侯氏制碱法两步走,化学方程式揭秘工业制碱奥秘!


侯氏制碱法,也称为侯德榜制碱法,是一种重要的工业制碱方法。其两步走的化学过程揭示了工业制碱的奥秘。下面,我将详细介绍这两步的化学方程式及其原理。

第一步:氨盐的制备

首先,将氨气(NH₃)和二氧化碳(CO₂)通入饱和的食盐(NaCl)溶液中,生成碳酸氢钠(NaHCO₃)和氯化铵(NH₄Cl)。这一步的化学方程式如下:

\[ \text{NH}_3 + \text{H}_2\text{O} + \text{CO}_2 + \text{NaCl} \rightarrow \text{NaHCO}_3 \downarrow + \text{NH}_4\text{Cl} \]

在这个反应中,氨气溶于水形成氨水(NH₄OH),然后与二氧化碳和食盐反应生成不溶于水的碳酸氢钠沉淀和可溶于水的氯化铵。

第二步:碳酸钠的制备

接下来,将第一步生成的碳酸氢钠(NaHCO₃)加热分解,生成碳酸钠(Na₂CO₃)、水(H₂O)和二氧化碳(CO₂)。这一步的化学方程式如下:

\[ 2\text{NaHCO}_3 \xrightarrow{\Delta} \text{Na}_2\text{CO}_3 + \text{H}_2\text{O} + \text{CO}_2 \uparrow \]

在这个反应中,碳酸氢钠在高温下分解,释放出二氧化碳和水,同时生成可溶于水的碳酸钠。

通过这两步反应,侯氏制碱法成功地将食盐转化为重要的工业原料碳酸钠。这种方法不仅提高了碳酸钠的产率,还实现了资源的循环利用,具有重要的工业意义。