工业生产纯碱的工艺主要分为两个步骤:氯碱法和碳酸盐法。
一、氯碱法:
1. 氯碱法的原料是氯化钠(普通盐)和水。
3. 然后将氯化钠溶液通过电解槽进行电解。电解槽内有两个电极,分别是阴极和阳极。在电解过程中,发生以下两个反应: a. 在阴极处,水被还原为氢气和氢氧根离子:
2H2O + 2e- → H2 + 2OH-
纯碱制烧碱 b. 在阳极处,氯化钠被氧化成和钠离子:
2Cl- → Cl2 + 2e-
4. 钠离子和氢氧根离子在电解槽中发生中和反应,生成氢氧化钠(烧碱):
Na+ + OH- → NaOH
5. 最后,将生成的氢氧化钠通过蒸发、结晶、过滤等步骤,得到纯碱。
二、碳酸盐法:
1. 碳酸盐法的原料是石灰石(含有碳酸钙)和氯化钠(普通盐)。
2. 首先将石灰石和氯化钠混合,并进行炉内加热,产生化学反应:
CaCO3 + 2NaCl → Na2CO3 + CaCl2
3. 反应生成的碳酸钠溶液经蒸发浓缩,并进行过滤和结晶,得到纯碱。
以上是两种常见的工业生产纯碱的工艺,具体选择哪种工艺主要取决于原材料的可获得性以及成本和生产效率等因素。