Παίρνω ναο. Υδροξείδιο του νατρίου

Εισαγωγή .

Το υδροξείδιο του νατρίου ή η καυστική σόδα (NaOH), το χλώριο, το υδροχλωρικό οξύ HC1 και το υδρογόνο παράγονται σήμερα βιομηχανικά με την ηλεκτρόλυση διαλύματος χλωριούχου νατρίου.

Η καυστική σόδα ή υδροξείδιο του νατρίου - ένα ισχυρό αλκάλιο, που συνήθως ονομάζεται καυστική σόδα, χρησιμοποιείται στη σαπωνοποιία, στην παραγωγή αλουμίνας - ένα ενδιάμεσο προϊόν για την παραγωγή μετάλλου αλουμινίου, στη βιομηχανία χρωμάτων και βερνικιών, στη βιομηχανία διύλισης λαδιού, παραγωγή ρεγιόν, στη βιομηχανία βιολογικής σύνθεσης και σε άλλους τομείς της εθνικής οικονομίας.

Όταν εργάζεστε με χλώριο, υδροχλώριο, υδροχλωρικό οξύ και καυστική σόδα, είναι απαραίτητο να ακολουθείτε αυστηρά τους κανόνες ασφαλείας: η εισπνοή χλωρίου προκαλεί οξύ βήχα και ασφυξία, φλεγμονή των βλεννογόνων της αναπνευστικής οδού, πνευμονικό οίδημα και τον επακόλουθο σχηματισμό των φλεγμονωδών εστιών στους πνεύμονες.

Το υδροχλώριο, ακόμη και σε χαμηλά επίπεδα στον αέρα, προκαλεί ερεθισμό στη μύτη και τον λάρυγγα, μυρμήγκιασμα στο στήθος, βραχνάδα και ασφυξία. Σε περίπτωση χρόνιας δηλητηρίασης με χαμηλές συγκεντρώσεις προσβάλλονται ιδιαίτερα τα δόντια, το σμάλτο των οποίων καταστρέφεται γρήγορα.

Η δηλητηρίαση με υδροχλωρικό οξύ είναι πολύ παρόμοια Μεδηλητηρίαση από χλώριο.

Χημικές μέθοδοι για την παραγωγή υδροξειδίου του νατρίου.

Οι χημικές μέθοδοι για την παραγωγή υδροξειδίου του νατρίου περιλαμβάνουν ασβέστη και φερρίτη.

Η μέθοδος ασβέστη για την παραγωγή υδροξειδίου του νατρίου περιλαμβάνει την αντίδραση ενός διαλύματος σόδας με γάλα ασβέστη σε θερμοκρασία περίπου 80°C. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται καυστικοποίηση. περιγράφεται από την αντίδραση

Na 2 C0 3 + Ca (OH) 2 = 2NaOH + CaC0 3 (1)

ίζημα διαλύματος

Η αντίδραση (1) παράγει ένα διάλυμα υδροξειδίου του νατρίου και ένα ίζημα ανθρακικού ασβεστίου. Το ανθρακικό ασβέστιο διαχωρίζεται από το διάλυμα, το οποίο εξατμίζεται για να παραχθεί ένα τηγμένο προϊόν που περιέχει περίπου 92% NaOH. Το λιωμένο NaOH χύνεται σε σιδερένια βαρέλια όπου σκληραίνει.

Η φερριτική μέθοδος περιγράφεται από δύο αντιδράσεις:

Na 2 C0 3 + Fe 2 0 3 = Na 2 0 Fe 2 0 3 + C0 2 (2)

φερρίτη νατρίου

Na 2 0 Fe 2 0 3 -f H 2 0 = 2 NaOH + Fe 2 O 3 (3)

ίζημα διαλύματος

Η αντίδραση (2) δείχνει τη διαδικασία πυροσυσσωμάτωσης ανθρακικού νατρίου με οξείδιο του σιδήρου σε θερμοκρασία 1100-1200°C. Σε αυτή την περίπτωση, σχηματίζεται πυροσυσσωματωμένος φερρίτης νατρίου και απελευθερώνεται διοξείδιο του άνθρακα. Στη συνέχεια, το κέικ επεξεργάζεται (εκπλύνεται) με νερό σύμφωνα με την αντίδραση (3). λαμβάνεται ένα διάλυμα υδροξειδίου του νατρίου και ένα ίζημα Fe 2 O 3, το οποίο μετά τον διαχωρισμό του από το διάλυμα επιστρέφει στη διεργασία. Το διάλυμα περιέχει περίπου 400 g/l NaOH. Εξατμίζεται για να ληφθεί ένα προϊόν που περιέχει περίπου 92% NaOH.

Οι χημικές μέθοδοι για την παραγωγή υδροξειδίου του νατρίου έχουν σημαντικά μειονεκτήματα: καταναλώνεται μεγάλη ποσότητα καυσίμου, η προκύπτουσα καυστική σόδα μολύνεται με ακαθαρσίες, η συντήρηση των συσκευών είναι εντατική, κ.λπ. Επί του παρόντος, αυτές οι μέθοδοι έχουν αντικατασταθεί σχεδόν πλήρως από την ηλεκτροχημική παραγωγή μέθοδος.

Η έννοια της ηλεκτρόλυσης και των ηλεκτροχημικών διεργασιών.

Οι ηλεκτροχημικές διεργασίες είναι χημικές διεργασίες που συμβαίνουν σε υδατικά διαλύματα ή τήγματα υπό την επίδραση σταθερών ηλεκτρικό ρεύμα.

Διαλύματα και λιωμένα άλατα, διαλύματα οξέων και αλκαλίων, που ονομάζονται ηλεκτρολύτες, ανήκουν στον δεύτερο τύπο αγωγών στους οποίους η μεταφορά του ηλεκτρικού ρεύματος πραγματοποιείται από ιόντα. (Στους αγωγούς του πρώτου είδους, για παράδειγμα τα μέταλλα, το ρεύμα μεταφέρεται από ηλεκτρόνια.) Όταν το ηλεκτρικό ρεύμα διέρχεται από έναν ηλεκτρολύτη, τα ιόντα εκκενώνονται στα ηλεκτρόδια και οι αντίστοιχες ουσίες απελευθερώνονται. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται ηλεκτρόλυση. Η συσκευή στην οποία πραγματοποιείται η ηλεκτρόλυση ονομάζεται ηλεκτρολύτης ή ηλεκτρολυτικό λουτρό.

Η ηλεκτρόλυση χρησιμοποιείται για την παραγωγή ορισμένων χημικών προϊόντων - χλώριο, υδρογόνο, οξυγόνο, αλκάλια κ.λπ. Πρέπει να σημειωθεί ότι η ηλεκτρόλυση παράγει χημικά προϊόντα υψηλού βαθμού καθαρότητας, σε ορισμένες περιπτώσεις ακατόρθωτα με τη χρήση χημικών μεθόδων παραγωγής τους.

Τα μειονεκτήματα των ηλεκτροχημικών διεργασιών περιλαμβάνουν την υψηλή κατανάλωση ενέργειας κατά την ηλεκτρόλυση, η οποία αυξάνει το κόστος των προϊόντων που προκύπτουν. Από αυτή την άποψη, συνιστάται η διεξαγωγή ηλεκτροχημικών διεργασιών μόνο με βάση τη φθηνή ηλεκτρική ενέργεια.

Πρώτες ύλες για την παραγωγή υδροξειδίου του νατρίου.

Για την παραγωγή υδροξειδίου του νατρίου, χλωρίου και υδρογόνου, χρησιμοποιείται ένα διάλυμα επιτραπέζιου αλατιού, το οποίο υποβάλλεται σε ηλεκτρόλυση, το επιτραπέζιο αλάτι βρίσκεται στη φύση με τη μορφή υπόγειων κοιτασμάτων πετρώματος, στα νερά των λιμνών και των θαλασσών. τη μορφή φυσικών άλμης ή διαλυμάτων. Τα κοιτάσματα αλατιού βρίσκονται στο Donbass, στα Ουράλια, στη Σιβηρία, στην Υπερκαυκασία και σε άλλες περιοχές. Πλούσιες σε αλάτι είναι και κάποιες λίμνες στη χώρα μας.

Το καλοκαίρι, το νερό εξατμίζεται από την επιφάνεια των λιμνών και το επιτραπέζιο αλάτι καθιζάνει με τη μορφή κρυστάλλων. Αυτός ο τύπος αλατιού ονομάζεται αυτοκαθιζάμενο αλάτι. ΣΕ θαλασσινό νερόπεριέχει έως και 35 g/l χλωριούχου νατρίου. Σε μέρη με ζεστό κλίμα, όπου γίνεται έντονη εξάτμιση του νερού, σχηματίζονται συμπυκνωμένα διαλύματα χλωριούχου νατρίου, από τα οποία κρυσταλλώνεται. Στα έγκατα της γης, στα στρώματα του αλατιού ρέουν Τα υπόγεια νερά, που διαλύουν το NaCl και σχηματίζουν υπόγειες άλμης που αναδύονται μέσα από γεωτρήσεις στην επιφάνεια.

Τα διαλύματα επιτραπέζιου αλατιού, ανεξάρτητα από τον τρόπο παραγωγής τους, περιέχουν ακαθαρσίες αλάτων ασβεστίου και μαγνησίου και, πριν μεταφερθούν στο εργαστήριο ηλεκτρόλυσης, καθαρίζονται από αυτά τα άλατα. Ο καθαρισμός είναι απαραίτητος επειδή κατά τη διαδικασία της ηλεκτρόλυσης μπορούν να σχηματιστούν κακώς διαλυτά υδροξείδια ασβεστίου και μαγνησίου, τα οποία διαταράσσουν την κανονική πορεία της ηλεκτρόλυσης.

