呂布蘭法(Leblanc Process):
18世紀(jì)末,法國醫(yī)生尼古拉·呂布蘭發(fā)明了個(gè)大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)純堿的方法。該方法以食鹽(NaCl)、硫酸(H?SO?)、石灰石(CaCO?)和煤為原料,
核心反應(yīng)如下:
NH? + CO? + H?O → NH?HCO?(生成碳酸氫銨)
NH?HCO? + NaCl → NaHCO? + NH?Cl(復(fù)分解反應(yīng)生成溶解度較小的碳酸氫鈉)
2NaHCO? → Na?CO? + H?O + CO?↑(煅燒分解)
索爾維法的優(yōu)點(diǎn)極其:原料便宜易得(食鹽、石灰石、氨)、產(chǎn)品純度高、連續(xù)生產(chǎn)、成本大幅降低,且?guī)缀酰ò笨裳h(huán)使用)。此法至今仍是世界范圍內(nèi)生產(chǎn)純堿的主要方法。
其大創(chuàng)新在于:在索爾維法得到副產(chǎn)物氯化銨(NH?Cl)后,通過加入食鹽,利用低溫下NH?Cl溶解度比NaCl大的特性,使NH?Cl結(jié)晶析出,作為氮肥使用,而母液中的NaCl則循環(huán)用于生產(chǎn)純堿。
天然堿加工:
對于擁有豐富天然堿礦(主要成分是Na?CO?·NaHCO?·2H?O)的國家(如美國、中國、土耳其),開采和加工天然堿是經(jīng)濟(jì)的方法。通常通過溶解、碳化、結(jié)晶、煅燒等步驟提純得到純堿。中國內(nèi)蒙古的鄂爾多斯盆地就擁有的天然堿礦藏。
玻璃工業(yè)(大用途,約占50%):
碳酸鈉是制造鈉鈣玻璃(常見的玻璃,如門窗玻璃、瓶罐玻璃等)的主要原料之一。它在高溫下與二氧化硅(沙子)反應(yīng)生成硅酸鈉,大大降低了二氧化硅的熔點(diǎn),節(jié)省了能源。其反應(yīng)可簡化為:Na?CO? + SiO? → Na?SiO? + CO?↑。
化學(xué)品制造:
用于生產(chǎn)多種鈉化合物,如硅酸鈉(水玻璃)、碳酸氫鈉(小蘇打)、重鉻酸鈉、磷酸鈉等。它本身也是許多化學(xué)合成過程中的重要助劑和pH調(diào)節(jié)劑。
食品工業(yè):
作為食品添加劑(E500),用作酸度調(diào)節(jié)劑、膨松劑和穩(wěn)定劑。例如,用于制作饅頭、面條等面食,增加彈性和延展性;用于制作拉面,提高面團(tuán)的筋道;用于制作蘇打水。但需使用食品級純堿。
防護(hù):操作時(shí)應(yīng)佩戴防護(hù)眼鏡、手套和防塵口罩,避免直接接觸。
急救:皮膚或眼睛接觸,立即用大量清水沖洗至少15分鐘。若不慎吸入或食入,應(yīng)立即就醫(yī)。
儲存:應(yīng)密封保存于陰涼、干燥、通風(fēng)處,防止受潮和包裝破損。遠(yuǎn)離酸類物質(zhì)。