食盐的应用

食盐的应用

一、盐化工

食盐不仅是生活中的必需品，也是化学工业的基本原料之一。重要化工产品如纯碱、烧碱、盐酸等都是以食盐为原料的，制造化学肥料氯化铵也离不开食盐。化工合成上的重要原料氯气和金属钠也是取之于食盐。由氯加工制得的有机氯产品，象聚氯乙烯塑料（PVC），氯丁橡胶等等更是多种多样。所以化工用盐大大超过了生活用盐，因此，可以说盐化工的发展完全依赖于制盐业的发展。

1．食盐在化工上的利用途径

基本化工原料“三酸”（硫酸、硝酸、盐酸）“两碱”（纯碱、烧碱）中有两碱一酸都是通过食盐而制得。食盐的利用途径大概分为两条：一条是将食盐电解，可制得三种物质：烧碱、氯气和氢气。另一条是将食盐与碳酸氢铵反应得到小苏打（NaHCO3），煅烧后制得纯碱（如图所示）。

2．食盐的电解

食盐的电解是借助直流电流来进行化学反应的过程。当直流电通过电解槽中的食盐溶液时，就产生了化学变化：氯化钠中的氯离子在阳极上产生氯气，水电离成的氢离子，在阴极上产生氢气，在阴阳极间用石棉做成的多孔隔膜把它们隔开。氯化钠中余下的钠离子与水电离后的氢氧根离子结合形成烧碱（NaOH），随未电解的食盐水流出电解槽，称之为电解液，含NaOH11％～12％，其余为食盐水。电解液经蒸发后析出固体食盐，可得到30％～40％的液体烧碱，如果继续熬煮，最后可得到固体烧碱。总的化学方程式如下：

2NaCl+2H2O Cl2↑+H2↑+2NaOH

阳极反应：NaCl=Cl-+Na+

2Cl-Cl2↑

H2O H++OH-

阴极反应：2H++2e-=H2↑

电解液：Na++OH-=NaOH

3．氯化氢气的合成与聚氯乙烯的生产

氯化氢气是由氢气与氯气混合后燃烧而制得。由它就可制得盐酸和聚氯乙烯及氯丁橡胶。氯化氢气体极易溶于水，但在溶解过程中大量放出热量，使溶液温度升高，妨碍了氯化氢气的继续溶解，为了得到浓度为35％～38％的浓盐酸，必须用耐腐蚀的石墨冷却器将水溶液温度降下来，才能使氯化氢气更多地溶解而得到浓盐酸。

制造聚氯乙烯所用原料除了氯化氢气外，尚需乙炔。乙炔是由电石水解而得：

CaC2+2H2O→C2H2↑+Ca(OH)2

合成用的原料要求纯度都很高，所以，氯化氢气和乙炔气都必须经过严格的提纯才能合乎要求。因而，在工业上提纯的工序是很多的。

经过提纯后的氯化氢和乙炔气经过一个转化器，内装有浸过氯化汞的活性炭填料，在氯化汞的催化下，乙炔与氯化氢发生加成反应，生成氯乙烯：

同时也有一些副产物生成，将氯乙烯合成气进一步提纯即得到聚合用的氯乙烯单体。氯乙烯的聚合在聚合釜内进行。在聚合釜内水为介质，加入明胶为分散剂，偶氮二异丁腈为引发剂（产生自由基），将氯乙烯不断地通入，聚合反应开始，反应是放热的，温度控制在30～50℃之间（视产品规格而定），反应时间约6～38h不等，反应终结时可得到白色聚氯乙烯原粉：

聚氯乙烯（PVC）在聚氯乙烯原粉内加入增塑剂、稳定剂、填料等可制得各种聚氯乙烯制品，如PVC薄、人造革、电缆料、桶、盆、管材、型材等，广泛用于各个经济部门，是用途最广的塑料之一，可大量节省或代替钢材。

4．纯碱（碳酸钠）的制造与发展

纯碱是基本化工原料之一，制碱是消耗食盐最多的一个部门。生产方法大都是氨碱法，又叫索尔维法，是比利时工业化学家E·索尔维于1866年发明的。

氨碱法是把氨溶于食盐水后，通入二氧化碳，结果生成了碳酸氢钠。分离后加热分解，即得到纯碱（碳酸钠）。

NaCl+NH3·H2O+CO2=NaHCO3+NH4Cl

反应生成的氯化铵可与熟石灰（Ca(OH)2）作用，生成氨气而回收，剩下残渣氯化钙。而由NaHCO3热分解，放出的CO2又可从新与食盐水、氨作用而碳化，原料的利用率较高。又能循环连续生产，因而淘汰了落后的路布兰法。

索尔维1838年生于比利时的勒贝克。儿时体弱多病，未受过正式教育。他18岁时就在其伯父的化工厂里干活，感到科学知识的重要，于是，他就利用业余时间自学了化学和物理，为他以后发明氨碱法奠定了基础。

1863年，年仅25岁的索尔维决心施展自己的才华，实现自己的抱负，于是他和弟弟合作，共同创办了一家化工厂。他走的是一条研制——生产的办厂道路，经过三年艰苦奋斗，终于发明了氨碱法。实现了生产连续化，降低了生产成本，提高了食盐利用率，在提高产品质量方面更为显著，他们生产的产品外观洁白而又纯净，被誉之为“纯碱”，从此，碳酸钠又有了一个新名——“纯碱”。

索尔维的氨碱法的优越性得到世界的公认，并很快在英、法、德、美等国推广普及。1920年，范旭东与著名化工专家侯德榜合作，在天津塘沽创办了我国第一家制碱厂——永利碱厂，历时9年，克服了西方的技术封锁，生产出了在国际博览会上获金奖的三角牌纯碱。侯德榜同时也看到索尔维法的缺点是产生了大量废渣——氯化钙。为此，他终于发明了著名的侯氏制碱法，为制碱工业作出了巨大贡献。

二、食盐的其他应用

食盐在食品工业上用作调味品，因为人类在生理上对咸味有强烈的需要，而且氯化钠也是维持人体内渗透压平衡的主要成分。没有糖人还可以活，没有盐活着就很困难，四肢无力，还会出现消化不良，精神失常，以致于死亡。

此外，在食品加工中，食盐可做防腐剂。腌鱼、腌肉、腌菜是我国的传统食品加工方法之一，既防止了腐败，又制得了美味食品。因为食盐有渗透作用，可使肉类、蔬菜脱水，还可使细菌细胞内的水分渗出而死亡，因而起到防腐作用。

畜牧业也离不开食盐，一头牛每天需要30～40g食盐一匹马每天需要10～15g食盐。牲畜吃了盐可以膘肥体壮、耐寒耐劳、防止疾病发生。

食盐在制皂和染料工业常作盐析之用，矿业的氯化、焙烧；钢铁的表面处理；皮革业的皮毛保存；窑业的彩釉配制；酸性白土变活性白土；或利用石英砂和焦炭制金刚砂等均要使用食盐。

食盐用途之广难以尽述，而随着科技的发展，新用途还将不断出现。因此，食盐在国民经济上有着特别重要的意义。