Ο καθαρισμός της άλμης γίνεται με διάλυμα σόδας και γάλακτος λάιμ. Εκτός από τον χημικό καθαρισμό, τα διαλύματα απαλλάσσονται από μηχανικές ακαθαρσίες με καθίζηση και διήθηση.

Η ηλεκτρόλυση των διαλυμάτων επιτραπέζιου αλατιού πραγματοποιείται σε λουτρά με κάθοδο στερεού σιδήρου (χάλυβας) και με διαφράγματα και σε λουτρά με κάθοδο υγρού υδραργύρου. Σε κάθε περίπτωση, οι βιομηχανικοί ηλεκτρολύτες που χρησιμοποιούνται για τον εξοπλισμό σύγχρονων μεγάλων καταστημάτων χλωρίου πρέπει να έχουν υψηλή απόδοση, απλό σχεδιασμό, να είναι συμπαγείς, να λειτουργούν αξιόπιστα και σταθερά.

Ηλεκτρόλυση διαλυμάτων χλωριούχου νατρίου σε λουτρά με χαλύβδινη κάθοδο και άνοδο γραφίτη .

Καθιστά δυνατή την παραγωγή υδροξειδίου του νατρίου, χλωρίου και υδρογόνου σε μία συσκευή (ηλεκτρολύτη). Όταν ένα συνεχές ηλεκτρικό ρεύμα διέρχεται από ένα υδατικό διάλυμα χλωριούχου νατρίου, μπορεί κανείς να αναμένει την απελευθέρωση χλωρίου:

2CI - - 2εÞ C1 2 (α)

καθώς και οξυγόνο:

20N - - 2εÞ 1/2O 2 + H 2 O(b)

H 2 0-2eÞ1/2О 2 + 2H +

Το κανονικό δυναμικό ηλεκτροδίου για την εκκένωση ιόντων ΟΗ - είναι + 0,41 V,και το κανονικό δυναμικό ηλεκτροδίου για την εκκένωση ιόντων χλωρίου είναι + 1,36 V.Σε ένα ουδέτερο κορεσμένο διάλυμα χλωριούχου νατρίου, η συγκέντρωση των ιόντων υδροξυλίου είναι περίπου 1 10 - 7 g-eq/l.Στους 25° C, το δυναμικό εκκένωσης ισορροπίας των ιόντων υδροξυλίου θα είναι

Δυναμικό εκκένωσης ισορροπίας, ιόντα χλωρίου σε συγκέντρωση NaCl σε διάλυμα 4,6 g-eq/lισοδυναμεί

Επομένως, το οξυγόνο πρέπει να εκφορτιστεί πρώτα στην άνοδο με χαμηλή υπέρταση.

Ωστόσο, στις ανόδους γραφίτη, η υπέρταση οξυγόνου είναι πολύ μεγαλύτερη από την υπέρταση χλωρίου και επομένως, κυρίως η εκκένωση ιόντων C1 θα συμβεί σε αυτές - με την απελευθέρωση αερίου χλωρίου σύμφωνα με την αντίδραση (α).

Η απελευθέρωση χλωρίου διευκολύνεται με την αύξηση της συγκέντρωσης του NaCI στο διάλυμα λόγω της μείωσης της τιμής του δυναμικού ισορροπίας. Αυτός είναι ένας από τους λόγους για τη χρήση συμπυκνωμένων διαλυμάτων χλωριούχου νατρίου που περιέχουν 310-315 g/l.

Στην κάθοδο ενός αλκαλικού διαλύματος, τα μόρια νερού εκκενώνονται σύμφωνα με την εξίσωση

H 2 0 + e = H + OH - (c)

Τα άτομα υδρογόνου, μετά τον ανασυνδυασμό, απελευθερώνονται ως μοριακό υδρογόνο

2Н Þ Н 2 (g)

Η εκκένωση ιόντων νατρίου από υδατικά διαλύματα σε στερεά κάθοδο είναι αδύνατη λόγω του υψηλότερου δυναμικού εκφόρτισης σε σύγκριση με το υδρογόνο. Επομένως, τα ιόντα υδροξειδίου που παραμένουν στο διάλυμα σχηματίζουν ένα αλκαλικό διάλυμα με ιόντα νατρίου.

Η διαδικασία αποσύνθεσης του NaCl μπορεί να εκφραστεί με αυτόν τον τρόπο με τις ακόλουθες αντιδράσεις:

δηλ. σχηματίζεται χλώριο στην άνοδο και υδρογόνο και υδροξείδιο του νατρίου σχηματίζονται στην κάθοδο.

Κατά τη διάρκεια της ηλεκτρόλυσης, μαζί με τις κύριες διαδικασίες που περιγράφονται, μπορούν επίσης να συμβούν πλευρικές διεργασίες, μία από τις οποίες περιγράφεται από την εξίσωση (β). Επιπλέον, το χλώριο που απελευθερώνεται στην άνοδο διαλύεται μερικώς στον ηλεκτρολύτη και υδρολύεται από την αντίδραση

Σε περίπτωση διάχυσης αλκαλίων (ιόντων ΟΗ) στην άνοδο ή μετατόπισης καθοδικών και ανοδικών προϊόντων, τα υποχλωρικά και υδροχλωρικά οξέα εξουδετερώνονται από αλκάλια για να σχηματίσουν υποχλωριώδες και χλωριούχο νάτριο:

HOC1 + NaOH = NaOCl + H 2 0

HC1 + NaOH = NaCl + H 2 0

Τα ιόντα ClO- στην άνοδο οξειδώνονται εύκολα σε ClO 3-. Κατά συνέπεια, λόγω παράπλευρων διεργασιών κατά την ηλεκτρόλυση, θα σχηματιστεί υποχλωριώδες νάτριο, χλωριούχο και χλωρικό νάτριο, γεγονός που θα οδηγήσει σε μείωση της απόδοσης ρεύματος και της ενεργειακής απόδοσης. Σε ένα αλκαλικό περιβάλλον, η απελευθέρωση οξυγόνου στην άνοδο διευκολύνεται, γεγονός που θα επιδεινώσει επίσης την απόδοση της ηλεκτρόλυσης.

Για να μειωθεί η εμφάνιση παρενεργειών, θα πρέπει να δημιουργηθούν συνθήκες που εμποδίζουν την ανάμειξη καθοδικών και ανοδικών προϊόντων. Αυτά περιλαμβάνουν τον διαχωρισμό των χώρων καθόδου και ανόδου με ένα διάφραγμα και τη διήθηση του ηλεκτρολύτη μέσω του διαφράγματος προς την αντίθετη κατεύθυνση από την κίνηση των ιόντων ΟΗ προς την άνοδο. Τέτοια διαφράγματα ονομάζονται διαφράγματα φίλτρου και είναι κατασκευασμένα από αμίαντο.

· Προφυλάξεις κατά το χειρισμό υδροξειδίου του νατρίου · Βιβλιογραφία ·

Το υδροξείδιο του νατρίου μπορεί να παραχθεί βιομηχανικά με χημικές και ηλεκτροχημικές μεθόδους.

Χημικές μέθοδοι για την παραγωγή υδροξειδίου του νατρίου

Οι χημικές μέθοδοι για την παραγωγή υδροξειδίου του νατρίου περιλαμβάνουν ασβέστη και φερρίτη.

Οι χημικές μέθοδοι για την παραγωγή υδροξειδίου του νατρίου έχουν σημαντικά μειονεκτήματα: καταναλώνονται πολλοί φορείς ενέργειας και η προκύπτουσα καυστική σόδα είναι πολύ μολυσμένη με ακαθαρσίες.

Σήμερα, αυτές οι μέθοδοι έχουν σχεδόν πλήρως αντικατασταθεί από μεθόδους ηλεκτροχημικής παραγωγής.

Μέθοδος ασβέστη

Η μέθοδος ασβέστη για την παραγωγή υδροξειδίου του νατρίου περιλαμβάνει την αντίδραση ενός διαλύματος σόδας με σβησμένο ασβέστη σε θερμοκρασία περίπου 80 °C. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται καυστικοποίηση. περνάει από την αντίδραση:

Na 2 CO 3 + Ca (OH) 2 = 2NaOH + CaCO 3

Η αντίδραση καταλήγει σε ένα διάλυμα υδροξειδίου του νατρίου και ένα ίζημα ανθρακικού ασβεστίου. Το ανθρακικό ασβέστιο διαχωρίζεται από το διάλυμα, το οποίο εξατμίζεται για να ληφθεί ένα τετηγμένο προϊόν που περιέχει περίπου 92% κ.β. NaOH. Το NaOH στη συνέχεια τήκεται και χύνεται σε σιδερένια βαρέλια, όπου σκληραίνει.

Μέθοδος φερρίτη

Η μέθοδος φερρίτη για την παραγωγή υδροξειδίου του νατρίου αποτελείται από δύο στάδια:

Na 2 CO 3 + Fe 2 O 3 = 2 NaFeO 2 + CO 2
2NaFeO 2 + xH 2 O = 2NaOH + Fe 2 O 3 * xH 2 O

Η αντίδραση 1 είναι μια διαδικασία πυροσυσσωμάτωσης ανθρακικού νατρίου με οξείδιο του σιδήρου σε θερμοκρασία 1100-1200 °C. Επιπλέον, σχηματίζεται πυροσυσσωματωμένος φερρίτης νατρίου και απελευθερώνεται διοξείδιο του άνθρακα. Στη συνέχεια, το κέικ επεξεργάζεται (εκπλύνεται) με νερό σύμφωνα με την αντίδραση 2. λαμβάνεται διάλυμα υδροξειδίου του νατρίου και ίζημα Fe 2 O 3 *xH 2 O, το οποίο μετά τον διαχωρισμό του από το διάλυμα επιστρέφει στη διαδικασία. Το προκύπτον διάλυμα αλκαλίου περιέχει περίπου 400 g/l NaOH. Εξατμίζεται για να ληφθεί ένα προϊόν που περιέχει περίπου το 92% της μάζας. NaOH, και στη συνέχεια λαμβάνεται ένα στερεό προϊόν με τη μορφή κόκκων ή νιφάδων.

