Ceniza de soda - información básica Fórmula química de la ceniza de soda: Na2CO3
Peso molecular: 105,99
Nombres comunes: sosa en trozos, soda cáustica, carbonato de sodio, álcali oral (Históricamente generalmente a través de Zhangjiakou, se envía desde Gubeikou a todo el país, por lo que también se le llama "álcali oral")
Apariencia: polvo blanco o cristales finos (producto puro anhidro)
Sabor: astringente
Densidad relativa (agua = 1): 2.532.
Punto de fusión: 851 ℃
Clasificación: base fuerte y ácido débil* *Nota* *(¡La soda no es un álcali, es una sal!)
Propiedades químicas:
1) La solución es alcalina y puede reaccionar con ácido.
2)Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2
3)Na2CO3 reacciona con álcali. Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH, na2co 3+2 HCl = 2 NaCl+H2O+CO2 ↑CaCO3+2 HCl = CaCl 2+H2O+CO2 ↑.
4)Na2CO3 y El NaCl reacciona con la sal.
Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaCl
Estabilidad: Puede descomponerse a altas temperaturas para producir óxido de sodio y dióxido de carbono. La exposición prolongada al aire puede absorber la humedad y el dióxido de carbono del aire, generar bicarbonato de sodio y formar grumos duros. Tiene una fuerte higroscopicidad, forma fácilmente grumos duros y no se descompone a altas temperaturas. Hay tres tipos de carbonato de sodio que contienen agua cristalina: Na2CO3 · 7H2O, Na2CO3 · 7H2O y na2co · 3·10H2O.
Solubilidad: soluble en agua, ligeramente soluble en etanol anhidro, insoluble en propanol. El carbonato de sodio es fácilmente soluble en agua y es una sal ácida débil. Cuando se disuelve en agua, se producirá una reacción de hidrólisis, lo que hará que la solución sea alcalina y corrosiva, y puede reaccionar con ácidos para formar las sales correspondientes y liberar dióxido de carbono.
Preparación: Preparación de laboratorio de carbonato de sodio: 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O. El carbonato de sodio que se encuentra en la naturaleza (como los lagos salados) se llama trona y se usaba como detergente, estampado y teñido en la antigüedad. En 1791 se produjo carbonato de sodio a partir de sal, ácido sulfúrico, carbón y piedra caliza. Este fue el método de Nicolas Leblanc. Este método fue reemplazado gradualmente por el método Solvi debido a la utilización insuficiente de materias primas, las malas condiciones laborales y la mala calidad del producto. 1859 Bélgica Solvay utiliza sal, amoníaco y dióxido de carbono como materias primas. El bicarbonato de sodio se precipita de la solución a temperatura ambiente y se calienta para descomponerlo en carbonato de sodio. Este método todavía se utiliza hoy en día. En 1943, Hou de China mejoró el proceso Solvay basándose en las condiciones nacionales de escasez de sal de China, combinando carbonato de sodio y amoníaco sintético en uno, y produciendo carbonato de sodio y fertilizante cloruro de amonio al mismo tiempo, lo que mejoró en gran medida la tasa de utilización de la sal. Entonces se produjo un método con carbonato de sodio de Hou. El carbonato de sodio se utiliza en la producción de jabón, papel, detergentes, fundentes y ablandadores de agua en la industria metalúrgica.
Agua con gas: introducción básica
Ceniza de soda La carbonato de sodio se utiliza principalmente para producir vidrio, como vidrio plano, vidrio para botellas, vidrio óptico y utensilios de alta gama en la industria química; , se utiliza para preparar sales de sodio, carbonatos metálicos, blanqueadores, cargas, detergentes, catalizadores y colorantes. En la industria metalúrgica se utiliza para eliminar azufre y fósforo, procesamiento de minerales y producción de cobre, plomo, níquel, estaño, uranio, aluminio y otros metales; en la industria cerámica, se utiliza para fabricar materiales refractarios y esmaltes. Además, la carbonato de sodio también es necesaria para la desulfuración de gases industriales, el tratamiento de aguas industriales, el desengrasado de metales, la producción de celulosa y papel, la fabricación de jabón, etc.
La carbonato de sodio se produce mediante el método Solvay, el método de producción de soda de Hou y el método de procesamiento trona. Debido a los diferentes métodos de procesamiento, las materias primas utilizadas también son diferentes.
Las principales materias primas son la sal cruda (incluida la sal marina, la sal de piscina, la sal mineral y la salmuera subterránea), la trona, la piedra caliza y el amoníaco.
El proceso Solvay, también conocido como proceso amoníaco-álcali, fue propuesto por el belga E. Solvi en 1861 (ver la historia del desarrollo de la industria de la carbonato de sodio) y es el método más importante para hacer álcali. Este método reemplaza al método Nicolas Leblanc porque tiene las ventajas de fácil disponibilidad de materias primas (sal cruda y piedra caliza), proceso de producción continuo, gran escala, alta calidad y bajo costo.
