硫酸钠结晶的条件
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考点17 化工流程中物质的结晶化工流程中物质的结晶需根据晶体的组成、溶解度、水解、性质综合考虑,大多数采取蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等操作,但对不同的晶体有所改变。
1.(2019全国Ⅰ卷)硫酸铁铵[NH4Fe(SO4)2·xH2O]是一种重要铁盐。
为充分利用资源,变废为宝,在实验室中探究采用废铁屑来制备硫酸铁铵,具体流程如下:回答下列问题:(4)步骤⑤的具体实验操作有______________,经干燥得到硫酸铁铵晶体样品。
【答案】加热浓缩、冷却结晶、过滤(洗涤)【解析】(4)为了出去可溶性的硫酸铵、铁离子等,需要经过的步骤为:加热浓缩、冷却结晶、过滤(洗涤)2. (2018课标Ⅰ)醋酸亚铬[(CH3COO)2Cr·H2O]为砖红色晶体,难溶于冷水,易溶于酸,在气体分析中用作氧气吸收剂。
一般制备方法是先在封闭体系中利用金属锌作还原剂,将三价铬还原为二价铬;二价铬再与醋酸钠溶液作用即可制得醋酸亚铬。
实验装置如图所示,回答下列问题:(3)打开K3,关闭K1和K2。
c中亮蓝色溶液流入d,其原因是________;d中析出砖红色沉淀,为使沉淀充分析出并分离,需采用的操作是___________、_________、洗涤、干燥。
(4)指出装置d可能存在的缺点______________。
【答案】(冰浴)冷却过滤【解析】(3)打开K3,关闭K1和K2,由于锌继续与盐酸反应生成氢气,导致c中压强增大,所以c中亮蓝色溶液能流入d装置,与醋酸钠反应;根据题干信息可知醋酸亚铬难溶于水冷水,所以为使沉淀充分析出并分离,需要采取的操作是(冰浴)冷却、过滤、洗涤、干燥。
3.(2017课标Ⅰ)(14分)Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料,可利用钛铁矿(主要成分为FeTiO3,还含有少量MgO、SiO2等杂质)来制备,工艺流程如下:回答下列问题:(3)TiO2·x H2O沉淀与双氧水、氨水反应40 min所得实验结果如下表所示:温度/℃30 35 40 45 50TiO2·xH2O转化92 95 97 93 88率%分析40℃时TiO2·x H2O转化率最高的原因__________________。
硫酸钠与浓硫酸制备二氧化硫方程式硫酸钠是一种广泛用于化学实验中的日用化学试剂,它可以通过将硫酸和碱类混合物经过一定的反应来合成。
硫酸钠可以促进不同物质间的反应,如可以用它制备二氧化硫(SO2):2Na2SO3 + 2H2SO4→ 2Na2SO4 + 2H2O + 2SO2。
硫酸钠与浓硫酸制备二氧化硫的反应主要如下:1.以硫酸钠和浓硫酸为原料,将它们混合并加热,反应条件为400℃。
2.当温度达到400℃时,硫酸钠会与浓硫酸反应,生成硫酸钠结晶,硫酸钠晶体和浓硫酸溶液同时释放出大量的二氧化硫(SO2)。
3.当反应完成时,可以用滤纸将硫酸钠晶体过滤,剩余的溶液可以用铝盐结晶的方法得到二氧化硫的固体,从而得到纯的二氧化硫(SO2)。
硫酸钠和浓硫酸制备二氧化硫的反应具有良好的低温反应效果,而且反应所需要的温度也不是很高,而且它的反应产物为硫酸钠晶体和固体SO2,这种反应是非常容易控制的,可以根据实验需要得到满意的产物。
