碱、苏打。

它是玻璃、造纸、肥皂、洗涤剂、纺织、制革等工业的重要原料，还常用作硬水的软化剂，也用于制造钠的化合物。

它的工业制法主要有氨碱法和联合制碱法两种。

一、氨碱法（又称索尔维法）它是比利时工程师苏尔维（1838～1922）于1861年发明的纯碱制法。

他以食盐（氯化钠）、石灰石（经煅烧生成生石灰和二氧化碳）、氨气为原料来制取纯碱。

1、盐水精制（加熟石灰、纯碱，除去镁离子、钙离子）2、使氨气通入饱和食盐水中而成氨盐水，即盐水氨化。

3、再通入二氧化碳生成溶解度较小的碳酸氢钠沉淀和氯化铵溶液，氨盐水碳酸化。

NaCl＋NH3＋H2O＋CO2＝NaHCO3↓＋NH4Cl4、将经过滤、洗涤得到的NaHCO3微小晶体，再加热煅烧制得纯碱产品，放出的二氧化碳气体可回收循环使用。

2NaHCO3＝Na2CO3＋H2O＋CO2↑5、含有氯化铵的滤液与石灰乳[Ca(OH)2]混合加热，所放出的氨气可回收循环使用。

CaO＋H2O＝Ca(OH)2，2NH4Cl＋Ca(OH)2＝CaCl2＋2NH3↑＋2H2O氨碱法的优点是：原料（食盐和石灰石）便宜；产品纯碱的纯度高；副产品氨和二氧化碳都可以回收循环使用；制造步骤简单，适合于大规模生产。

但氨碱法也有许多缺点：原料食盐的利用率只有72％～74％，氯化钙溶液数量大、难处理。

二、联合制碱法（又称侯氏制碱法）它是我国化学工程专家侯德榜（1890～1974）于1943年创立的。

是将氨碱法和合成氨法两种工艺联合起来，同时生产纯碱和氯化铵两种产品的方法。

原料是食盐、氨和二氧化碳——合成氨厂用水煤气制取氢气时的废气。

其化学反应原理是：C＋H2O＝CO＋H2，CO＋H2O＝CO2＋H2联合制碱法包括两个过程：第一个过程与氨碱法相同，将氨通入饱和食盐水而成氨盐水，再通入二氧化碳生成碳酸氢钠沉淀，经过滤、洗涤得NaHCO3微小晶体，再煅烧制得纯碱产品，其滤液是含有氯化铵和氯化钠的溶液。

高考化学|“工业制碱“（侯氏制碱法）原理和注意事项复习！侯氏制碱法1. 制备原理：侯氏制碱法是依据离子反应发生的原理进行的，离子反应会向着离子浓度减小的方向进行（实质为勒夏特列原理）．制备纯碱（Na2CO3），主要利用NaHCO3在溶液中溶解度较小，所以先制得NaHCO3，再利用碳酸氢钠不稳定性分解得到纯碱．要制得碳酸氢钠就要有大量钠离子和碳酸氢根离子，所以就在饱和食盐水中通入氨气，形成饱和氨盐水，再向其中通入二氧化碳，在溶液中就有了大量的钠离子、铵根离子、氯离子和碳酸氢根离子，这其中NaHCO3溶解度最小，所以析出，其余产品处理后可作肥料或循环使用．2. 化学反应原理：侯氏制碱法原理（又名联合制碱法）NH3+CO2+H2O=NH4HCO3NH4HCO3+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl （在反应中NaHCO3沉淀，所以这里有沉淀符号）总反应方程式：NaCl+CO2+H2O+NH3=NaHCO3↓+NH4Cl2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑（CO2循环使用）注意：NaCl（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．）3. 侯氏制碱法的优点：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．侯氏制碱法又称联合制碱法，是我国化学工程专家侯德榜于1943年创立的。

不仅对我国的化学工业做出了巨大贡献，在世界上也享有盛誉。

值得注意的是：”侯氏制碱法“中所制得的“碱” 并不是我们熟知的------”烧碱“氢氧化钠NaOH，而是--------”纯碱“Na2CO3。

CO2 + H2
侯德榜制碱法的优点： ——联合制碱法
1、提高了氯化钠的利用率
2、同时得到了纯碱和氯化铵两种产品 3、综合利用了氨厂的废弃物 CO2，工厂设 备比氨碱法简单
3、氨碱法和联合制碱法比较
化工生产基本原理 优点 缺点
工艺不同料低廉，成本降低， 氨循环利用；产品纯度 高；制造步骤简单
（一）氨碱法生产纯碱（索尔维制碱法）
CaCO3→CO2+CaO
CaO+H2O→Ca(OH)2
NaCl NaCl+NH3+CO2+H2O→NaHCO3+NH4Cl
2NaHCO3→N产a2品CO3+CO2+H2O
2NH4Cl+Ca(OH)2 →2NH3+CaCl2+2H2O
NaCl
副产品
NaCl
优点：
纯碱的工业生产方法
纯碱的用途
玻璃
食品
造纸
制皂 纺织
纯碱的制法
目前纯碱的生产方法有索尔维法 （氨碱法）、联碱法及天然碱法。美 国是世界纯碱生产第一大国，纯碱全 部来自天然碱。亚洲纯碱以合成碱为 主，主要生产国家为中国、印度和日 本。
天然盐湖制碱法 索尔维法(氨碱法) 侯氏制碱法(联合制碱法)
内蒙古鄂尔多斯 合同查汗淖碱湖
原料便宜易得，产品纯度高，氨和部 分二氧化碳可以循环使用，制作步骤简单。
缺点：
副产物氯化钙的处理，食盐的利用率 不高，大约只有70%。
如何进一步提高食盐的利用率，不生成无用 的CaCl2是必须要解决的问题。
1939年，侯德榜改良了索尔维制碱法， 摒弃了氨碱法的缺点，被称为侯德榜制碱法。
侯德榜

