1、化學技術與生活模塊,專題三 從自然資源到化學品,引言：純堿的用途,造紙,制皂,紡織,制玻璃,生活,自然界中的碳酸鈉,中國最大的內(nèi)陸湖泊，也是國內(nèi)最大的咸水湖青海湖,自然界中的碳酸鈉,寸草不生的鹽堿地,本節(jié)要點,路布蘭法制純堿 氨堿法制純堿 聯(lián)合制堿法,一、路布蘭法制純堿：,1. 用硫酸將食鹽轉變?yōu)榱蛩徕c：,2. 將硫酸鈉與木炭、石灰石一起加熱，反應生成碳酸鈉和硫化鈣：,路布蘭法有哪些缺點？,【想一想】根據(jù)你學過的化學反應原理判斷下列反應能否進行： 2NaCl + CaCO3 = Na2CO3 + CaCl2 【科學探究】 取2 mL 飽和食鹽水和2 mL NH4HCO3溶液混合，觀察實驗現(xiàn)象；

2、 根據(jù)下表判斷：20時，由NH4HCO3、NaCl和H2O配制成一混合溶液，當把溶液加熱蒸發(fā)后冷卻至20 ，首先析出的物質是什么？,二、氨堿法制純堿：,索爾維法生產(chǎn)工藝： 原料：食鹽、氨（煉焦副產(chǎn)品）、CO2（來自CaCO3）； 生產(chǎn)過程： 制備NaHCO3： NH3 + CO2 + H2O = NH4HCO3 NaCl + NH4HCO3 = NaHCO3 + NH4Cl 制備Na2CO3：,二、氨堿法制純堿：,Ernest Solvay （18381922）,生產(chǎn)原理示意圖：,二、氨堿法制純堿：,CaCO3 = CO2 + CaO,NaCl + NH3 + CO2 + H2O = NaHC

3、O3 + NH4Cl,2NaHCO3 = Na2CO3 + CO2 + H2O,CaO + H2O = Ca(OH)2,2NH4Cl + Ca(OH)2 = 2NH3 + CaCl2 + 2H2O,產(chǎn)品,副產(chǎn)品,【思考與討論】氨堿法分別具有哪些優(yōu)缺點？ 優(yōu)點： 原料便宜易得； 氨和部分CO2可循環(huán)使用，操作步驟簡單，可連續(xù)生產(chǎn)，生產(chǎn)能力強； 產(chǎn)品純度高（含Na2CO3 98.5%）。 缺點： 食鹽的利用率低。理論轉化率84%，實際只能達到70%左右。 副產(chǎn)物CaCl2不好處理。,二、氨堿法制純堿：,NaCl + NH3 + CO2 + H2O = NaHCO3 + NH4Cl,2NaHCO3

4、= Na2CO3 + CO2 + H2O,原料,NH3,CO2,（原料，來自合成氨）,（副產(chǎn)品）,三、聯(lián)合制堿法：,生產(chǎn)過程中先通NH3還是先通CO2？,【思考與討論】根據(jù)聯(lián)合制堿法生產(chǎn)原理示意圖，分析比較它與氨堿法的有哪些異同？ 相同點：反應原理相同。 NaCl + NH4HCO3 = NaHCO3 + NH4Cl 2NaHCO3 = Na2CO3 + H2O + CO2 不同點： 原料的來源不同。 副產(chǎn)物不同。,三、聯(lián)合制堿法：,NH4Cl有何用處？請自行查閱文獻。,氨堿法的發(fā)展：20世紀后半葉，隨著CaCl2在化學品生產(chǎn)、制冷、建筑、造紙、冶金、橡膠、石油、制藥等領域發(fā)揮重要作用，因此氨

5、堿法繼續(xù)得到廣泛應用，目前全世界90%純堿由該法生產(chǎn)； 新旭法：1970年代日本的NH4Cl供大于求，旭硝子公司開發(fā)出用石灰水處理NH4Cl重新得到氨的方法： Ca(OH)2 + 2NH4Cl = CaCl2 + NH3 + H2O,四、制堿技術的發(fā)展：,天然堿制堿法：利用天然存在的含Na2CO3或NaHCO3的礦物來制備。 早在1849年拓荒者在美國懷俄明州的甜水河就找到了NaHCO3，并用于洗滌和制藥。1905年利用加利福尼亞州的瑟爾斯湖天然堿第一次試生產(chǎn)純堿。1938年，美國山間燃料供應公司在懷俄明州格林河盆地勘探油氣時，發(fā)現(xiàn)富含Na2CO3的世界最大的天然堿礦藏。1976年，美國由天然堿生產(chǎn)的純堿占