第十二章电解法生产烧碱

初中工业制烧碱的化学方程式烧碱，即氢氧化钠，是一种重要的化学品。

它广泛应用于化工、制药、纺织、造纸等行业，是一种不可或缺的化学原料。

那么，烧碱是如何制备出来的呢？下面我们就来介绍一下初中工业制烧碱的化学方程式。

一、烧碱的制备方法工业上制备烧碱的方法有多种，其中最常见的方法是电解法。

电解法是指利用电解池进行电解反应，将氯化钠（NaCl）水溶液电解制备出氢氧化钠和氯气的过程。

具体步骤如下：1. 将氯化钠溶解在水中，制成一定浓度的氯化钠水溶液。

2. 将氯化钠水溶液倒入电解池中，加入适量的助剂，如氯化钾、氯化钙等，以提高电解效率。

3. 在电解池中，通过直流电源加电，使电解池内部分为阳极和阴极两个电极。

氯化钠水溶液在阴极处发生还原反应，生成氢氧化钠和氢气；在阳极处发生氧化反应，生成氯气。

4. 将电解池中生成的氢氧化钠水溶液进行蒸发，使其浓缩，然后经过结晶、干燥等工艺过程，制备出烧碱。

二、电解反应的化学方程式在电解池中，氯化钠水溶液发生的电解反应可以用化学方程式表示如下：2NaCl + 2H2O → 2NaOH + H2↑ + Cl2↑其中，NaCl表示氯化钠，H2O表示水，NaOH表示氢氧化钠，H2表示氢气，Cl2表示氯气，↑表示气体。

在这个反应过程中，氯化钠水溶液被电解分解成了氢氧化钠、氢气和氯气三种物质。

其中，氢氧化钠是想要制备的目标产物，而氢气和氯气是副产物。

电解反应是一种重要的化学反应，通过它可以制备出许多有用的化学品。

三、烧碱的性质和用途烧碱是一种白色固体，易溶于水，在空气中易吸收水分和二氧化碳而变质。

它具有强碱性，能与酸反应，生成盐和水。

烧碱的主要用途包括：1. 化工行业：用于生产各种有机化学品，如洗涤剂、合成纤维、树脂、橡胶等。

2. 制药行业：用于制备药物、医用消毒剂等。

3. 纺织行业：用于浸染、漂白、定型等工艺。

4. 造纸行业：用于漂白纸浆。

总之，烧碱是一种非常重要的化学品，对于许多行业都有着广泛的应用。

电解法生产烧碱的能耗与节能技术烧碱是化学工业重要的原料之一，大多数烧碱是通过电解法生产的。

然而，由于电解法生产烧碱的能耗较高，因此如何降低能耗，提高烧碱的生产效率，就成为研究的重点。

电解法生产烧碱的能耗主要由以下两个方面构成：第一，由于钢管电炉的受电线长度过长，大多数电能损失在线路中，烧碱电炉受热炉面上的蒸发损失比较大，这些都是电源损失，从而直接影响电解法生产烧碱的能耗。

第二，钢管电炉内部高温高压耗去很大的能量，如果不采取有效的节能技术，易使烧碱电炉的能耗升高。

为了降低电解法生产烧碱的能耗，传统的节能技术有：第一，使用高效的电源可以有效降低线路损耗。

第二，采用耐高温高压的钢管及适当的匹配能耗较低，减少烧碱电炉内部的机械摩擦。

第三，采用两位三表全自动步进控制电解槽，经济实用，可以减少温度和电压损失。

基于传统节能技术的缺陷，近年来，越来越多的研究者开发出新型的节能技术，其中包括：第一，采用全自动变频调速技术可以改善烧碱电炉的节能效果，有效降低烧碱电炉的功耗；第二，采用无烟无磷脱硫技术可以有效减少烧碱的能耗，又不会污染环境；第三，采用智能控制能耗技术，可以根据不同的情况，实现最佳运行，有效降低电解法生产烧碱的能耗；第四，采用新型电解液和新型电极材料，可以更好地提高电解法生产烧碱的能耗。

在上述新型节能技术的应用下，能耗的降低是十分明显的。

如采用智能控制能耗技术，可以降低30%以上的电耗；采用新型电解液和新型电极材料，可以降低70%以上的电耗。

另外，还可以采用既能节能又能提高产量的新型技术，如加热压力调节技术，改进温度控制，减少静电损耗，改进流量控制，以及实现烧碱反应过程自动控制等，从而提高烧碱电炉的节能效率，同时节约能源，保护环境。