Ηλεκτροχημικές μέθοδοι για την παραγωγή υδροξειδίου του νατρίου

Ηλεκτροχημικά λαμβάνεται υδροξείδιο του νατρίου ηλεκτρόλυση διαλυμάτων αλίτη(ένα ορυκτό που αποτελείται κυρίως από χλωριούχο νάτριο NaCl) με την ταυτόχρονη παραγωγή υδρογόνου και χλωρίου. Αυτή η διαδικασία μπορεί να αναπαρασταθεί από τον συνοπτικό τύπο:

2NaCl + 2H 2 O ±2e - → H 2 + Cl 2 + 2NaOH

Τα καυστικά αλκάλια και το χλώριο παράγονται με τρεις ηλεκτροχημικές μεθόδους. Δύο από αυτές είναι η ηλεκτρόλυση με στερεή κάθοδο (μέθοδοι διαφράγματος και μεμβράνης), η τρίτη είναι η ηλεκτρόλυση με υγρή κάθοδο υδραργύρου (μέθοδος υδραργύρου).

Στον κόσμο παραγωγική πρακτικήΧρησιμοποιούνται και οι τρεις μέθοδοι για την παραγωγή χλωρίου και καυστικής σόδας, με σαφή τάση αύξησης του μεριδίου της ηλεκτρόλυσης μεμβράνης.

Στη Ρωσία, περίπου το 35% του συνόλου της παραγόμενης καυστικής σόδας παράγεται με ηλεκτρόλυση με κάθοδο υδραργύρου και το 65% με ηλεκτρόλυση με στερεή κάθοδο.

Μέθοδος διαφράγματος

Διάγραμμα παλαιού ηλεκτρολύτη με διάφραγμα για την παραγωγή χλωρίου και αλυσίβων: ΕΝΑ- άνοδος, ΣΕ- μονωτές, ΜΕ- κάθοδος, ρε- χώρος γεμάτος με αέρια (πάνω από την άνοδο - χλώριο, πάνω από την κάθοδο - υδρογόνο), Μ- διάφραγμα

Η απλούστερη από τις ηλεκτροχημικές μεθόδους, όσον αφορά την οργάνωση της διαδικασίας και τα υλικά κατασκευής του ηλεκτρολύτη, είναι η μέθοδος διαφράγματος για την παραγωγή υδροξειδίου του νατρίου.

Το διάλυμα άλατος στον ηλεκτρολύτη διαφράγματος τροφοδοτείται συνεχώς στον χώρο της ανόδου και ρέει μέσα από, συνήθως ένα διάφραγμα αμιάντου επικαλυμμένο σε ένα χαλύβδινο πλέγμα καθόδου, στο οποίο, σε ορισμένες περιπτώσεις, προστίθεται μια μικρή ποσότητα ινών πολυμερούς.

Σε πολλά σχέδια ηλεκτρολύτη, η κάθοδος βυθίζεται πλήρως κάτω από ένα στρώμα ανολύτη (ηλεκτρολύτης από το χώρο της ανόδου) και το υδρογόνο που απελευθερώνεται στο πλέγμα της καθόδου αφαιρείται από κάτω από την κάθοδο χρησιμοποιώντας σωλήνες εξόδου αερίου, χωρίς να διεισδύσει μέσω του διαφράγματος στην άνοδο. χώρο λόγω αντιρροής.

Η αντίθετη ροή είναι ένα πολύ σημαντικό χαρακτηριστικό του σχεδιασμού του ηλεκτρολύτη διαφράγματος. Χάρη στη ροή αντίθετης ροής που κατευθύνεται από τον χώρο της ανόδου στον χώρο της καθόδου μέσω ενός πορώδους διαφράγματος καθίσταται δυνατή η χωριστή παραγωγή αλκαλίων και χλωρίου. Η ροή αντίθετου ρεύματος έχει σχεδιαστεί για να εξουδετερώνει τη διάχυση και τη μετανάστευση των ιόντων ΟΗ - στον χώρο της ανόδου. Εάν η ποσότητα του αντίθετου ρεύματος είναι ανεπαρκής, τότε στον χώρο της ανόδου μέσα μεγάλες ποσότητεςΑρχίζει να σχηματίζεται υποχλωριώδες ιόν (ClO -), το οποίο στη συνέχεια μπορεί να οξειδωθεί στην άνοδο για να χλωριώσει το ιόν ClO 3 -. Ο σχηματισμός χλωρικού ιόντος μειώνει σοβαρά την απόδοση ρεύματος χλωρίου και είναι ένα σημαντικό παραπροϊόν σε αυτή τη μέθοδο παραγωγής υδροξειδίου του νατρίου. Η απελευθέρωση οξυγόνου είναι επίσης επιβλαβής, η οποία επιπλέον οδηγεί στην καταστροφή των ανοδίων και, εάν είναι κατασκευασμένα από υλικά άνθρακα, στην απελευθέρωση ακαθαρσιών φωσγενίου στο χλώριο.

Ανοδος: 2Cl - 2e → Cl 2 - κύρια διαδικασία 2H 2 O - 2e - → O 2 +4H +Κάθοδος: 2H 2 O + 2e → H 2 + 2OH - κύρια διαδικασία ClO - + H 2 O + 2e - → Cl - + 2OH - СlО 3 - + 3Н 2 O + 6е - → Сl - + 6ОН -

Τα ηλεκτρόδια γραφίτη ή άνθρακα μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως άνοδος σε ηλεκτρολύτες διαφράγματος. Σήμερα, έχουν αντικατασταθεί κυρίως από άνοδοι τιτανίου με επίστρωση οξειδίου ρουθηνίου-τιτανίου (άνοδοι ORTA) ή άλλες χαμηλής κατανάλωσης.

Στο επόμενο στάδιο, η ηλεκτρολυτική αλισίβα εξατμίζεται και η περιεκτικότητα σε NaOH σε αυτήν ρυθμίζεται σε εμπορική συγκέντρωση 42-50% κατά βάρος. σύμφωνα με το πρότυπο.

Το επιτραπέζιο αλάτι, το θειικό νάτριο και άλλες ακαθαρσίες, όταν η συγκέντρωσή τους στο διάλυμα αυξηθεί πάνω από το όριο διαλυτότητάς τους, κατακρημνίζονται. Το καυστικό αλκαλικό διάλυμα μεταγγίζεται από το ίζημα και μεταφέρεται ως τελικό προϊόν σε μια αποθήκη ή το στάδιο εξάτμισης συνεχίζεται για να ληφθεί ένα στερεό προϊόν, ακολουθούμενο από τήξη, νιφάδα ή κοκκοποίηση.

Το αντίστροφο αλάτι, δηλαδή το επιτραπέζιο αλάτι που έχει κρυσταλλωθεί σε ίζημα, επιστρέφει πίσω στη διαδικασία, παρασκευάζοντας τη λεγόμενη αντίστροφη άλμη από αυτό. Προκειμένου να αποφευχθεί η συσσώρευση ακαθαρσιών στα διαλύματα, οι ακαθαρσίες διαχωρίζονται από αυτό πριν από την προετοιμασία της αντίστροφης άλμης.

Η απώλεια του ανολύτη αντισταθμίζεται με την προσθήκη φρέσκιας άλμης που λαμβάνεται με υπόγεια έκπλυση στρωμάτων αλάτων, ορυκτών άλμης όπως ο δισχοφίτης, που έχουν προηγουμένως καθαριστεί από ακαθαρσίες ή με διάλυση αλίτη. Πριν την ανάμειξή της με άλμη επιστροφής, η φρέσκια άλμη καθαρίζεται από μηχανικά εναιωρήματα και σημαντικό μέρος από ιόντα ασβεστίου και μαγνησίου.

Το προκύπτον χλώριο διαχωρίζεται από τους υδρατμούς, συμπιέζεται και παρέχεται είτε για την παραγωγή προϊόντων που περιέχουν χλώριο είτε για υγροποίηση.

Λόγω της σχετικής απλότητας και του χαμηλού κόστους της, η μέθοδος διαφράγματος για την παραγωγή υδροξειδίου του νατρίου χρησιμοποιείται ευρέως επί του παρόντος στη βιομηχανία.

Μέθοδος μεμβράνης

Η μέθοδος μεμβράνης για την παραγωγή υδροξειδίου του νατρίου είναι η πιο ενεργειακά αποδοτική, αλλά ταυτόχρονα δύσκολη στην οργάνωση και λειτουργία.

Από την άποψη των ηλεκτροχημικών διεργασιών, η μέθοδος της μεμβράνης είναι παρόμοια με τη μέθοδο του διαφράγματος, αλλά οι χώροι ανόδου και καθόδου διαχωρίζονται πλήρως από μια μεμβράνη ανταλλαγής κατιόντων αδιαπέραστη από τα ανιόντα. Χάρη σε αυτή την ιδιότητα, καθίσταται δυνατή η λήψη καθαρότερων υγρών από ό,τι στην περίπτωση της μεθόδου του διαφράγματος. Επομένως, σε έναν ηλεκτρολύτη μεμβράνης, σε αντίθεση με έναν ηλεκτρολύτη με διάφραγμα, δεν υπάρχει μία ροή, αλλά δύο.