硫酸钠与浓硫酸制备二氧化硫是一种经济实用的方法,它具有操作简便,反应效率高,可以快速获得高纯度的二氧化硫(SO2)等优点。
在室温下,可以直接把硫酸钠和浓硫酸混合,加热即可得到二氧化硫,不需要额外的设备或装置,使用方便快捷。
在一般的实验条件下,硫酸钠与浓硫酸制备二氧化硫的常规步骤是:1.硫酸钠以及浓硫酸混合,经过加热,使其发生反应;2.合物达到400℃时,硫酸钠与浓硫酸反应生成硫酸钠晶体和二氧化硫(SO2);3.滤纸将硫酸钠晶体过滤,然后采用铝盐结晶的方法得到纯的二氧化硫(SO2)。
完成上述步骤之后,就可以获得纯的二氧化硫(SO2)。
硫酸钠与浓硫酸制备二氧化硫是一种比较经济的发明方法,它的使用可以避免大量使用化学试剂,且步骤简单,操作方便,可以快速获得高纯度的二氧化硫,大大降低了实验成本。
在化学实验中,硫酸钠与浓硫酸制备二氧化硫的方法都是一种重要的技术,它在化学实验中的应用极为广泛,且深受广大化学家的一致好评。
硫酸钠结构式
硫酸钠是一种比较常用的日用化学品,它的结构式是Na2SO4。
硫酸钠是一种白色结晶体,熔点在890℃,沸点在1430℃,在常温下是一种无色无味的晶体。
硫酸钠由二价钠离子和含有四价磷原子的硫酸根组成。
其中二价钠离子(Na +)是正离子,四价硫酸根(SO4)是负离子,Na+和SO4按照一定的比例结合在一起,组成了一个稳定的晶体,并用Na2SO4来表示。
由于硫酸钠是一种不溶于水,但可以在水中进行分解的离子。
所以,当硫酸钠接触水时,Na2SO4就会分解成Na +离子和SO4根离子,溶于水形成硫酸水溶液。
硫酸钠的主要用途是用于制造钠碱,比如制作重碱、烧碱、热碱等等。
在冶金工业中,硫酸钠可用于制造不锈钢,陶瓷和其他金属材料。
此外,硫酸钠还有很多其他用途,比如用于清除污水中的沉淀物,用作电镀洗涤剂,用作染料的印染助剂等等。
硫酸钠具有毒性,因此在操作过程中应注意安全防护,必要时需要戴防护眼镜、防护手套、口罩等。
总之,硫酸钠是一种常见的化学物质,其结构式为Na2SO4,它有多种用途,但也具有毒性,因此应注意操作安全。
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干燥硫酸钠质量标准1. 引言干燥硫酸钠是一种无机化合物,化学式为Na2SO4。
它广泛应用于化工、制药、日用化学品等行业。
为了确保干燥硫酸钠的质量,制定了一系列的质量标准。
本文将介绍干燥硫酸钠的质量标准,并对其中的关键要求进行解析。
2. 干燥硫酸钠质量标准2.1 外观要求干燥硫酸钠的外观应为白色结晶体或结晶粉末,无明显杂质。
2.2 纯度要求干燥硫酸钠的纯度应不低于99%。
2.3 水含量要求干燥硫酸钠的水含量应不高于0.5%。
2.4 PH值要求干燥硫酸钠的PH值应在6~9之间。
2.5 重金属含量要求干燥硫酸钠的重金属含量应符合国家标准,具体要求如下:•铅(Pb)含量应不高于10ppm;•镉(Cd)含量应不高于1ppm;•汞(Hg)含量应不高于0.1ppm;•铬(Cr)含量应不高于10ppm。
3. 核查方法对于上述干燥硫酸钠的各项要求,可通过以下方法进行核查:3.1 外观核查取一小部分样品,观察是否为白色结晶体或结晶粉末,判断是否有明显杂质。
