侯氏制碱法与索尔维制碱法
备战高考:索尔维法和侯氏制碱法的比较
索尔维法和侯氏制碱法的比较无水碳酸钠,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。
2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2↑放出的二氧化碳气体可回收循环使用。
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。
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。
微项目揭秘索尔维制碱法和侯氏制碱法-2024-2025学年高考化学总复习(配鲁科版)PPT课件
H++
③“盐析”过程 NH+ 4 +Cl- NH4Cl(s) 增大 c(Cl-)使平衡右移,析出 NH4Cl 沉淀。 ④“冷析”过程 NH4Cl 的溶解度随温度升高而增大,NH+ 4 (aq)+Cl-(aq) 温时,平衡右移,析出 NH4Cl 沉淀。
NH4Cl(s) ΔH<0,降
1.(2023·德州期末)索尔维制碱法制备纯碱的制备流程如图所示,其反应原理与
(2)实验现象 随着CO2的不断通入,试管中溶液的红色逐渐褪去后,溶液中出现白色沉淀。 (3)理论解释
(4)基本工艺流程
(5)发生的主要反应 NaCl+NH3+CO2+H2O===NaHCO3↓+NH4Cl, CaCO3=高==温==CaO+CO2↑, CaO+H2O===Ca(OH)2, 2NH4Cl+Ca(OH)2==△===2NH3↑+CaCl2+2H2O, 2NaHCO3==△===碱法的创新 (1)侯氏制碱法工艺流程图
(2)侯氏制碱法的分析思路
(3)平衡思想在侯氏制碱法中的应用 ①“吸氨”过程 NH3+H2O NH3·H2O NH+ 4 +OH- 不断通入 NH3 会使平衡右移,c(NH+ 4 )、c(OH-)增大,可使平衡 HCO-3 CO23-右移,产生溶解度更大的 Na2CO3。 ②“碳酸化”过程 CO2+H2O H2CO3 H++HCO- 3 因“吸氨”过程中 c(OH-)增大,而使此平衡右移,产生大量 HCO- 3 。
的侯微
第 7
创氏项 章
造制目 性碱
物 质
——
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内容说明 1.通过认识制碱工业中复杂的多平衡体系,学会分析溶液中的微粒 和平衡,理解平衡之间的相互影响,能根据实际需求选择调控平衡移动的方法。 2.通过了解工业制碱的原理,体会化学原理的巧妙应用,了解我国科学家对制 碱工业作出的巨大贡献。
微项目 探秘索尔维制碱法和侯氏制碱法-高二上学期章节复习必杀题(新鲁科版)(原卷版)
微项目探秘索尔维制碱法和侯氏制碱法单元复习·必杀20题1.(2020·全国高二课时练习)下列关于索尔维制碱法的描述正确的是( )A.使用的原料只有食盐、CO2B.在饱和食盐水中应先通入CO2再通入过量的NH3C.析出NaHCO3后的母液中已无NaCl,只有NH4ClD.索尔维制碱法的缺点是食盐的利用率只有72%~74%,生成的CaCl2难处理2.(2020·海口市灵山中学高一期中)提出联合制碱法(侯氏制碱法)的中国化工专家是( )A.路布兰B.索尔维C.侯徳榜D.徐光宪3.(2020·上海市建平中学高三月考)下列化工生产中未使用催化剂的是( )A.索尔维制碱法B.合成氨C.乙烯水化D.SO2转化为 SO34.(2019·全国高二课时练习)与索尔维制碱法相比,侯德榜制碱法最突出的优点是A.原料利用率高B.设备少C.循环利用的物质多D.