método de laboratorio
Preparación de laboratorio de carbonato de sodio:
proceso de rubel
Ya en 1791, los antiguos empezaron a utilizar sal, ácido sulfúrico, carbón y piedra caliza como materias primas para producir carbonato de sodio, lo que se denomina proceso de Rübel.
Este método tiene una utilización insuficiente de materia prima, malas condiciones de trabajo y mala calidad del producto, y fue reemplazado gradualmente por el proceso Solvay.
proceso soxhlet
En 1859, la empresa belga Solvay utilizó sal, agua con amoníaco y dióxido de carbono como materias primas para precipitar bicarbonato de sodio de la solución a temperatura ambiente. Calentarlo lo descompone en carbonato de sodio. La gente llama a este método proceso Soxhlet y se ha utilizado hasta el día de hoy.
El amoníaco reacciona con el agua y el dióxido de carbono para producir una molécula de bicarbonato de amonio. Este es el primer paso:
El segundo paso es: el bicarbonato de amonio reacciona con el cloruro de sodio para producir un precipitado de bicarbonato de sodio y cloruro de amonio. La razón por la que precipita el bicarbonato de sodio es por su baja solubilidad. Después de filtrar obtenemos bicarbonato de sodio sólido:
La ecuación química total de estos dos pasos es:
Paso 3: Calentar y descomponer el bicarbonato de sodio para generar agua, dióxido de carbono y carbonato de sodio, que es la carbonato de sodio que queremos:
Paso 4: Mezclar y calentar el subproducto cloruro de amonio y cal apagada en el segundo paso, y el amoníaco obtenido se puede reciclar:
Método de producción de álcali de Hou.
En 1943, Hou Debang, un chino, regresó del extranjero. Mejoró el proceso Solvay basándose en las condiciones nacionales de escasez de sal en China continental, combinando las dos industrias principales de carbonato de sodio y amoníaco sintético, y produciendo carbonato de sodio y cloruro de amonio fertilizante al mismo tiempo, lo que mejoró en gran medida la tasa de utilización de la sal. . Este es el método de producción de álcali de Hou.
En el primer paso, el amoníaco reacciona con agua y dióxido de carbono para generar una molécula de bicarbonato de amonio. En el segundo paso, el bicarbonato de amonio reacciona con el cloruro de sodio para generar un precipitado de bicarbonato de sodio y cloruro de amonio. La razón por la que precipita el bicarbonato de sodio es porque su solubilidad es pequeña. Después de filtrar, obtenemos bicarbonato de sodio sólido. (Estos dos pasos son los mismos que los del método de producción de álcali Soxhlet anterior).
En el tercer paso, parte del bicarbonato de sodio sintetizado se puede vender directamente fuera de la fábrica, y el resto del bicarbonato de sodio se calentará y descompondrá para producir carbonato de sodio, y el dióxido de carbono generado se puede devolver al primer paso para reciclaje.
Según el principio de que la solubilidad del NH4Cl es mayor que la del NaCl, pero menor que la del NaCl a bajas temperaturas, a 278 K ~ 283 K (5 grados ~ 10 grados), se agrega sal fina en polvo a las aguas madres para producir NH4Cl. cristalizar y precipitar solo para fertilizante nitrogenado.
La diferencia entre el proceso alcalino Soxhlet y el proceso alcalino Hou es que el NH3 se recicla durante todo el proceso de producción del proceso Soxhlet, mientras que el CO2 se recicla durante todo el proceso de producción del proceso alcalino Hou, y el NH4Cl se utiliza directamente como -producto de carbonato de sodio - fertilizante. Por tanto, el producto del proceso Soxhlet es carbonato de sodio y el subproducto es cloruro de calcio; mientras que el producto del proceso alcalino de Hou es carbonato de sodio y el subproducto es cloruro de amonio.
Ventajas de este método: Conserva las ventajas del método de amoníaco-sosa y elimina sus desventajas, aumentando la tasa de utilización de la sal de mesa al 96%; El NH4Cl se puede utilizar como fertilizante nitrogenado; se puede combinar con una planta de amoníaco sintético para convertir el gas bruto CO del amoníaco sintético en CO2, eliminando el proceso de producción de CO2 a partir de CaCO3.