3.2 纯度核查使用适合的分析方法,测定干燥硫酸钠的纯度,确保其不低于99%。
3.3 水含量核查使用合适的测量方法,测定干燥硫酸钠的水含量,确保其不高于0.5%。
3.4 PH值核查使用PH仪器,测定干燥硫酸钠的PH值,确保其在6~9之间。
3.5 重金属含量核查使用合适的分析方法,测定干燥硫酸钠中铅、镉、汞、铬的含量,确保其符合国家标准。
4. 总结通过对干燥硫酸钠的质量标准进行解析,我们了解到了对外观、纯度、水含量、PH值和重金属含量等方面都有一定的要求。
为了确保干燥硫酸钠的质量,我们必须进行相应的质量核查。
只有符合质量标准的干燥硫酸钠才能确保其在化工、制药、日用化学品等行业的使用效果和安全性。
以上是对干燥硫酸钠质量标准的简要介绍和解析,希望能够对您有所帮助。
硫酸钠的饱和浓度
硫酸钠是一种常用的化学试剂,在实验室中经常用于制备其他化合物或进行化学分析。
硫酸钠在水中的溶解度随着温度的升高而增加,因此在实验中需要掌握硫酸钠在不同温度下的饱和浓度。
硫酸钠在20℃下的饱和浓度约为24.9克/100毫升,随着温度的升高,饱和浓度也会逐渐增加。
在60℃下,硫酸钠的饱和浓度约为86.5克/100毫升。
当温度继续升高到100℃时,硫酸钠的饱和浓度可以达到约155.4克/100毫升。
需要注意的是,硫酸钠溶液在饱和浓度时很容易结晶析出,因此在实验中需要在恰当的条件下进行操作,并及时清除结晶。
另外,硫酸钠在与其他物质反应时可能会产生危险气体,需要注意安全风险。
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结晶方法化学常识告诉我们,使溶液形成适宜的过饱和度是结晶过程得以进行的首要条件。
结晶方法则是使溶液形成适宜的过饱和度的基本方法。
根据物质的溶解度曲线的特点,使溶液形成适宜过饱和度的方法主要有两类:一是冷却法,即通过降温形成适宜过饱和度的方法。
二是蒸发法,即移去部分溶剂的方法。
此外还有一些特殊结晶方法,如反渗透法,渗析法等。
1.冷却法冷却法也称降温法,指通过冷却降温使溶液达到过饱和的方法。
这种方法适用于溶解度随温度降低而显著下降的物质,如硼砂,硝酸钾、重铬酸钠、结晶硫酸钠等。
冷却的方式有自然冷却,间壁冷却和直接接触冷却。
自然冷却是使溶液在大气中冷却而结晶。
其设备与操作均较简单,但冷却缓慢,生产能力低,较大规模的生产已不再采用。
间壁冷却的原理和设备如同换热器,多用水做冷却介质,也有用其他冷却(如冷冻盐水)做介质的。
这种方式能耗少,应用较广泛,但冷却传热速率低,冷却面上常有晶体析出,黏附在器壁上形式晶垢或晶疤,影响冷却效果。
直接冷却一般采用空气与溶液直接接触,或采用与溶液不互溶的碳氢化合物作为冷却剂,这种方法克服了间壁冷却的缺点,传热效率较高,但设备体积庞大。
2.溶剂汽化法溶剂汽化法是使溶剂在常压或加压、减压状态下加热蒸发,溶液浓度增加而达到过饱和的方法。
这种方法适用于当温度变化时溶解度变化不大或相逆转的物质,如氯化钠,其溶解度曲线已贴近水平线,当温度下降100K时溶解度只下降了4.1g/100gH2O。
把它的饱和溶液从363K冷却到293K,只能从每100Kg水是得到大约7Kg的NaCl。
所以用冷却的方法来获得较多的晶体是不可能的,必须改用蒸发的方法将溶液中的水蒸发出来,才能使产量增加。