原料易得5.(2020·上海高三)某纯碱工业的生产流程如图,判断错误的是A.该流程是索尔维法制碱B.X是NaClC.Y是Na2CO3D.Z是NH4Cl6.(2020·山东高一期中)以下发明或发现属于化学史上中国对世界做出重大贡献的是( )①烧制陶瓷②提出氧化学说③指南针④火药⑤人工合成结晶牛胰岛素⑥合成有机高分子材料⑦索尔维制碱A.①③⑤B.④⑥⑦C.①④⑤D.③④⑤7.(2019·全国高二课时练习)如图所示是实验室模拟索尔维制碱法的流程示意图:下列叙述错误的是( )A.气体A 是NH 3,气体B 是CO 2B.把第Ⅲ步得到的晶体与某些固体酸性物质(如酒石酸)混合可制得发酵粉C.纯碱可广泛用于玻璃、肥皂、造纸、纺织等工业D.第Ⅳ步操作是将晶体溶于水后加热、蒸发、结晶8.(2019·上海高三)工业制纯碱的化学史上,侯德榜使用而索尔维法没有使用的反应原理的化学方程式是( )A.CO 2+NaCl+NH 3+H 2O→NaHCO 3↓+NH 4ClB.2NaHCO 3−−−→煅烧Na 2CO 3+H 2O+CO 2↑ C.CaO+2NH 4Cl→CaCl 2+2NH 3↑+H 2OD.NaHCO 3+NH 3+NaCl→Na 2CO 3+NH 4Cl↓9.(2020·全国高二课时练习)索尔维制碱法以NaCl 、CO 2、NH 3、H 2O 为原料制Na 2CO 3,该法又称氨碱法,其主要工艺流程如图:下列有关说法不正确的是( )A.从理论上看,循环生产时不需要再补充NH 3B.从绿色化学的角度看,该方法有两个明显的缺点:氯化钠未能充分利用、产生CaCl 2废弃物C.该方法将NH 4Cl 作为一种化工产品,不再生产NH 3来循环使用D.从理论上看,每生产1 mol Na 2CO 3,需再补充2 mol NaCl 和1 mol CO 210.(2019·上海高三)对比索维尔制碱法,侯德榜制碱法中没有的化学反应是A.2NH 4Cl+CaO→CaCl 2+2NH 3↑+H 2OB.NH 3+CO 2+H 2O→NH 4HCO 3C.NaCl+NH 4HCO 4→NaHCO 3+NH 4ClD.2NaHCO 3−−−→煅烧Na 2CO 3+H 2O+CO 2↑ 11.(2015·海南高二学业考试)提出联合制碱法的科学家是A.卢布兰B.索尔维C.侯德榜D.哈伯12.(2020·广东高二学业考试)下列物质不是索尔维制碱法的原料的是( )A.石灰石B.食盐C.碳酸钠D.水13.(2020·全国高一单元测试)图片中的科学家在化学上的贡献是( )A.编制了元素周期表B.改进了索尔维制碱法C.研究得出物质是由分子和原子构成的D.在定量分析的基础上得出质量守恒定律14.(2018·上海高二竞赛)如图是1861年索尔维发明的制碱法中物质转化关系图,其中Ⅰ~Ⅳ代表四个主要化学反应,a~i代表除H2O以外不同的物质。
索尔维制碱法与侯氏制碱法
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。
侯氏制碱法勒布朗制碱法索尔维制碱法
四、侯氏制碱法与索氏制碱法的异同点: 1、相同点: 原理相同
NaCl+NH3+H2O+CO2→NaHCO3↓+NH4Cl 2NaHCO3△Na2CO3+H2O+CO2↑
2、不同点:
索氏制碱法(氨碱法)
滤液处
理方法 Ca(OH)2+2NH4Cl →2NH3+CaCl2+2H2O
Ca(OH)2来源: CaCO3→CaO+CO2
NH4Cl又可以与熟石灰反应,产生NH3,重新作为原料使用:
2NH4Cl+Ca(OH)2→2NH3↑+CaCl2+2H2O (NH3循环使用)
思考:为什么在饱和食盐水中先通入氨气?