纯碱的生产工艺（侯氏制碱法）碳酸钠，俗名苏打、纯碱、洗涤碱，化学式：Na2CO3，普通情况下为白色粉末，为强电解质。

密度为2.532g/cm3，熔点为851°C，易溶于水，具有盐的通性。

是重要的化工原料之一, 用于制化学品、清洗剂、洗涤剂、也用于照相术和制医药品，绝大部分用于工业，一小部分为民用。

在工业用纯碱中，主要是轻工、建材、化学工业，约占2/3；其次是冶金、纺织、石油、国防、医药及其它工业。

玻璃工业是纯碱的最大消费部门，每吨玻璃消耗纯碱0.2吨。

化学工业用于制水玻璃、重铬酸钠、硝酸钠、氟化钠、小苏打、硼砂、磷酸三钠等。

冶金工业用作冶炼助熔剂、选矿用浮选剂，炼钢和炼锑用作脱硫剂。

印染工业用作软水剂。

制革工业用于原料皮的脱脂、中和铬鞣革和提高铬鞣液碱度。

还用于生产合成洗涤剂添加剂三聚磷酸钠和其他磷酸钠盐等。

食用级纯碱用于生产味精、面食等。

一、实验目的1．掌握侯氏制碱法的原理和方法；2．了解侯氏制碱法的原理应用于实际化工生产中的方法；3．培养学生对专业知识的应用能力。

二、实验原理侯氏制碱法的原理是依据离子反应发生的原理进行的，离子反应会向着离子浓度减小的方向进行。

也就是很多初中高中教材所说的复分解反应应有沉淀，气体和难电离的物质生成。

要制得纯碱（Na2CO3），就要利用碳酸氢钠不稳定性分解得到纯碱。

要制得碳酸氢钠就要有大量钠离子和碳酸氢根离子，所以在饱和食盐水中通入氨气，形成饱和氨盐水，再向其中通入二氧化碳，在溶液中就有了大量的钠离子、铵根离子、氯离子和碳酸氢根离子，其中NaHCO3溶解度最小，最终析出大量的晶体。

化学方程式为：（1）NH3+H2O+CO2=NH4HCO3（2）NH4HCO3+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓（3）2NaHCO3（加热）=Na2CO3+H2O+CO2↑即：NaCl(饱和)+NH3+H2O+CO2=NH4Cl+NaHCO3↓2NaHCO3（加热）=Na2CO3+H2O+CO2↑三、主要试剂及仪器设备试剂：二氧化碳、浓氨水、粉状氯化钠、95%乙醇；仪器设备：启普发生器、电子天平、抽滤装置、100 mL锥形的1个、50 mL量筒1个、陶瓷坩埚1个、100mL烧杯5个。

纯碱制碱工艺和产量
纯碱，也被称为碳酸氢钠或碳酸钠，是一种重要的化工原料，
广泛应用于玻璃、化肥、造纸、洗涤剂等行业。

它的制备工艺主要
包括氯化铵法、氯化钠法和天然碱法。

氯化铵法是一种较为常见的制碱工艺。

该工艺首先将氯化铵和
石灰石混合，并加热分解生成氨气和氯化钠。

接着，氨气和二氧化
碳反应生成碳酸铵，再经过加热分解得到纯碱。

这种工艺具有较高
的产量和纯度，但同时也存在原料成本较高的缺点。

氯化钠法是另一种常用的制碱工艺。

该工艺利用氯化钠和石灰
石作为原料，经过反应生成碳酸钠。

这种工艺相对简单，且原料成
本较低，但产量较低且纯度较低。

天然碱法则是利用天然碱矿石（如纯碱矿石）进行提取和加工，得到纯碱。

这种工艺的优点是原料资源丰富，但成本较高且产量受限。

关于产量，纯碱的产量取决于原料的质量和工艺的控制。

一般
来说，氯化铵法和氯化钠法的产量较高，而天然碱法的产量相对较
低。

此外，随着生产技术的不断改进和提高，纯碱的产量也在不断提升。

总的来说，纯碱的制备工艺和产量受到多种因素的影响，包括原料成本、工艺复杂度、资源可持续性等。

随着科技的发展和工艺的改进，相信纯碱的制备工艺和产量会不断得到提升和完善。