但这种方法耗能较多,并且也存在着加热面容易结垢的问题。
为了节省热能,采用蒸发法时通常都建成多效蒸发装置。
3.真空冷却法这种方法是使溶剂在真空下闪急蒸发,一部分溶剂汽化并带走部分热量,其余溶液冷却降温达到饱和。
它实质上是将冷却法和移去部分溶剂法结合起来,同时进行。
七水硫酸钠生成条件摘要:1.七水硫酸钠的定义与用途2.七水硫酸钠的生成条件3.七水硫酸钠的制备方法4.七水硫酸钠的储存与运输正文:【七水硫酸钠的定义与用途】七水硫酸钠,化学式为Na2SO4·7H2O,是一种无色或浅紫色的结晶性粉末。
它广泛应用于化工、石油、造纸、印染、废水处理等领域,具有较强的吸水性、分散性和保温性。
【七水硫酸钠的生成条件】七水硫酸钠的生成条件主要包括以下几点:1.温度:七水硫酸钠的生成温度一般在100-110 摄氏度之间。
在这个温度范围内,硫酸钠的溶解度较高,有利于生成七水硫酸钠。
2.湿度:在生成七水硫酸钠的过程中,需要保持适当的湿度。
通常情况下,湿度在60%-80% 之间较为适宜。
过高的湿度可能导致结晶过程中出现结晶水过多的现象,而过低的湿度则可能导致结晶不充分。
3.浓度:硫酸钠的浓度也会影响七水硫酸钠的生成。
一般情况下,硫酸钠的浓度在30%-40% 之间较为合适。
浓度过低,可能导致生成的七水硫酸钠量不足;浓度过高,则易造成结晶过程中出现结晶水过多的现象。
4.搅拌:在生成七水硫酸钠的过程中,需要进行适当的搅拌。
搅拌有助于保持溶液的均匀性,使硫酸钠结晶更为均匀。
【七水硫酸钠的制备方法】七水硫酸钠的制备方法主要有以下两种:1.直接法:将硫酸钠加入水中,搅拌均匀,然后加热至100-110 摄氏度,保持适当的湿度和搅拌速度。
当溶液达到饱和状态时,停止加热,让溶液自然冷却至室温,即可得到七水硫酸钠。
2.间接法:先制备硫酸钠溶液,然后将硫酸钠溶液加热至100-110 摄氏度,并保持适当的湿度和搅拌速度。
接着,向硫酸钠溶液中加入适量的硫酸,继续搅拌,使溶液达到饱和状态。
最后,停止加热,让溶液自然冷却至室温,即可得到七水硫酸钠。
【七水硫酸钠的储存与运输】七水硫酸钠在储存过程中,应选择通风、干燥、避光的环境,并密封保存,以防止受潮。
十水硫酸钠结晶工艺流程优化首先,可以考虑优化硫酸钠的制备工艺。
通常,硫酸钠的制备方法有两种,即用天然石碱或用氯化钠及硫酸制备。
在选择制备方法时,应综合考虑原料成本、能源消耗以及环境影响等因素,选择能够降低生产成本和环境负担的方法。
其次,优化溶液的浓度和温度控制。
在结晶工艺中,溶液的浓度和温度是影响结晶速率和结晶质量的重要参数。
通过精确的浓度和温度控制,可以提高结晶速率和结晶度,从而提高产品的质量。
另外,控制结晶条件也是优化工艺的重要手段。
结晶条件包括搅拌速度、降温速率、结晶时间等。
合理的搅拌速度和降温速率可以促进溶质的快速结晶,并使得结晶体的粒度均匀。
而适当的结晶时间可以保证结晶过程充分进行,并降低待处理液体的残留浓度,提高结晶度。
此外,应注重结晶设备的优化。
结晶设备的设计和性能对十水硫酸钠结晶过程的效果有直接影响。
优化设备的结构和流程,确保溶液的充分接触和搅拌,以及温度的均匀传递,从而保证结晶质量的稳定。
另外,要加强对结晶过程的监控和调控。
通过密切监测结晶过程中的关键参数,如溶液浓度、温度、pH值等,并及时调整工艺条件,可以保证结晶质量的稳定性。