标准状况下CO2和NH3在水中的溶解度如下表所示
溶解性(体积比)
溶液的密度 (g ·cm-3)
饱和溶液的物质的量 浓度(mol ·L-1)
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
高温
高温
H2、CO2的制取: C+H2O(g)→ H2+CO 、CO+H2O(g) → H2+CO2
NH3的合成: N2+3H2 → 2NH3
CO2 1 : 1.7
~1
~0.076
NH3 1 : 700
0.88
~18
❖ 即: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)
索尔维制碱法与侯氏制碱法
索尔维制碱法与侯氏制碱法无水碳酸钠,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)它是比利时工程师苏尔维(1838~1922)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。
2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2↑放出的二氧化碳气体可回收循环使用。
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。
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。
第3章 微项目 揭秘索尔维制碱法和侯氏制碱法
微项目 揭秘索尔维制碱法和侯氏制碱法——化学平衡思想的创造性应用[核心素养发展目标] 1.通过认识制碱工业中复杂的多平衡体系,学会分析溶液中的微粒和平衡,理解平衡之间的相互影响,能根据实际需求选择调控平衡移动的方法。
2.通过了解工业制碱的原理,体会化学原理的巧妙应用,了解我国科学家对制碱工业作出的巨大贡献。
实验背景: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、实验原理书写下列化学方程式:(1)化学反应原理是:_________________________________________。
(2)总反应为:_______________________________________________。
(3)将经过滤、洗涤得到的NaHCO 3微小晶体再加热,制得纯碱产品:________________________________________________________________________。
答案 (1)NH 3+CO 2+H 2O===NH 4HCO 3NaCl(饱和)+NH 4HCO 3===NaHCO 3↓+NH 4Cl(2)NaCl(饱和)+NH 3+CO 2+H 2O===NaHCO 3↓+NH 4Cl(3)2NaHCO 3=====△Na 2CO 3+CO 2↑+H 2O二、氨碱法(又称索尔维制碱法)1.原料:食盐(氯化钠)、石灰石(经煅烧生成生石灰和二氧化碳)、氨气。
2.步骤:(1)先把氨气通入饱和食盐水中生成氨盐水,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。
NH 3+CO 2+H 2O===NH 4HCO 3、NaCl(饱和)+NH 4HCO 3===NaHCO 3↓+NH 4Cl 。
(2)将经过滤、洗涤得到的NaHCO 3微小晶体,再加热煅烧制得纯碱产品。
索尔维制碱法与侯氏制碱法(也叫做氨碱法与联碱法)
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。
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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。
氨碱法制取纯碱与侯氏制碱法
氨碱法制取纯碱与侯氏制碱法2008-10-13 15:17索尔维制碱法与侯氏制碱法(也叫做氨碱法与联碱法)郭永斌发表于 2006-8-10 19:15:28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。
2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2↑放出的二氧化碳气体可回收循环使用。
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: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。
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。
备战高考:索尔维法和侯氏制碱法的比较
索尔维法和侯氏制碱法的比较无水碳酸钠,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将经过滤、洗涤得到的N aHCO3微小晶体,再加热煅烧制得纯碱产品。