Όπως και στη μέθοδο του διαφράγματος, μια ροή διαλύματος άλατος εισέρχεται στον χώρο της ανόδου. Και στην κάθοδο - απιονισμένο νερό. Από τον χώρο της καθόδου ρέει ένα ρεύμα εξαντλημένου ανολύτη, ο οποίος περιέχει επίσης ακαθαρσίες υποχλωριώδους και χλωρικού ιόντος και χλώριο, και από τον ανοδικό χώρο ρέει αλκάλιο και υδρογόνο, πρακτικά απαλλαγμένα από ακαθαρσίες και κοντά στην εμπορική συγκέντρωση, γεγονός που μειώνει το ενεργειακό κόστος για την εξάτμισή τους και κάθαρση.

Το αλκάλιο που παράγεται από την ηλεκτρόλυση μεμβράνης είναι σχεδόν εξίσου ποιοτικό με αυτό που παράγεται με τη μέθοδο της καθόδου υδραργύρου και αντικαθιστά σιγά σιγά το αλκάλιο που παράγεται με τη μέθοδο του υδραργύρου.

Ταυτόχρονα, το διάλυμα αλατιού τροφοδοσίας (τόσο φρέσκο όσο και ανακυκλωμένο) και το νερό καθαρίζονται προκαταρκτικά όσο το δυνατόν περισσότερο από τυχόν ακαθαρσίες. Αυτός ο ενδελεχής καθαρισμός καθορίζεται από το υψηλό κόστος των μεμβρανών ανταλλαγής κατιόντων πολυμερούς και την ευαισθησία τους σε ακαθαρσίες στο διάλυμα τροφοδοσίας.

Επιπλέον, το περιορισμένο γεωμετρικό σχήμα και, επιπλέον, η χαμηλή μηχανική αντοχή και η θερμική σταθερότητα των μεμβρανών ανταλλαγής ιόντων, ως επί το πλείστον, καθορίζουν τα σχετικά πολύπλοκα σχέδια των εγκαταστάσεων ηλεκτρόλυσης μεμβράνης. Για τον ίδιο λόγο, οι εγκαταστάσεις μεμβράνης απαιτούν τα πιο εξελιγμένα συστήματα αυτόματης παρακολούθησης και ελέγχου.

Διάγραμμα ηλεκτρολύτη μεμβράνης.

Μέθοδος υδραργύρου με υγρή κάθοδο

Μεταξύ των ηλεκτροχημικών μεθόδων για την παραγωγή αλκαλίων, οι περισσότερες αποτελεσματικός τρόποςείναι η ηλεκτρόλυση με κάθοδο υδραργύρου. Τα υγρά που λαμβάνονται με ηλεκτρόλυση με υγρή κάθοδο υδραργύρου είναι πολύ πιο καθαρά από αυτά που λαμβάνονται με τη μέθοδο του διαφράγματος (για ορισμένες βιομηχανίες αυτό είναι κρίσιμο). Για παράδειγμα, στην παραγωγή τεχνητών ινών, μπορεί να χρησιμοποιηθεί μόνο καυστικό υψηλής καθαρότητας) και σε σύγκριση με τη μέθοδο μεμβράνης, η οργάνωση της διαδικασίας παραγωγής αλκαλίων με τη μέθοδο υδραργύρου είναι πολύ πιο απλή.

Σχέδιο ηλεκτρολύτη υδραργύρου.

Η εγκατάσταση για την ηλεκτρόλυση υδραργύρου αποτελείται από έναν ηλεκτρολύτη, έναν αποσυνθέτη αμαλγάματος και μια αντλία υδραργύρου, που διασυνδέονται με επικοινωνίες αγωγιμότητας υδραργύρου.

Η κάθοδος του ηλεκτρολύτη είναι ένα ρεύμα υδραργύρου που αντλείται από μια αντλία. Άνοδοι - γραφίτης, άνθρακας ή χαμηλής φθοράς (ORTA, TDMA ή άλλα). Μαζί με τον υδράργυρο, ένα ρεύμα τροφοδοσίας επιτραπέζιου αλατιού ρέει συνεχώς μέσω του ηλεκτρολύτη.

Στην άνοδο, τα ιόντα χλωρίου από τον ηλεκτρολύτη οξειδώνονται και απελευθερώνεται χλώριο:

2Cl - 2e → Cl 2 0 - κύρια διαδικασία 2H 2 O - 2e - → O 2 +4H + 6СlО - + 3Н 2 О - 6е - → 2СlО 3 - + 4Сl - + 1,5O 2 + 6Н +

Το χλώριο και ο ανολύτης αφαιρούνται από τον ηλεκτρολύτη. Ο ανολύτης που εξέρχεται από τον ηλεκτρολύτη είναι επιπλέον κορεσμένος με φρέσκο αλίτη, οι ακαθαρσίες που εισάγονται μαζί του και επίσης ξεπλένονται από τις άνοδοι και τα δομικά υλικά, αφαιρούνται από αυτό και επιστρέφονται για ηλεκτρόλυση. Πριν από τον κορεσμό, το διαλυμένο σε αυτό χλώριο απομακρύνεται από τον ανολύτη.

Στην κάθοδο, τα ιόντα νατρίου μειώνονται, τα οποία σχηματίζουν ένα ασθενές διάλυμα νατρίου στον υδράργυρο (αμάλγαμα νατρίου):

Na + + e = Na 0 nNa + + nHg = Na + Hg

Το αμάλγαμα ρέει συνεχώς από τον ηλεκτρόλυση προς τον αποικοδομητή αμαλγάματος. Υψηλά καθαρό νερό παρέχεται επίσης συνεχώς στον αποσυνθετικό. Σε αυτό, το αμάλγαμα νατρίου, ως αποτέλεσμα μιας αυθόρμητης χημικής διαδικασίας, αποσυντίθεται σχεδόν πλήρως από το νερό με το σχηματισμό υδραργύρου, καυστικού διαλύματος και υδρογόνου:

Na + Hg + H 2 O = NaOH + 1/2H 2 + Hg

Το καυστικό διάλυμα που λαμβάνεται με αυτόν τον τρόπο, το οποίο είναι προϊόν του εμπορίου, πρακτικά δεν περιέχει ακαθαρσίες. Ο υδράργυρος απελευθερώνεται σχεδόν πλήρως από το νάτριο και επιστρέφει στον ηλεκτρολύτη. Το υδρογόνο αφαιρείται για καθαρισμό.

Ωστόσο, ο πλήρης καθαρισμός ενός αλκαλικού διαλύματος από υπολείμματα υδραργύρου είναι πρακτικά αδύνατος, επομένως αυτή η μέθοδος σχετίζεται με διαρροές μεταλλικού υδραργύρου και των ατμών του.

Οι αυξανόμενες απαιτήσεις για περιβαλλοντική ασφάλεια της παραγωγής και το υψηλό κόστος του μεταλλικού υδραργύρου οδηγούν στη σταδιακή μετατόπιση της μεθόδου υδραργύρου με μεθόδους παραγωγής αλκαλίων με στερεά κάθοδο, ιδίως με τη μέθοδο μεμβράνης.

Εργαστηριακές μέθοδοι λήψης

Στο εργαστήριο, το υδροξείδιο του νατρίου λαμβάνεται μερικές φορές με χημικές μεθόδους, αλλά πιο συχνά χρησιμοποιείται ηλεκτρολύτης μικρού διαφράγματος ή μεμβράνης.

Εισαγωγή

Ήρθατε στο κατάστημα, προσπαθώντας να αγοράσετε σαπούνι χωρίς άρωμα. Φυσικά, για να καταλάβετε ποια προϊόντα από αυτή τη σειρά έχουν μυρωδιά και ποια όχι, σηκώνετε κάθε μπουκάλι σαπουνιού και διαβάζετε τη σύνθεση και τις ιδιότητές του. Τελικά, επιλέξαμε το σωστό, αλλά κοιτάζοντας διάφορες συνθέσεις σαπουνιού, παρατηρήσαμε μια περίεργη τάση - σχεδόν σε όλα τα μπουκάλια έγραφε: «Η δομή του σαπουνιού περιέχει υδροξείδιο του νατρίου». Αυτή είναι η τυπική ιστορία της εισαγωγής των περισσότερων ανθρώπων στο υδροξείδιο του νατρίου. Κάποιοι οι μισοί άνθρωποι θα «φτύσουν και θα ξεχάσουν» και κάποιοι θα θέλουν να μάθουν περισσότερα για αυτόν. Γι' αυτούς σήμερα θα σας πω τι είναι αυτή η ουσία.

Ορισμός

Το υδροξείδιο του νατρίου (τύπος NaOH) είναι το πιο κοινό αλκάλιο στον κόσμο. Για αναφορά: το αλκάλι είναι μια βάση που είναι πολύ διαλυτή στο νερό.

Ονομα

Σε διαφορετικές πηγές μπορεί να ονομαστεί υδροξείδιο του νατρίου, καυστική σόδα, καυστική σόδα, καυστική σόδα ή καυστικό αλκάλιο. Αν και το όνομα "καυστικό αλκάλι" μπορεί να εφαρμοστεί σε όλες τις ουσίες αυτής της ομάδας. Μόνο τον 18ο αιώνα τους δόθηκαν ξεχωριστά ονόματα. Υπάρχει επίσης ένα «ανεστραμμένο» όνομα για την ουσία που περιγράφεται τώρα - υδροξείδιο του νατρίου, που συνήθως χρησιμοποιείται σε ουκρανικές μεταφράσεις.