综上所述，在电解法生产烧碱过程中，传统的节能技术以及新型节能技术均可降低能耗，从而提高烧碱的生产效率。

同时，需要结合市场需求，不断研发新的节能技术，实现更高的节能效果。

电解法生产烧碱的能耗与节能技术电解法生产烧碱是一种生产液态烧碱的工艺，主要通过电解氯盐溶液，利用电解电压将氯离子转变为氯气，再将氯气经过活性炭吸附、纯化及稀释后，将氯气加热催化引发氯烧碱反应，即可获得液态烧碱产品。

电解法生产烧碱能耗高是其在产业应用中的一大瓶颈。

电解法生产烧碱的电消耗占到了总能耗的80~90%，其能耗主要集中在以下几个方面：1、电解槽加热：电解法生产烧碱时，需要加热电解槽内的氯盐溶液，以达到最佳的电解效率，一般需要达到95℃左右。

此外，由于电解烧碱伴随着大量的水蒸气，需要定期更换温度控制器，这些因素也导致电解槽的能耗增加。

2、催化引发氯烧碱反应：催化引发氯烧碱反应需要使用大量热量，其能耗占到总能耗的50%以上，因此优化催化剂的使用效率和提高催化剂的热利用率是减少能耗的关键。

3、反应罐加热：烧碱反应过程中，需要加热反应罐内的原料溶液，增加反应罐内温度，以达到最佳的反应效率。

为了降低电解法生产烧碱的能耗，现在采用的节能技术有多项： 1、降低电解槽内温度：改进烧碱电解槽的结构，选用聚氨酯绝热材料增加电解槽的绝热性能，利用机械压缩机和热泵技术降低电解槽的温度，能有效降低电解槽的能耗。

2、优化催化剂的使用：选用稳定性良好的催化剂，可以有效提高催化剂的反应效率和热利用率，从而降低整个反应系统的能耗。

3、改善反应罐结构：增加反应罐的换热面积，优化换热结构，提高反应罐壁热传导效率，降低反应罐加热能耗。

4、利用反应热回收：利用反应排出的热量，再利用热泵技术将排出的热量回收再利用，从而降低整个反应系统的能耗。

由此可见，使用上述节能技术，可以有效的降低电解法生产烧碱的能耗。

然而，上述技术都只能在一定程度上减少能耗，如果要彻底解决电解法生产烧碱能耗高的问题，就必须从根本上改变原有的生产工艺，开发出新的生产工艺手段。

比如采用先进的超临界流体技术将氯盐转化为氯气，利用超低温冷转化技术将催化剂的热量高效利用，从而实现电解法生产烧碱的能耗大幅降低。

电解法制烧碱联合成本分配方法的探讨(一）摘要氯碱行业目前遵循的《电解法烧碱成本核算规程》已不适当，主要反映在联合成本分配方法上，本文对这一问题进行了探讨，可变现净值法可能更适合电解法制烧碱联合成本的分配。

关键词联合成本分配可变现净值法电解食盐水生产烧碱的工艺过程大致可分为：盐水精制、电解、蒸发、氯处理、氢处理、氯气液化等。

基本的化学反应方程式2Nacl+2H2O →2NaOH+Cl2↑+H2↑电解工序是联产品的分离点，电解以后分离出三种产品烧碱、氯气和氢气。

烧碱经蒸发等工序可以生产出不同浓度、不同形状的产品，如30%液碱、42%液碱、固碱、片碱等碱产品；氯气经氯处理等工序生产出各种氯产品，如液氯、盐酸、三氯化磷、二氯乙烷、聚氯乙烯、四氯化碳等；氢气经氢处理等工序生产出不同的氢产品或作为燃料燃烧。

在进行成本核算时，相应的成本分为分离前制造成本（即联合成本）和分离后制造成本。

为了对外提供财务报告，遵循配比原则，分离前的制造成本需按一定的方法分配到产品中去，烧碱生产中应该采取什么方法来分配联合成本呢？这正是本文探讨的内容。

1 目前烧碱成本核算存在的主要问题目前氯碱行业执行的是94年颁布的《电解法烧碱成本核算规程》，该规程延续了原化工部84年颁布的成本核算规程中关于联产品成本核算的方法，即按分离率分配联合成本，仅对分离率进行了修订，该规程规定：隔膜电解法烧碱成本分离率为烧碱60%、氯气36%、氢气4%，离子膜电解法烧碱成本分离率为烧碱74%、氯气23%、氢气3%。