2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2↑放出的二氧化碳气体可回收循环使用。
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。
氨碱法和侯氏制碱法
氨碱法和侯氏制碱法
氨碱法和侯氏制碱法都是工业制取纯碱(碳酸钠,Na2CO3)的方法,它们在制碱过程中有一定的区别。
1. 氨碱法(又称索尔维法):
氨碱法是一种较早发明的纯碱制取方法,由比利时工程师苏尔维于 1892 年发明。
该方法以食盐(氯化钠)、石灰石(经煅烧生成生石灰和二氧化碳)和氨气为原料。
在制碱过程中,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。
最后通过加热碳酸氢钠分解得到纯碱。
2. 侯氏制碱法:
侯氏制碱法是一种改进的氨碱法,它是在氨碱法的基础上,利用碳酸氢钠的溶解度较小这一特性,通过以下步骤制取纯碱:(1)将氨气通入饱和食盐水中,形成氨盐水。
(2)向氨盐水中通入二氧化碳,使碳酸氢钠沉淀生成。
(3)将碳酸氢钠沉淀分离出来,加热分解,得到纯碱。
总结来说,侯氏制碱法与氨碱法的主要区别在于:
1. 原料:侯氏制碱法的原料包括氨气、氯化钠和二氧化碳,而氨碱法的原料还包括石灰石。
2. 制碱过程:侯氏制碱法在氨碱法的基础上进行了优化,使得碳酸氢钠的利用率更高,降低了原料消耗。
总之,侯氏制碱法是在氨碱法的基础上进行改进的一种制碱方法,具有更高的原料利用率和更环保的特点。
然而,两者在制取纯碱的过程中,都需要用到氨气、二氧化碳和氯化钠等原料,且生产过程
中可能产生一定程度的污染。
因此,在实际应用中,应加强对废水处理和环境保护的关注。
人教版化学必修2候氏制碱法的详细过程介绍 下学期
一、氨碱法(索尔维制碱法)向饱和食盐水中通入足量氨气至饱和,然后在加压下通入CO2(由CaCO3煅烧而得),因NaHCO3溶解度较小,故有下列反应发生:NH3+CO2+H2O===NH4HCO3NaCl+NH4HCO3===NaHCO3↓+NH4Cl将析出的NaHCO3晶体煅烧,即得Na2CO3:2NaHCO3=== Na2CO3+CO2↑+H2O母液中的NH4Cl加消石灰可回收氨,以便循环使用:2NH4Cl+Ca(OH)2===2 CaCl2+2NH3↑+2H2O此法优点:原料经济,能连续生产,CO2和NH3能回收使用。
缺点:大量CaCl2用途不大,NaCl利用率只有70%,约有30%的NaCl留在母液中。
二、联合制碱法(侯氏制碱法)根据NH4Cl在常温时的溶解度比NaCl大,而在低温下却比NaCl溶解度小的原理,在278K~283K(5℃~10℃)时,向母液中加入食盐细粉,而使NH4Cl单独结晶析出供做氮肥。
此法优点: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这一工序许多工业部门,尤其是纺织、肥皂、造纸。
玻璃、火药等行业都需要大量用碱。
古代那种从草木灰中提取碱液,从盐湖水中取得天然碱的方法是远远不能满足需求的。
为此,1775年法国科学院用10万法郎的悬赏征求可工业化的制碱方法。
1788年,勒布兰提出了以氯化钠为原料的制碱法,经过4年的努力,得到了一套完整的生产流程。
勒布兰制碱流程虽然在推广应用中不断地被完善,但是因为这方法主要是利用固相反应,又是高温操作,存在许多缺陷,生产不能连续,劳动强度大,煤耗量大,产品质量不高。
面对这些问题,许多人有意改革它。
到了1862年,比利时化学家索尔维实现了氨碱法的工业化。
由于这种新方法能连续生产,产量大,质量高,省劳动力。
废物容易处理,成本低廉,它很快取代了勒布兰法。
微项目 揭秘索尔维制碱法和侯氏制碱法
1微项目 揭秘索尔维制碱法和侯氏制碱法——化学平衡思想的创造性应用1.纯碱是重要的基础化工原料,其产量和消费量通常作为衡量一个国家工业发展水平的指标。
2.纯碱的用途⎩⎨⎧制造玻璃、洗涤剂、建筑材料等用于食品工业,如生产味精、作为食品添加剂等3.纯碱制法⎩⎨⎧路布兰法索尔维法侯氏制碱法解读索尔维制碱法:1.关键反应:NaCl +CO 2+H 2O +NH 3===NaHCO 3↓+NH 4Cl 。
2.模拟实验 (1)实验步骤用如图所示装置模拟索尔维法。
锥形瓶中装有碳酸钙粉末,分液漏斗中装有稀硫酸,试管中装有氨盐水,并滴有酚酞溶液。
用冰水浴降低试管内的温度。
打开分液漏斗,观察二氧化碳通入氨盐水的现象。
模拟索尔维法的实验装置(2)实验现象随CO 2的不断通入,溶液的红色逐渐褪去后,溶液中出现白色沉淀。
(3)问题探究①NaHCO 3可溶于水,为什么能得到NaHCO 3沉淀?试用化学平衡的原理解释原因。
提示:可溶性物质的溶解是存在限度的,当相应离子浓度过大时,可溶性物质也会析出,类似于沉淀溶解平衡。
索尔维法通过增大c (Na +)、c (HCO -3),使平衡Na ++HCO -3NaHCO 3(s)的Q <K ,平衡右移,产生沉淀。
②为什么要先向饱和食盐水中通入氨气制得氨盐水,再通入二氧化碳?2提示:CO 2在水中溶解度较小,仅通入CO 2难以获得足量HCO -3;NH 3易溶于水,且能使H 2CO 3H ++HCO -3平衡右移,使HCO -3浓度增大。