Ιδιότητες

Όπως είπα ήδη, το υδροξείδιο του νατρίου είναι πολύ διαλυτό στο νερό. Εάν βάλετε έστω και ένα μικρό κομμάτι του σε ένα ποτήρι νερό, μετά από λίγα δευτερόλεπτα θα αναφλεγεί και θα «τρελάξει» και θα «πηδήξει» στην επιφάνειά του (φωτογραφία). Και αυτό θα συνεχιστεί μέχρι να διαλυθεί πλήρως σε αυτό. Εάν, μετά την ολοκλήρωση της αντίδρασης, βουτήξετε το χέρι σας στο διάλυμα που προκύπτει, θα είναι σαπουνόν στην αφή. Για να μάθετε πόσο ισχυρό είναι το αλκάλι, βυθίζονται δείκτες - φαινολοφθαλεΐνη ή μεθυλοπορτοκάλι. Η φαινολοφθαλεΐνη σε αυτό γίνεται πορφυρό χρώμα και το πορτοκαλί του μεθυλίου γίνεται κίτρινο. Το υδροξείδιο του νατρίου, όπως όλα τα αλκάλια, περιέχει ιόντα υδροξειδίου. Όσο περισσότερα από αυτά στο διάλυμα, τόσο πιο φωτεινό είναι το χρώμα των δεικτών και τόσο ισχυρότερο είναι το αλκάλιο.

Παραλαβή

Υπάρχουν δύο τρόποι λήψης υδροξειδίου του νατρίου: χημικός και ηλεκτροχημικός. Ας ρίξουμε μια πιο προσεκτική ματιά σε καθένα από αυτά.

Εφαρμογή

Η απολίνωση της κυτταρίνης, η παραγωγή χαρτονιού, χαρτιού, ινοσανίδων και τεχνητών ινών δεν μπορεί να γίνει χωρίς υδροξείδιο του νατρίου. Και όταν αντιδρά με λίπη, λαμβάνονται σαπούνι, σαμπουάν και άλλα απορρυπαντικά. Στη χημεία, χρησιμοποιείται ως αντιδραστήριο ή καταλύτης σε πολλές αντιδράσεις. Το υδροξείδιο του νατρίου είναι επίσης γνωστό ως πρόσθετο τροφίμων E524. Και δεν είναι όλοι αυτοί οι τομείς εφαρμογής του.

συμπέρασμα

Τώρα ξέρετε τα πάντα για το υδροξείδιο του νατρίου. Όπως μπορείτε να δείτε, φέρνει μεγάλα οφέλη στους ανθρώπους - τόσο στη βιομηχανία όσο και στην καθημερινή ζωή.

Οι χημικές μέθοδοι για την παραγωγή υδροξειδίου του νατρίου περιλαμβάνουν ασβέστη και φερρίτη.

Σήμερα, αυτές οι μέθοδοι έχουν σχεδόν πλήρως αντικατασταθεί από μεθόδους ηλεκτροχημικής παραγωγής.

Μέθοδος ασβέστη

Να 2 CO 3 + Ca(OH) 2 = 2NaOH + CaCO 3

Μέθοδος φερρίτη

Η μέθοδος φερρίτη για την παραγωγή υδροξειδίου του νατρίου αποτελείται από δύο στάδια:

Να 2 CO 3 +Φε 2 ΣΧΕΤΙΚΑ ΜΕ 3 = 2NaFeO 2 + CO 2

2NaFeО 2 + xH 2 O = 2NaOH + Fe 2 Ο 3 *xH 2 ΣΧΕΤΙΚΑ ΜΕ

Ηλεκτροχημικές μέθοδοι για την παραγωγή υδροξειδίου του νατρίου

Ηλεκτροχημικά λαμβάνεται υδροξείδιο του νατρίου ηλεκτρόλυση διαλυμάτων αλίτη(ένα ορυκτό που αποτελείται κυρίως από χλωριούχο νάτριο NaCl) με την ταυτόχρονη παραγωγή υδροχλωρίου. Αυτή η διαδικασία μπορεί να αναπαρασταθεί από τον συνοπτικό τύπο:

2NaCl + 2Η 2 Περίπου ±2е - →Η 2 + Cl 2 + 2 NaOH

Στην παγκόσμια παραγωγική πρακτική, χρησιμοποιούνται και οι τρεις μέθοδοι παραγωγής χλωρίου και καυστικής σόδας, με σαφή τάση αύξησης του μεριδίου της ηλεκτρόλυσης μεμβράνης.

7. Καθαρισμός διοξειδίου του θείου από καταλυτικά δηλητήρια.

Οι εκπομπές αερίων έχουν πολύ δυσμενείς επιπτώσεις στην περιβαλλοντική κατάσταση στις τοποθεσίες αυτών των βιομηχανικών επιχειρήσεων και επιδεινώνουν επίσης τις συνθήκες υγιεινής και υγιεινής εργασίας. Οι επιθετικές μαζικές εκπομπές περιλαμβάνουν οξείδια του αζώτου, υδρόθειο, διοξείδιο του θείου, διοξείδιο του άνθρακα και πολλά άλλα αέρια.

Για παράδειγμα, το νιτρικό οξύ, το θειικό οξύ και άλλα φυτά στη χώρα μας εκπέμπουν ετησίως στην ατμόσφαιρα δεκάδες εκατομμύρια κυβικά μέτρα οξειδίων του αζώτου, που αποτελούν ισχυρό και επικίνδυνο δηλητήριο. Χιλιάδες τόνοι νιτρικού οξέος θα μπορούσαν να παραχθούν από αυτά τα οξείδια του αζώτου.

Οχι λιγότερο σημαντικό έργοείναι ο καθαρισμός των αερίων από το διοξείδιο του θείου. Η συνολική ποσότητα θείου που εκπέμπεται στην ατμόσφαιρα στη χώρα μας μόνο με τη μορφή διοξειδίου του θείου είναι περίπου 16 εκατομμύρια τόνοι . στο έτος. Από αυτή την ποσότητα θείου μπορούν να παραχθούν έως και 40 εκατομμύρια τόνοι θειικού οξέος.

Σημαντική ποσότητα θείου, κυρίως με τη μορφή υδρόθειου, περιέχεται στο αέριο του φούρνου οπτάνθρακα.

Πολλά δισεκατομμύρια κυβικά μέτρα διοξειδίου του άνθρακα απελευθερώνονται στην ατμόσφαιρα κάθε χρόνο με τα καυσαέρια από τις καμινάδες εργοστασίων και τους σταθμούς παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας. Αυτό το αέριο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή αποτελεσματικών λιπασμάτων με βάση τον άνθρακα.

Τα παραπάνω παραδείγματα δείχνουν τι τεράστιες υλικές αξίες εκπέμπονται στην ατμόσφαιρα μέσω των αερίων εκπομπών.

Αλλά αυτές οι εκπομπές προκαλούν πιο σοβαρή ζημιά στο ότι δηλητηριάζουν τον αέρα στις πόλεις και τις επιχειρήσεις: τα τοξικά αέρια καταστρέφουν τη βλάστηση, έχουν εξαιρετικά επιβλαβείς επιπτώσεις στην υγεία ανθρώπων και ζώων, καταστρέφουν μεταλλικές κατασκευές και διαβρώνουν τον εξοπλισμό.

Αν και μέσα τα τελευταία χρόνιαΟι εγχώριες βιομηχανικές επιχειρήσεις δεν λειτουργούν με πλήρη δυναμικότητα, αλλά το πρόβλημα της καταπολέμησης των επιβλαβών εκπομπών είναι πολύ οξύ. Και δεδομένης της γενικής περιβαλλοντικής κατάστασης στον πλανήτη, είναι απαραίτητο να ληφθούν τα πιο επείγοντα και πιο ριζικά μέτρα για τον καθαρισμό των εκπομπών αερίων από επιβλαβείς ακαθαρσίες.

Καταλυτικά δηλητήρια

δηλητήρια επαφής, ουσίες που προκαλούν «δηλητηρίαση» των καταλυτών (βλ. Καταλύτες) (συνήθως ετερογενής), δηλαδή μείωση της καταλυτικής τους δραστηριότητας ή πλήρης διακοπή του καταλυτικού αποτελέσματος. Η δηλητηρίαση ετερογενών καταλυτών συμβαίνει ως αποτέλεσμα της προσρόφησης του δηλητηρίου ή του προϊόντος του χημικού μετασχηματισμού του στην επιφάνεια του καταλύτη. Η δηλητηρίαση μπορεί να είναι αναστρέψιμη ή μη αναστρέψιμη. Έτσι, στην αντίδραση της σύνθεσης αμμωνίας σε έναν καταλύτη σιδήρου, το οξυγόνο και οι ενώσεις του δηλητηριάζουν τον Fe αναστρέψιμα. Σε αυτή την περίπτωση, όταν εκτίθεται σε καθαρό μείγμα N 2 + H 2, η επιφάνεια του καταλύτη ελευθερώνεται από το οξυγόνο και μειώνεται η δηλητηρίαση. Οι ενώσεις θείου δηλητηριάζουν τον Fe μη αναστρέψιμα. Για να αποφευχθεί η δηλητηρίαση, το αντιδρών μίγμα που εισέρχεται στον καταλύτη καθαρίζεται επιμελώς. Από τα πιο κοινά K. i. για μεταλλικούς καταλύτες περιλαμβάνουν ουσίες που περιέχουν οξυγόνο (H 2 O, CO, CO 2), θείο (H 2 S, CS 2, C 2 H 2 SH, κ.λπ.), Se, Te, N, P, As, Sb, όπως καθώς και ακόρεστους υδρογονάνθρακες (C 2 H 4, C 2 H 2) και ιόντα μετάλλων (Cu 2+, Sn 2+, Hg 2+, Fe 2+, Co 2+, Ni 2+). Οι καταλύτες οξέων συνήθως δηλητηριάζονται από ακαθαρσίες βάσης και οι βασικοί καταλύτες από ακαθαρσίες οξέων.