烧碱产品成本核算采用的是总成本减分离点氯气、氢气联产品成本等于烧碱产品成本。

该规程存在的主要问题有：1.1 氯气、氢气作为烧碱成本项目的减项来计算烧碱产品成本的核算方法目前已不适当联产品是具有相对较高销售价值，在分离点之前不能被分别确认为单个产品的产品。

当一个能够生产出两种或更多产品的单一生产过程只生产一种具有相对较高销售价值的产品时，这种产品叫主产品。

制造烧碱的原理制造烧碱的原理是通过氯化钠电解制取，具体步骤如下：1. 准备电解槽：选取一个电解槽，通常是由钢制成，并且内部涂有一层耐腐蚀材料，如涂层塑料。

电解槽分为阳极室和阴极室两部分，中间通过一块隔膜隔开。

2. 准备电解质：电解质是一种帮助在电解过程中导电的物质，通常使用的是食盐（氯化钠）。

将食盐溶解在水中，形成盐水溶液。

盐水溶液作为电解液在电解过程中起到导电的作用。

3. 将盐水注入电解槽：将准备好的盐水溶液均匀注入阳极室和阴极室中。

阳极室内的盐水称为阴极室，阳极室内的盐水称为阳极室。

为了保持水平，保持阳极和阴极室中的盐水在一定的液位范围内，两室之间要设置一个过流板，起到分隔的作用。

4. 通电电解：将电解槽连接到电源上，正极连接到阳极室，负极连接到阴极室。

当通电时，阴极室产生氢气，阳极室产生氯气。

同时，水分子在电解过程中发生水解反应，析出氢氧化钠（NaOH）和氯气（Cl2）。

在这个过程中，阳极室的盐水被氧化成氯离子，通过电子传导到阴极室；阴极室的盐水则被还原成氢气，电子传导到阳极室。

5. 分离收集产物：通过隔膜的作用，氯离子离开阳极室，进入阴极室并与氢离子结合，生成氯气和氢气。

氯气收集和储存起来，氢气则通过通风装置排出。

同时，在阴极室中，氢氧化钠溶液被产生。

6. 进一步处理产物：氯气可以用来制造其他化学品，如氯化氢（HCl）和次氯酸钠（NaClO）。

氢氧化钠（烧碱）可以通过蒸发水分，得到固体烧碱。

总的来说，烧碱的制造是通过电解盐水来制取，通过电解槽将盐水分为阳极室和阴极室，通电后，氯离子和氢离子在阴极室和阳极室中结合生成氯气和氢气，同时阳极室中的氯气与氢离子生成氯化氢，阴极室中的氢氧化钠溶液则通过这个过程得到。

最终，通过收集和分离，可以得到烧碱。

电解法生产烧碱的能耗与节能技术
电解法是一种现代新兴的工业技术，可以以低耗能、高效率的方式生产烧碱，已经在国内外得到了广泛的应用。

电解烧碱技术节能降耗，能有效提高生产效益，改善环境污染，是当前烧碱生产行业的核心技术和发展方向。

电解烧碱技术可以显著降低烧碱的生产成本，提高生产效率。

这种技术的最大优势在于其对能源的高效利用和低耗能。

电解法生产烧碱的能耗比传统的烧碱生产方法要低得多，其大大节约了能源的消耗，减少了污染，也缩短了烧碱原料的消耗时间。

另外，电解法生产烧碱还能降低生产过程中的温度，彻底消除烧碱中的气液污染，满足环境保护的要求。

此外，电解烧碱技术还可以提高烧碱产品的质量和经济效益。

随着能源消耗量的增加，政府越来越重视节能减排，鼓励企业实施节能技术，为此，企业要积极贯彻节能减排的政策，推行电解烧碱技术，以最大限度的节约能源，减少能源消耗。

当前，很多企业采用电解烧碱技术节能减排，取得良好的效果，在实现节能减排的同时，还能提高效益，改善企业的竞争力。

为了探索电解烧碱技术节能减排的最佳途径，企业可以采用电解池技术改进，在传统的电解池的基础上，加入节能新技术，如电火花加工、活性炭预处理、计算机自动控制等，合理控制电解烧碱的温度，进行节能降耗，以减少能源的消耗。