③为什么酚酞完全褪色后才有沉淀逐渐析出?提示:开始时2NH 3·H 2O +CO 2===CO 2-3+2NH +4+H 2O ,随着CO 2通入,NH 3·H 2O 消耗完后生成的CO 2-3。
与CO 2、H 2O 反应:CO 2+CO 2-3+H 2O===2HCO -3,当c (HCO -3)增大至一定程度,产生NaHCO 3沉淀。
侯氏制碱法与索尔维制碱法
侯氏制碱法与索尔维制碱法(也叫做氨碱法与联碱法)的比较一、氨碱法(又称索尔维法)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 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。
2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2↑[Ca(OH)2]混合加热,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: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。
二、联合制碱法(又称侯氏制碱法)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。
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。
侯氏制碱法+勒布朗制碱法+索尔维制碱法
二、索尔维制碱法(氨碱法):
❖ 索氏制碱法的流程图:(氨碱法)
饱
过滤
和 通NH3 氨 洗涤
食 盐
盐 水
通CO2
水
石灰石
煅烧 CO2
沉淀
NaHCO3
煅烧
滤液
NH4Cl、NaCl
CO2(循环使用)
Na2CO3产品 NH3(循环使用)
Ca(OH)2 废液CaCl2、NaCl
CaO
Ca(OH)2石灰乳
索氏制碱原理:
甲乙
丙
(1)甲装置的作用是 吸收空气中的二氧化碳 ;
丙装置的作用是 吸收二氧化碳中的水蒸气
(2)乙装置反应前先通数分钟空气的作用是 排出装置中的二氧化碳,气体
甲装置反应的离子方程式是
CO2+2OH-
CO。32-+H2O
甲乙 丙
(3)若去掉丙装置,测得的CO2质量会 偏大 (填“偏 大”或“偏小”)。
1、 NaCl利用率低 缺点: 2、生成用途不大的CaCl2
CO2 NaCl
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
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
Na2CO3
~18
❖ 即: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。)
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侯氏制碱法与索尔维制碱法(也叫做氨碱法与联碱法)的比较
一、氨碱法(又称索尔维法)
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 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。
2NaHCO3
=Na2CO3+H2O+CO2含有氯化铵的滤液与石灰乳[Ca(OH)2]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: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。
二、联合制碱法(又称侯氏制碱法)
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。
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
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。
由氨厂提供碱厂需要的氨和二氧化碳。
母液里的氯化铵用加入食盐的办法使它结晶出来,作为化工产品或化肥。
食盐溶液又可以循环使用。
这个新工艺使食盐利
用率从70%提高到96
氨工业与制碱工业组合在一起,利用了生产氨时的副产品CO2,革除了用石灰石分解来生产,简化了生产设备。
此外,联合制碱法也避免了生产氨碱法中用处不大的副产物氯化钙,而用可作化肥的氯化铵来回收,提高了食盐利用率,缩短了生产流程,减少了对环境的污染,降低了纯碱的成本。
侯氏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。
也就是所说的复分解反应应有沉淀,气体和难电离的物质生成。
他要制纯碱(Na2CO3),就利用NaHCO3在溶液中溶液中溶解度较小,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。
所不同的是索氏法在整个制取过程中NH3是循环使用的:2NH4Cl+Ca(OH)2=2NH3+CaCl2+2H2O,而侯氏法在整个制取过程中,NH4Cl直接做
为纯碱的副产品----肥料。