8. Λήψη νιτρωδών αερίων.

Τα οξείδια του αζώτου που απελευθερώνονται μετά τη λεύκανση συμπυκνώνονται σε συμπυκνωτές νερού και άλμης και χρησιμοποιούνται για την παρασκευή του ακατέργαστου μείγματος. Δεδομένου ότι το σημείο βρασμού του N 2 O 4 είναι 20,6 ° C σε πίεση 0,1 MPa, υπό αυτές τις συνθήκες, το αέριο NO 2 μπορεί να συμπυκνωθεί πλήρως (πίεση κορεσμένων ατμών N 2 O 4 στους 21,5 ° C πάνω από το υγρό N 2 O 4 ίσο με 0,098 MPa, δηλαδή λιγότερο από την ατμοσφαιρική). Ένας άλλος τρόπος λήψης υγρών οξειδίων του αζώτου είναι η συμπύκνωση τους υπό πίεση και σε χαμηλές θερμοκρασίες. Αν θυμηθούμε ότι κατά την οξείδωση επαφής της NH 3 στο ατμοσφαιρική πίεσηη συγκέντρωση των οξειδίων του αζώτου δεν είναι μεγαλύτερη από 11% vol., η μερική τους πίεση αντιστοιχεί σε 83,5 mm Hg. Η πίεση των οξειδίων του αζώτου πάνω από το υγρό (ελαστικότητα ατμών) στη θερμοκρασία συμπύκνωσης (–10 °C) είναι 152 mm Hg. Αυτό σημαίνει ότι χωρίς αύξηση της πίεσης συμπύκνωσης, τα υγρά οξείδια του αζώτου δεν μπορούν να ληφθούν από αυτά τα αέρια, επομένως, η συμπύκνωση των οξειδίων του αζώτου από ένα τέτοιο αέριο αζώτου σε θερμοκρασία -10 ° C αρχίζει σε πίεση 0,327 MPa. Ο βαθμός συμπύκνωσης αυξάνεται απότομα με την αύξηση της πίεσης έως και 1,96 MPa, με περαιτέρω αύξηση της πίεσης, ο βαθμός συμπύκνωσης αλλάζει ελαφρώς.

Η επεξεργασία του αζώτου (δηλαδή μετά τη μετατροπή του NH 3) σε υγρά οξείδια του αζώτου είναι αναποτελεσματική, επειδή Ακόμη και σε P = 2,94 MPa, ο βαθμός συμπύκνωσης είναι 68,3%.

Σε συνθήκες συμπύκνωσης καθαρού N 2 O 4, η ψύξη δεν πρέπει να πραγματοποιείται κάτω από θερμοκρασία -10 ° C, επειδή στους –10,8 °C κρυσταλλώνεται το N 2 O 4. Η παρουσία προσμίξεων NO, NO 2, H 2 O μειώνει τη θερμοκρασία κρυστάλλωσης. Έτσι, ένα μείγμα με τη σύνθεση N 2 O 4 + 5% N 2 O 3 κρυσταλλώνεται στους –15,8 °C.

Τα υγρά οξείδια του αζώτου που προκύπτουν αποθηκεύονται σε χαλύβδινες δεξαμενές.

9. Παρασκευή απλού και διπλού υπερφωσφορικού

Το "υπερφωσφορικό" είναι ένα μείγμα Ca(H 2 PO 4) 2 * H 2 O και CaSO 4. Το πιο κοινό απλό ορυκτό λίπασμα φωσφόρου. Ο φώσφορος στο υπερφωσφορικό υπάρχει κυρίως με τη μορφή φωσφορικού μονοασβεστίου και ελεύθερου φωσφορικού οξέος. Το λίπασμα περιέχει γύψο και άλλες προσμίξεις (φωσφορικά άλατα σιδήρου και αργιλίου, πυρίτιο, ενώσεις φθορίου κ.λπ.). Το απλό υπερφωσφορικό λαμβάνεται από φωσφορικά άλατα με επεξεργασία τους με θειικό οξύ σύμφωνα με την αντίδραση:

Ca 3 (RO 4 ) 2 + 2Η 2 ΕΤΣΙ 4 = Ca(Η 2 ταχυδρομείο 4 ) 2 + 2CaSO 4 .

Απλό υπερφωσφορικό- γκρίζα σκόνη, σχεδόν μη συσσωματωμένη, μέτρια διασκορπισμένη. στο λίπασμα υπάρχει 14-19,5% P 2 O 5 αφομοιωμένο από τα φυτά. Η ουσία της παραγωγής απλού υπερφωσφορικού είναι η μετατροπή του φυσικού φθοριοαπατίτη, αδιάλυτου στο νερό και στο έδαφος, σε διαλυτές ενώσεις, κυρίως φωσφορικό μονοασβέστιο Ca(H 2 PO 4) 2. Η διαδικασία αποσύνθεσης μπορεί να αναπαρασταθεί από την ακόλουθη συνοπτική εξίσωση:

2Ca5F(PO4) 3 +7H2SO4 +3H2O=3Ca(H2PO4) 2 *H2O]+7+2HF; (1) ΔΝ= - 227,4 kJ.

Στην πράξη, κατά την παραγωγή απλού υπερφωσφορικού, η αποσύνθεση γίνεται σε δύο στάδια. Στο πρώτο στάδιο, περίπου το 70% του απατίτη αντιδρά με το θειικό οξύ. Αυτό παράγει φωσφορικό οξύ και ημιένυδρο θειικό ασβέστιο:

Ca 5 F(PO 4) 3 +5H 2 SO 4 +2,5H 2 O = 5(CaSO 4 *0,5H 2 O) +3H3PO 4 +HF (2)

Το λειτουργικό διάγραμμα για την παραγωγή απλών υπερφωσφορικών φαίνεται στο Σχ. Οι κύριες διεργασίες λαμβάνουν χώρα στα τρία πρώτα στάδια: ανάμειξη πρώτων υλών, σχηματισμός και σκλήρυνση υπερφωσφορικού πολτού, ωρίμανση υπερφωσφορικών στην αποθήκη.

Ρύζι. Λειτουργικό διάγραμμα παραγωγής απλού υπερφωσφορικού

Για την απόκτηση ενός εμπορικού προϊόντος υψηλότερης ποιότητας, το υπερφωσφορικό, μετά την ωρίμανση, εξουδετερώνεται με στερεά πρόσθετα (ασβεστόλιθος, φωσφορικά πετρώματα κ.λπ.) και κοκκοποιείται.

Διπλό υπερφωσφορικό- συμπυκνωμένο λίπασμα φωσφόρου. Το κύριο συστατικό που περιέχει φώσφορο είναι το διόξινο ορθοφωσφορικό μονοένυδρο ασβέστιο Ca(H 2 PO 4) 2 H 2 O. Συνήθως περιέχει επίσης άλλα φωσφορικά άλατα ασβεστίου και μαγνησίου. Σε σύγκριση με το απλό φωσφορικό, δεν περιέχει έρμα - CaSO 4. Το κύριο πλεονέκτημα του διπλού υπερφωσφορικού είναι η μικρή ποσότητα έρματος, δηλαδή μειώνει το κόστος μεταφοράς, το κόστος αποθήκευσης και τη συσκευασία

Το διπλό υπερφωσφορικό παράγεται από τη δράση του θειικού οξέος H 2 SO 4 σε φυσικά φωσφορικά άλατα. Στη Ρωσία, χρησιμοποιούν κυρίως τη μέθοδο in-line: αποσύνθεση πρώτων υλών, ακολουθούμενη από κοκκοποίηση και ξήρανση του πολτού που προκύπτει σε κοκκοποιητή-ξηραντήρα τυμπάνου. Το διπλό υπερφωσφορικό του εμπορίου από την επιφάνεια εξουδετερώνεται με κιμωλία ή NH 3 για να ληφθεί ένα τυπικό προϊόν. Μια ορισμένη ποσότητα διπλού υπερφωσφορικού παράγεται με μια μέθοδο θαλάμου. Τα συστατικά που περιέχουν φώσφορο είναι βασικά τα ίδια με τα απλά υπερφωσφορικά, αλλά σε μεγαλύτερες ποσότητες και η περιεκτικότητα σε CaSO 4 είναι 3-5%. Όταν θερμαίνεται πάνω από 135-140 °C, το διπλό υπερφωσφορικό αρχίζει να αποσυντίθεται και να λιώνει στο νερό της κρυστάλλωσης και μετά την ψύξη γίνεται πορώδες και εύθραυστο. Στους 280-320 °C, τα ορθοφωσφορικά μετατρέπονται σε μετα-, πυρο- και πολυφωσφορικά, τα οποία είναι σε εύπεπτες και μερικώς υδατοδιαλυτές μορφές. Λιώνει στους 980 °C και μετατρέπεται μετά την ψύξη σε υαλώδες προϊόν στο οποίο το 60-70% των μεταφωσφορικών είναι διαλυτά στα κιτρικά. Το διπλό υπερφωσφορικό περιέχει 43-49% εύπεπτο ανυδρίτη φωσφόρου (πεντοξείδιο του φωσφόρου) P 2 O 5 (37-43% υδατοδιαλυτό), 3,5-6,5% ελεύθερο φωσφορικό οξύ H 3 PO 4 (2,5-4,6% R 2 O 5):