同时,还可采用先进的控制技术,如PID控制等,实现自动化控制,提高生产效率。
最后,要注重结晶工艺的充分优化。
在结晶工艺的全面优化中,应综合考虑各个环节的相互关系和相互作用,不断改进和完善工艺流程,提高生产效率和产品质量。
综上所述,十水硫酸钠结晶工艺流程的优化可以通过选择合适的制备方法、优化溶液浓度和温度控制、合理控制结晶条件、优化结晶设备、加强监控和调控以及充分优化整个工艺流程来实现。
通过持续改进和优化,可以提高生产效率和产品质量,降低生产成本,提高企业竞争力。
650m³/d硫酸钠蒸发结晶工艺计算1、进料条件:原料:650m³/d 原料的质量流量:702t/d 原料密度:1.08g/ml 原料温度:40℃硫酸钠质量为9% 操作压力为70.136kpa2、降膜蒸发器计算:2.1、降膜蒸发器蒸发量计算:原料先通过降膜蒸发器蒸发浓缩浓缩至25%蒸发量W1=F*(1-0.09/0.25)=702t/d*(1-0.09/0.25)=449.28t/d=18.72t/h完成液的质量流量为702-449.28=252.72t/d2.2、降膜蒸发器换热面积计算:在70.136kpa时饱和蒸汽的温度为90℃,90℃是饱和水蒸气的汽化潜热值为2283KJ/Kg 比容为2.3m³/kg沸点进料,热损失忽略,Q=2283*18.72t/h= 42737760KJ/h=11871.6kw取传热系数1100w(㎡.℃),由试验可知9%硫酸钠溶液沸点升高约4℃,故沸点t=90+4=94℃,压缩机温升为14℃,则出压缩机后的二次蒸汽的温度为104算数温差△t=104-94=10℃传热面积S=Q/(K*△t)= 11871.6/(1100*10)=1079㎡矫正后传热面积S'=S*1.1=1187㎡采用Φ38*1.5、长9m的管为加热管,其中管程:TA2 壳程304,则管数N= 1187/3.14/0.038/9=1105根,3、强制循环蒸发器计算:3.1、强制循环蒸发器蒸发量计算:原料蒸发结晶后完成的浓度为100%蒸发量W2=F'(1-0.25/1)=7.9t/h3.2强制循环蒸发器换热面积计算:在70.136kpa时饱和蒸汽的温度为90℃,90℃是饱和水蒸气的汽化潜热值为2283KJ/Kg 比容为2.3m³/kg沸点进料,热损失忽略,取传热系数900w/(㎡.℃),二次蒸汽释放的潜热Q'=7.9t/h*2283KJ/kg= 18035700KJ/h= 5009.92KW/Kg假设物料在强制循环加热器的温升为1.7℃,则物料出强制循环加热器的温度为95℃,二次蒸汽进强制循环加热器的温度为104℃,二次蒸汽出强制循环加热器的温度为104℃,热侧104℃----104℃冷侧94-----95.7℃则物料在加热器里换热过程中的对数平均温差△Tm=(104-95.7)-(104-94)/ln[(104-95.7)/(104-94)]=9.49℃加热器换热面积S'= Q'/900/9.49=586㎡矫正面积s= S'*1.1=556㎡采用Φ38*1.5、长12m的管为加热管,其中管程:TA2 壳程304则管数N= 556/3.14/0.038/12=388根轴流泵的流量=388*2*0.035*0.035/4*3.14/3600=2072m3/h检验选取流量是否正确由热量守恒可知:物料在蒸发室放出的热量Q1=cm*1=4.208*2072/1000=8.718976Kj。