此外，企业还可以采用热能回收利用技术，减少烧碱过程中的温
度，节省能源，减少污染，提高烧碱经济效益。

综上所述，电解法生产烧碱的能耗与节能技术对当前烧碱生产行业具有重要意义，企业要积极落实国家的节能减排政策，推行电解烧碱技术，不断改进电解池技术，实施热能回收技术，以降低烧碱的能耗，提高生产效率，减少环境污染，为构建绿色生产和可持续发展提供可持续的技术保障。

高考化学电解法制碱实验操作化学实验是考试的重点，查字典化学网为您预备了电解法制碱实验操作，希望对你有协助!电解法制碱实验题电解法制碱的主要原料是饱和食盐水，由于粗盐水中含有泥沙、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等杂质，不契合电解要求，因此必需经过精制。

某同窗设计了一种制备精盐的实验方案，步骤如下(用于沉淀的试剂稍过量)：步聚1：取一定量的粗盐，置于烧杯中，参与足量的水，配成粗盐水;步聚2：向粗盐水中参与除杂试剂，然后停止过滤，滤去不溶物，再向滤液中参与盐酸调理盐水的pH;步聚3：将失掉的溶液蒸发稀释、冷却、结晶、过滤、烘干即得精盐;请回答以下效果：(1)上述实验中的过滤操作需求烧杯、____________、___________等玻璃仪器。

(2)步聚2中常用Na2CO3、NaOH、BaCl2作为除杂试剂，那么参与除杂试剂的顺序为：______________________________________;(3)步聚2中，判别参与BaCl2已过量的方法是：________________________________________________;(4)步聚2中，假定先用盐酸调理pH再过滤，将会对实验结果发生影响，其缘由是：________________________________________________; (5)为检验精盐纯度，需配制150 mL 0.2 mol/L NaCl(精盐)溶液，上图是该同窗转移溶液的表示图，图中的错误是___________________、_____________________。

答案.(10分)(1)玻璃棒漏斗 (2分)(2)NaOHBaCl2Na2CO3 (2分)(3)取所得溶液的下层清液1～2滴于滴定板上，再滴入1~2滴BaCl2溶液，假定溶液未变混浊，那么说明BaCl2已过量(2分)(4)在此酸度条件下，会有局部沉淀溶解，从而影响制得精盐的纯度 (2分)(5)未用玻璃棒引流;未采用150 mL容量瓶。

工业上制取烧碱的化学方程式烧碱，我们也称之为氢氧化钠，是一种重要的化学物质，它广泛应用于化工、制纤、造纸、电子、制药等行业。

制取烧碱的方法有很多种，其中常用的有电解法、氨法、卤化物法等。

下面我们将介绍电解法制取烧碱的化学方程式。

电解法制取烧碱的化学方程式如下：
在电解槽中，向溶液中通入稀盐酸，使其电离成H+和Cl-，同时在阳极上通入直流电流，使Cl-被氧化成Cl2释放出来。

2Cl- → Cl2 + 2e-
在阴极上反应发生了还原反应，也就是水被还原成氢气和氢氧化物。

2H2O + 2e- → H2 + 2OH-
氢氧化物会和钠离子结合成氢氧化钠。

因为氢氧化钠是强碱，因此电解槽中的溶液就变成了烧碱溶液。

Na+ + OH- → NaOH
以上的反应方程式就是电解法制取烧碱的过程。

需要注意的是，在电解过程中，电解槽需要使用钛制成的负极和钢制成的阳极，因为氢氧化钠会腐蚀许多金属，而钛和钢可以抵御腐蚀。

电解法制取烧碱是目前应用最广泛的方法之一，主要因为此法产品成本较低，而且生产规模灵活，可以很好地满足市场需求。

此法虽然转化效率较低，但由于阳极与阴极设置的比例可以灵活调整，可以在一定程度上控制反应速率，从而实现更大规模的制碱生产。

总之，电解法制取烧碱的化学方程式为：
2Cl- → Cl2 + 2e-
2H2O + 2e- → H2 + 2OH-
Na+ + OH- → NaOH
烧碱的制取从根本上改变了许多行业的生产方式，有助于提高生产效率和降低成本，同时也推动了化工行业的快速发展。