Ca 3 (PO 4) 2 + 2H 2 SO 4 = Ca (H 2 PO 4) 2 + 2CaSO 4

Υπάρχει επίσης μια μέθοδος για την αποσύνθεση πρώτων υλών που περιέχουν φώσφορο με φωσφορικό οξύ:

Ca 5 (PO 4) 3 F + 7H 3 PO 4 = 5Ca(H 2 PO 4) 2 + HF

Διάγραμμα ροής της τεχνολογικής διαδικασίας για την παραγωγή διπλού υπερφωσφορικού: 1 - ανάμειξη θρυμματισμένου φωσφορικού και φωσφορικού οξέος. 2 - αποσύνθεση φωσφορίτη σταδίου Ι. 3 - αποσύνθεση φωσφορίτη σταδίου II. 4 - κοκκοποίηση πολτού. 5 - καθαρισμός αερίων που περιέχουν φώσφορο από σκόνη. 6 - ξήρανση κόκκων πολτού. 7 - παραγωγή καυσαερίων (στον κλίβανο). 8 - έλεγχος ξηρού προϊόντος. 9 - λείανση μεγάλων κλασμάτων. 10 - διαχωρισμός λεπτών και μεσαίων (εμπορευμάτων) κλασμάτων στη δεύτερη οθόνη. 11 - ανάμειξη θρυμματισμένων χονδροειδών και λεπτών κλασμάτων. 12 - αμμωνία (εξουδετέρωση) υπολειπόμενου φωσφορικού οξέος. 13 - καθαρισμός αερίων που περιέχουν αμμωνία και σκόνη. 14 - ψύξη του εξουδετερωμένου εμπορικού κλάσματος διπλού υπερφωσφορικού.

10.Παρασκευή ορθοφωσφορικού οξέος εκχύλισης

Παρασκευή φωσφορικού οξέος εκχύλισης

Αμέσως πριν από την απόκτηση EPA, ο φώσφορος λαμβάνεται χρησιμοποιώντας μια ειδική τεχνολογία

Εικόνα 1. Διάγραμμα παραγωγής φωσφόρου: 1 - αποθήκες πρώτων υλών. 2 - μίξερ? 3 - τροφοδότης δακτυλίου. 4 - χοάνη φόρτισης. 5 - ηλεκτρικός φούρνος. 6 - κουτάλα για σκωρία. 7 - κουτάλα για σιδηροφωσφόρο. 8 - ηλεκτρικός κατακρημνιστής. 5 - πυκνωτής; 10 - συλλογή υγρού φωσφόρου. 11 - δεξαμενή καθίζησης

Η μέθοδος εκχύλισης (επιτρέπει την παραγωγή του καθαρότερου φωσφορικού οξέος) περιλαμβάνει τα κύρια στάδια: καύση (οξείδωση) στοιχειακού φωσφόρου σε περίσσεια αέρα, ενυδάτωση και απορρόφηση του προκύπτοντος P4O10, συμπύκνωση φωσφορικού οξέος και σύλληψη ομίχλης από την αέρια φάση. . Υπάρχουν δύο τρόποι λήψης του P4O10: οξείδωση ατμού P (που σπάνια χρησιμοποιείται στη βιομηχανία) και οξείδωση υγρού P με τη μορφή σταγόνων ή φιλμ. Ο βαθμός οξείδωσης του P σε βιομηχανικές συνθήκες καθορίζεται από τη θερμοκρασία στη ζώνη οξείδωσης, τη διάχυση των συστατικών και άλλους παράγοντες. Το δεύτερο στάδιο παραγωγής θερμικού φωσφορικού οξέος - ενυδάτωση του P4O10 - πραγματοποιείται με απορρόφηση με οξύ (νερό) ή με αλληλεπίδραση ατμού P4O10 με υδρατμούς. Η ενυδάτωση (P4O10 + 6H2O4H3PO4) προχωρά στα στάδια σχηματισμού πολυφωσφορικών οξέων. Η σύνθεση και η συγκέντρωση των προϊόντων που σχηματίζονται εξαρτώνται από τη θερμοκρασία και τη μερική πίεση των υδρατμών.

Όλα τα στάδια της διαδικασίας συνδυάζονται σε μία συσκευή, εκτός από τη συλλογή ομίχλης, η οποία πραγματοποιείται πάντα σε ξεχωριστή συσκευή. Στη βιομηχανία, χρησιμοποιούνται συνήθως κυκλώματα δύο ή τριών κύριων συσκευών. Ανάλογα με την αρχή της ψύξης αερίου, υπάρχουν τρεις μέθοδοι για την παραγωγή θερμικού φωσφορικού οξέος: εξάτμιση, κυκλοφορία-εξάτμιση, εναλλαγή θερμότητας-εξάτμιση.

Τα συστήματα εξάτμισης που βασίζονται στην απομάκρυνση θερμότητας κατά την εξάτμιση του νερού ή του αραιού φωσφορικού οξέος είναι τα πιο απλά σε σχεδιασμό υλικού. Ωστόσο, λόγω του σχετικά μεγάλου όγκου απαερίων, η χρήση τέτοιων συστημάτων συνιστάται μόνο σε εγκαταστάσεις μικρής χωρητικότητας μονάδας.

Τα συστήματα κυκλοφορίας-εξάτμισης καθιστούν δυνατό τον συνδυασμό σε μία συσκευή των σταδίων καύσης του P, ψύξης της αέριας φάσης με κυκλοφορούν οξύ και ενυδάτωσης του P4O10. Το μειονέκτημα του σχήματος είναι η ανάγκη ψύξης μεγάλων όγκων οξέος. Τα συστήματα ανταλλαγής θερμότητας και εξάτμισης συνδυάζουν δύο μεθόδους αφαίρεσης θερμότητας: μέσω του τοίχου των πύργων καύσης και ψύξης, καθώς και με εξάτμιση νερού από την αέρια φάση. Ένα σημαντικό πλεονέκτημα του συστήματος είναι η απουσία κυκλωμάτων κυκλοφορίας οξέος με εξοπλισμό άντλησης και ψύξης.

Οι εγχώριες επιχειρήσεις χρησιμοποιούν τεχνολογικά σχήματα με μέθοδο ψύξης κυκλοφορίας-εξατμίσεως (σύστημα διπλού πύργου). Χαρακτηριστικά του σχεδίου: παρουσία πρόσθετου πύργου για ψύξη αερίου, χρήση αποδοτικών πλακών εναλλάκτη θερμότητας στα κυκλώματα κυκλοφορίας. τη χρήση ακροφυσίου υψηλής απόδοσης για την καύση του P, που παρέχει ομοιόμορφη λεπτή ψεκασμό ενός πίδακα υγρού P και την πλήρη καύση του χωρίς το σχηματισμό κατώτερων οξειδίων.

Το τεχνολογικό διάγραμμα μιας μονάδας δυναμικότητας 60 χιλιάδων τόνων ετησίως 100% H3PO4 φαίνεται στο Σχ. 2. Ο τηγμένος κίτρινος φώσφορος ψεκάζεται με θερμαινόμενο αέρα υπό πίεση έως 700 kPa μέσω ενός ακροφυσίου σε έναν πύργο καύσης που ποτίζεται με κυκλοφορούν οξύ. Το οξύ που θερμαίνεται στον πύργο ψύχεται με την κυκλοφορία νερού σε εναλλάκτες θερμότητας πλάκας. Το οξύ προϊόντος που περιέχει 73-75% H3PO4 απομακρύνεται από τον βρόχο κυκλοφορίας στην αποθήκη. Επιπλέον, η ψύξη των αερίων από τον πύργο καύσης και η απορρόφηση του οξέος πραγματοποιείται στον πύργο ψύξης (ενυδάτωσης), γεγονός που μειώνει τη μεταγέννηση, το φορτίο θερμοκρασίας στον ηλεκτροστατικό κατακρημνιστή και προάγει τον αποτελεσματικό καθαρισμό του αερίου. Η απομάκρυνση της θερμότητας στον πύργο ενυδάτωσης πραγματοποιείται με την κυκλοφορία 50% H3PO4, που ψύχεται σε πλάκες εναλλάκτες θερμότητας. Τα αέρια από τον πύργο ενυδάτωσης, αφού καθαριστούν από την ομίχλη H3PO4 σε ηλεκτροστατικό ιζηματοποιητή πλάκας, απελευθερώνονται στην ατμόσφαιρα. 1 τόνος 100% H3PO4 καταναλώνει 320 kg P.

Ρύζι. 2. Σχέδιο κυκλοφορίας διπλού πύργου για την παραγωγή εξαγωγής H3PO4: 1 - όξινος συλλέκτης νερού. 2 - αποθήκευση φωσφόρου. 3.9 - συλλέκτες κυκλοφορίας. 4.10 - υποβρύχιες αντλίες. 5.11 - εναλλάκτες θερμότητας πλακών. 6 - πύργος καύσης. 7 - ακροφύσιο φωσφόρου. 8 - πύργος ενυδάτωσης. 12 - ηλεκτρικός κατακρημνιστής. 13 - ανεμιστήρας.

11. Καταλύτες για την οξείδωση του διοξειδίου του θείου σε θειικό ανυδρίτη. Επικοινωνώντας

Ο θειικός ανυδρίτης παράγεται από την οξείδωση του διοξειδίου του θείου με το ατμοσφαιρικό οξυγόνο:

2SO2 + O2 ↔ 2SO3,

Αυτή είναι μια αναστρέψιμη αντίδραση.