En el proceso de preparación de carbonato de sodio a partir de sal bruta y piedra caliza, el amoniaco juega un papel mediador. Primero disuelva la sal original en salmuera saturada para eliminar las impurezas, luego absorba el amoníaco para obtener agua salada con amoníaco, luego carbonícela para obtener bicarbonato de sodio (también pesado como álcali pesado), filtre y calcine para obtener carbonato de sodio. Las aguas madres de cloruro de amonio filtradas se añaden a lechada de cal para que reaccione, el amoníaco se evapora y se recupera, y el líquido residual de destilación resultante se desecha. La cal y el dióxido de carbono obtenidos calcinando piedra caliza se utilizan para descomponer el cloruro de amonio en las aguas madre y carbonizarlo para producir álcali, respectivamente.
Método de carbonato de sodio de Hou: también conocido como método de carbonato de sodio combinado (ver historia de la industria del carbonato de sodio). Este método supera la descarga de líquido residual del proceso de amoníaco-álcali, combina la producción de carbonato de sodio y la producción de amoníaco sintético, utiliza amoníaco y dióxido de carbono de la planta de amoníaco sintético y solo necesita agregar sal de lavado o sal de alta calidad al proceso para producir. cloruro de amonio y carbonato de sodio. Este método produce 1 tonelada de carbonato de sodio y 1 tonelada de cloruro de amonio al mismo tiempo, por lo que la tasa de utilización de la sal puede llegar al 95%. La producción se divide en dos procesos principales, I y II (Figura 2).
El primer proceso: las aguas madre después de la separación centrífuga del cloruro de amonio se denominan aguas madre Mⅱ, que realizan un intercambio de calor con las aguas madre de amoníaco Aⅰ en el segundo paso. Después del calentamiento, las aguas madre Mⅱ ingresan al absorbente de amoníaco para absorber el amoníaco y se produce las aguas madre de amoníaco Aⅱ. Después de la clarificación, las impurezas se eliminan y se envían a la torre de limpieza de carbonización para disolver la costra en la torre y absorber una pequeña cantidad de dióxido de carbono, lo que se denomina licor madre de lavado de amoníaco. Se envía a la torre de carbonización de carbonato de sodio para que reaccione con dióxido de carbono y genere bicarbonato de sodio de baja solubilidad. El álcali pesado (NaHCO3) separado por filtración se envía al horno de descomposición para descomponerse en carbonato de sodio. El gas descargado que contiene una alta concentración de dióxido de carbono se enfría y se lava mediante la torre de condensación y la torre de lavado, y luego se envía mediante el compresor. La torre de carbonización para la producción de álcali.
El segundo proceso: filtrar el licor madre después de un álcali pesado, que se llama licor madre M I. Después de absorber el amoníaco, se convierte en licor madre de amoníaco A I, que se utiliza para limpiar la costra en el exterior. enfriador del cristalizador, y luego se combina con el primero. El licor madre M II en el proceso intercambia calor para enfriar el licor madre de amoníaco A I y luego lo envía al cristalizador de crioprecipitación. Se enfría en el enfriador externo para precipitar una parte de amonio. Cloruro El líquido transparente en la parte superior del cristalizador se llama licor semi-madre, y el licor semi-madre se desborda hacia la sal. Separe el cristalizador y agregue el cloruro de amonio restante para eliminar la sal.
Trona es la materia prima para la producción de carbonato de sodio, bicarbonato de sodio e hidróxido de sodio. Además del carbonato de sodio, también existen minerales como el bicarbonato de sodio, el cloruro de sodio y el sulfato de sodio en proporciones variables. Los componentes comunes de trona son Na2CO3 NaHCO3 · 2H2O. Los países que extraen trona en grandes cantidades incluyen Estados Unidos, Kenia, México y la Unión Soviética. , Estados Unidos tiene la mayor producción, alcanzando 6,7 millones de toneladas en 1979. Existen tres métodos de procesamiento de trona en los Estados Unidos: ① Método de sesquicarbonato de sodio: el proceso consiste en triturar, disolver, clarificar, filtrar, evaporar y cristalizar el mineral alcalino, y luego separar el Na2CO3 NaHCO3 · 2H2O cristalizado, y luego calcinar y tamiz para la obtención de Productos de Sodio con ácido carbónico. (2) Método de carbonato de sodio monohidrato: el proceso consiste en que el bicarbonato de sodio en el mineral alcalino se descompone mediante calcinación, luego se disuelve, se clarifica, se filtra y se evapora para precipitar Na2CO3 H2O, y luego se deshidrata y seca para obtener carbonato de sodio pesado. Este método es ampliamente utilizado por empresas del área de Green River en Wyoming, EE. UU., y el proceso de producción es más complicado que el método del sesquicarbonato de sodio. ③ Carbonatación directa de salmuera: se utiliza principalmente para el procesamiento de salmuera en Sears Lake, California, EE. UU.