
01 纯碱简介及性质
纯碱,又称为苏打、碱灰、碱面或洗涤碱,其主要成分是碳酸钠,分子式为Na2CO3,分子量105.99。它是“三酸两碱”中的重要两碱之一,广泛应用于建材、石油化工、冶金、食品、纺织、国防和医等领域,对经济和社会发展具有重要意义。
碳酸钠常温下为白色无气味的粉末或颗粒,具有吸湿性,在空气中会逐渐吸收水分并形成结块。它易溶于水和甘油,微溶于无水乙醇,难溶于丙醇。随着温度的升高,其在水中的溶解度也随之增大。
作为一种强碱弱酸盐,碳酸钠在水溶液中会水解,产生碳酸根离子和氢氧根离子,使其水溶液呈碱性(pH=11.6)。碳酸钠具有一定的腐蚀性,但在高温下也能分解生成氧化钠和二氧化碳。长期在空气中时,碳酸钠能吸收空气中的水分及二氧化碳,生成碳酸氢钠。
碳酸钠能与酸、盐、碱发生化学反应。与酸发生复分解反应时,如遇足量盐酸,会生成氯化钠和碳酸,不稳定的碳酸会立即分解成二氧化碳和水。与其他种类的酸也能发生类似的反应。与盐发生复分解反应时,例如一些钙盐、钡盐可与碳酸钠生成沉淀和新的钠盐。与氢氧化钙、氢氧化钡等碱也能发生复分解反应,生成沉淀和氢氧化钠。
02 生产工艺概述
纯碱的生产工艺主要包括合成碱法和天然碱法。其中,合成碱法约占世界纯碱产能的三分之二,而天然碱法则占三分之一。合成碱法主要包括氨碱法和联碱法两种工艺。
联碱法是与合成氨生产相结合的一种纯碱生产工艺。该方法利用合成氨厂提供的氨气和二氧化碳,同时生产出纯碱和氯化铵两种产品。其核心创新在于利用不同温度下溶解度的变化,使反应剩余的母液中的氯化铵能以晶体的形式析出。
天然碱法生产工艺则根据碱矿成分的不同,分为蒸发法和碳化法两种。对于特定的天然碱矿,采用相应的生产工艺提取纯碱。
03 纯碱的应用途径
纯碱在多个领域都有广泛的应用。在建材领域,纯碱是平板玻璃的主要原料之一,同时也是澄清剂的重要成分。在化工生产领域,纯碱用于制造硅酸钠、碳酸氢钠等产品。在印染冶金、食品加工等领域,纯碱也扮演着重要的角色。例如,在食品加工中,纯碱作为面食添加剂,起到中和剂、膨松剂、缓冲剂、面团改良剂的作用,增加面食的口感和柔韧度。纯碱还广泛应用于环保脱硫、医制品、制革、造纸等领域,高端纯碱甚至用于显像管玻壳和光学玻璃制造。