硫酸钠溶液和氯化钡溶液的反应1.引言1.1 概述概述:硫酸钠溶液和氯化钡溶液是常见的无机化学试剂,在实验室和工业生产中广泛应用。
当硫酸钠溶液与氯化钡溶液发生反应时,会产生一种新的化合物,并有可能形成一些沉淀物。
本文旨在探讨硫酸钠溶液和氯化钡溶液反应的过程、反应产物以及相关的性质和特点。
在正文部分,我们将详细介绍硫酸钠溶液和氯化钡溶液各自的性质和特点。
首先,我们将介绍硫酸钠溶液的化学性质,包括其化学式、溶解度、PH值等。
同时,我们还将探讨硫酸钠溶液在实验室和工业生产中的应用领域。
其次,我们将介绍氯化钡溶液的化学性质,包括其化学式、溶解度、PH值等。
同样,我们还将讨论氯化钡溶液在实验室和工业生产中的应用领域。
在结论部分,我们将探讨硫酸钠溶液和氯化钡溶液反应的过程,并详细说明反应产物的形成机制。
同时,我们还将讨论反应过程中可能出现的一些问题和变化。
通过本文的阅读,读者将能够了解硫酸钠溶液和氯化钡溶液的基本特性,以及它们在化学反应中的表现。
同时,本文也将为读者提供一些有关这两种溶液反应的实验和应用建议。
1.2文章结构文章结构部分的内容可以着重介绍本文的组织和内容安排,以便读者能更清楚地理解整篇文章的逻辑结构。
以下是一种可能的描述:1.2 文章结构本文将按照以下结构进行叙述和分析硫酸钠溶液和氯化钡溶液的反应过程及其产物。
首先,引言将提供对本文内容的概述,包括硫酸钠溶液和氯化钡溶液的基本介绍以及文章的目的。
通过这一部分,读者将对所讨论的反应有一个初步的了解。
然后,正文将分为两个主要部分,分别介绍硫酸钠溶液和氯化钡溶液的性质和特点。
在第2.1节,我们将详细讨论硫酸钠溶液的性质,包括其化学组成、常见用途以及相关的物理和化学性质。
在第2.2节,我们将同样深入探讨氯化钡溶液的性质,包括其化学组成、应用场景以及相关的物理和化学性质。
通过这两个部分的介绍,读者将对硫酸钠溶液和氯化钡溶液的基本特性有一个全面的认识。
最后,结论部分将对反应过程和产物进行总结和讨论。
硫酸钠结晶的条件
硫酸钠是一种重要的化学原料,在工业生产和科学研究中都有广泛应用。
硫酸钠结晶是制备纯度高的硫酸钠的重要工艺过程。
以下是硫酸钠结晶的条件:
1. 温度:硫酸钠的结晶温度为3
2.4℃。
在制备硫酸钠结晶时,需要将溶液加热至32-35℃左右,才能使硫酸钠结晶出来。
如果加热过度,会使硫酸钠结晶不纯,影响其质量。
2. 搅拌:搅拌对硫酸钠结晶的速率和质量都有很大的影响。
适当的搅拌可以促进溶液中的硫酸钠结晶,并且可以保证结晶的均匀性和细度。
但是过度搅拌会使结晶速率过快,硫酸钠结晶不纯。
3. pH值:硫酸钠的结晶与溶液的pH值也有很大关系。
在pH 值为7左右的条件下,硫酸钠的结晶速率最快,而且结晶纯度较高。
如果溶液的pH值过高或过低,都会影响硫酸钠的结晶速率和质量。
4. 溶液浓度:硫酸钠的结晶与溶液的浓度也有关系。
当溶液浓度适当时,硫酸钠的结晶速率较快,而且结晶纯度较高。
但是如果溶液浓度过高,会使硫酸钠结晶速率变慢,而且结晶质量下降。
综上所述,硫酸钠的结晶需要在适当的温度、搅拌、pH值和溶液浓度等条件下进行,才能得到高质量的硫酸钠结晶。
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