Έχει παρατηρηθεί εδώ και καιρό ότι το οξείδιο του σιδήρου, το πεντοξείδιο του βαναδίου και ιδιαίτερα η λεπτώς θρυμματισμένη πλατίνα επιταχύνουν την οξείδωση του διοξειδίου του θείου σε θειικό ανυδρίτη. Αυτές οι ουσίες είναι καταλύτες για την αντίδραση οξείδωσης του διοξειδίου του θείου. Για παράδειγμα, στους 400° C παρουσία πλατινοποιημένου αμιάντου (δηλαδή αμιάντου στην επιφάνεια του οποίου εφαρμόζεται λεπτή θρυμματισμένη πλατίνα), σχεδόν το 100% του διοξειδίου του θείου οξειδώνεται από το ατμοσφαιρικό οξυγόνο σε θειικό ανυδρίτη. Με περισσότερα υψηλή θερμοκρασίαη απόδοση του θειικού ανυδρίτη μειώνεται, καθώς η αντίστροφη αντίδραση επιταχύνεται - η αποσύνθεση του θειικού ανυδρίτη σε διοξείδιο του θείου και οξυγόνο. Στους 1000°C, ο θειικός ανυδρίτης αποσυντίθεται σχεδόν πλήρως στις αρχικές του ουσίες. Έτσι, οι κύριες προϋποθέσεις για τη σύνθεση του θειικού ανυδρίτη είναι η χρήση καταλυτών και η θέρμανση σε μια ορισμένη, όχι πολύ υψηλή θερμοκρασία.

Η σύνθεση του θειικού ανυδρίτη απαιτεί επίσης συμμόρφωση με δύο ακόμη προϋποθέσεις: το διοξείδιο του θείου πρέπει να καθαρίζεται από ακαθαρσίες που αναστέλλουν τη δράση των καταλυτών. Το διοξείδιο του θείου και ο αέρας πρέπει να στεγνώσουν, καθώς η υγρασία μειώνει την απόδοση του θειικού ανυδρίτη.

ΟΡΙΣΜΟΣ

Υδροξείδιο του νατρίουσχηματίζει σκληρούς λευκούς, πολύ υγροσκοπικούς κρυστάλλους, που λιώνουν στους 322 o C.

Λόγω της ισχυρής διαβρωτικής του δράσης σε υφάσματα, δέρμα, χαρτί και άλλες οργανικές ουσίες, ονομάζεται καυστική σόδα. Στη μηχανική, το υδροξείδιο του νατρίου ονομάζεται συχνά καυστική σόδα.

Το υδροξείδιο του νατρίου διαλύεται στο νερό, απελευθερώνοντας μεγάλη ποσότητα θερμότητας λόγω του σχηματισμού ένυδρων αλάτων.

Το υδροξείδιο του νατρίου πρέπει να αποθηκεύεται σε καλά κλεισμένα δοχεία, καθώς απορροφά εύκολα το διοξείδιο του άνθρακα από τον αέρα, μετατρέποντας σταδιακά σε ανθρακικό νάτριο.

Ρύζι. 1. Υδροξείδιο του νατρίου. Εμφάνιση.

Παρασκευή υδροξειδίου του νατρίου

Η κύρια μέθοδος για την παραγωγή υδροξειδίου του νατρίου είναι η ηλεκτρόλυση ενός υδατικού διαλύματος χλωριούχου νατρίου. Κατά την ηλεκτρόλυση, ιόντα υδρογόνου εκκενώνονται στην κάθοδο και ταυτόχρονα ιόντα νατρίου και υδροξειδίου συσσωρεύονται κοντά στην κάθοδο, δηλ. λαμβάνεται υδροξείδιο του νατρίου. Το χλώριο απελευθερώνεται στην άνοδο.

2NaCl + 2H 2 O = H 2 + Cl 2 + 2NaOH.

Εκτός από την ηλεκτρολυτική μέθοδο παραγωγής υδροξειδίου του νατρίου, μερικές φορές χρησιμοποιείται επίσης μια παλαιότερη μέθοδος - βρασμός διαλύματος σόδας με σβησμένο ασβέστη:

Χημικές ιδιότητες υδροξειδίου του νατρίου

Το υδροξείδιο του νατρίου αντιδρά με οξέα για να σχηματίσει άλατα και νερό (αντίδραση εξουδετέρωσης):

NaOH + HCl = NaCl + H 2 O;

2NaOH + H 2 SO 4 = Na 2 SO 4 + H 2 O.

Ένα διάλυμα υδροξειδίου του νατρίου αλλάζει το χρώμα των δεικτών, για παράδειγμα, όταν προστίθενται λακκούβα, φαινολοφθαλεΐνη ή μεθυλοπορτοκάλι σε διάλυμα αυτού του αλκαλίου, το χρώμα τους θα γίνει μπλε, βυσσινί και κίτρινο, αντίστοιχα.

Το υδροξείδιο του νατρίου αντιδρά με διαλύματα αλάτων (εάν περιέχουν μέταλλο ικανό να σχηματίσει αδιάλυτη βάση) και όξινα οξείδια:

Fe 2 (SO 4) 3 + 6NaOH = 2Fe(OH) 3 ↓ + 3Na 2 SO 4 ;

2NaOH + CO 2 = Na 2 CO 3 + H 2 O.

Εφαρμογές υδροξειδίου του νατρίου

Το υδροξείδιο του νατρίου είναι ένα από τα πιο σημαντικά βασικά προϊόντα χημική βιομηχανία. Καταναλώνεται σε μεγάλες ποσότητες για τον καθαρισμό των προϊόντων πετρελαίου. Το υδροξείδιο του νατρίου χρησιμοποιείται ευρέως στη βιομηχανία σαπουνιού, χαρτιού, κλωστοϋφαντουργίας και σε άλλες βιομηχανίες, καθώς και στην παραγωγή τεχνητών ινών.

Παραδείγματα επίλυσης προβλημάτων

ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ 1

Ασκηση

Υπολογίστε τη μάζα του υδροξειδίου του νατρίου που μπορεί να αντιδράσει με πυκνό διάλυμα υδροχλωρικού οξέος όγκου 300 ml (κλάσμα μάζας HCl 34%, πυκνότητα 1,168 kg/l).

Λύση

Ας γράψουμε την εξίσωση αντίδρασης:

NaOH + HCl = NaCl + H 2 O.

Ας βρούμε τη μάζα του διαλύματος του υδροχλωρικού οξέος, καθώς και τη μάζα της διαλυμένης ουσίας HCl σε αυτό:

m διάλυμα =V διάλυμα × ρ;

m διάλυμα =0,3 × 1,168 = 0,3504 kg = 350,4 g.

ω = m διαλυμένη ουσία / m διάλυμα × 100%;

m διαλυμένη ουσία = ω / 100% ×m διάλυμα ;

m διαλυμένη ουσία (HCl) = ω (HCl) / 100% ×m διάλυμα;

m διαλυμένη ουσία (HCl) = 34 / 100% × 350,4 = 11,91 g.

Ας υπολογίσουμε τον αριθμό των γραμμομορίων υδροχλωρικού οξέος (η μοριακή μάζα είναι 36,5 g/mol):

n(HCl) = m(HCl) / M(HCl);

n(HCl) = 11,91 / 36,5 = 0,34 mol.

Σύμφωνα με την εξίσωση αντίδρασης n (HCl) : n (NaOH) =1: 1. Αυτό σημαίνει

n(NaOH) = n(HCl) = 0,34 mol.

Τότε η μάζα του υδροξειδίου του νατρίου που εισήλθε στην αντίδραση θα είναι ίση με (μοριακή μάζα - 40 g/mol):

m (NaOH) = n (NaOH)× M (NaOH);

m (NaOH) = 0,34 × 40 = 13,6 g.

Απάντηση

Η μάζα του υδροξειδίου του νατρίου είναι 13,6 g.

ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ 2

Ασκηση

Υπολογίστε τη μάζα του ανθρακικού νατρίου που θα χρειαστεί για να ληφθεί υδροξείδιο του νατρίου αντιδρώντας με υδροξείδιο του ασβεστίου βάρους 3,5 g.

Λύση

Ας γράψουμε την εξίσωση για την αντίδραση μεταξύ ανθρακικού νατρίου και υδροξειδίου του ασβεστίου για να σχηματιστεί υδροξείδιο του νατρίου:

Na 2 CO 3 + Ca(OH) 2 = CaCO 3 ↓ + 2NaOH.

Ας υπολογίσουμε την ποσότητα της ουσίας υδροξειδίου του ασβεστίου (μοριακή μάζα - 74 g/mol):

n(Ca(OH) 2) = m (Ca(OH) 2) / M (Ca(OH) 2);

η (Ca(OH) 2) = 3,5 / 74 = 0,05 mol.

Σύμφωνα με την εξίσωση αντίδρασης n(Ca(OH) 2) :n(Na 2 CO 3) = 1:1. Τότε ο αριθμός των mol ανθρακικού νατρίου θα είναι ίσος με:

n (Na2CO3) = n (Ca(OH) 2) = 0,05 mol.

Ας βρούμε τη μάζα του ανθρακικού νατρίου (μοριακή μάζα - 106 g/mol):

m (Na2CO3) = n (Na2CO3) × M (Na2CO3);

m (Na2CO3) = 0,05 × 106 = 5,3 g.

Απάντηση

Η μάζα του ανθρακικού νατρίου είναι 5,3 g.