實驗室法
鈉鹽與氧化鈣反應(yīng)
可以用一些碳酸氫鈉(小蘇打)和一些氧化鈣(生石灰)(一般的食品包裝袋中用來做吸水劑的小袋子中有,例如海苔包裝中)。把生石灰放于水中,反應(yīng)后變?yōu)槭覞{(氫氧化鈣溶液、熟石灰),把碳酸氫鈉(或碳酸鈉)的固體顆粒(濃溶液也行)加入石灰漿中,為保證產(chǎn)物氫氧化鈉的純度,需使石灰漿過量,原因:參考?xì)溲趸}和碳酸鈉的溶解度。攪拌加快其反應(yīng),待其反應(yīng)一會兒后,靜置片刻,隨著碳酸鈣的沉淀,上層清液就是氫氧化鈉溶液,小心倒出即可。
工業(yè)法
工業(yè)上生產(chǎn)燒堿的方法有苛化法和電解法兩種。
苛化法按原料不同分為純堿苛化法和天然堿苛化法;電解法可分為隔膜電解法和離子交換膜法。
純堿苛化法
將純堿、石灰分別經(jīng)化堿制成純堿溶液、石灰制成石灰乳,于99~101℃進(jìn)行苛化反應(yīng),苛化液經(jīng)澄清、蒸發(fā)濃縮至40%以上,制得液體燒堿。將濃縮液進(jìn)一步熬濃固化,制得固體燒堿成品。苛化泥用水洗滌,洗水用于化堿。
天然堿苛化法
天然堿經(jīng)粉碎、溶解(或者堿鹵)、澄清后加人石灰乳在95~100℃進(jìn)行苛化,苛化液經(jīng)澄清、蒸發(fā)濃縮至NaOH濃度46%左右、清液冷卻、析鹽后進(jìn)一步熬濃。制得固體燒堿成品??粱嘤盟礈欤此糜谌芙馓烊粔A。
隔膜電解法
將原鹽化鹽后加入純堿、燒堿、氯化鋇精制劑除去鈣、鎂、硫酸根離子等雜質(zhì),再于澄清槽中加入聚丙烯酸鈉或苛化麩皮以加速沉淀,砂濾后加入鹽酸中和,鹽水經(jīng)預(yù)熱后送去電解,電解液經(jīng)預(yù)熱、蒸發(fā)、分鹽、冷卻,制得液體燒堿,進(jìn)一步熬濃即得固體燒堿成品。鹽泥洗水用于化鹽。
2NaCl+2H?O[電解] →2NaOH+Cl?↑+H?↑[5]
離子交換膜法
將原鹽化鹽后按傳統(tǒng)的辦法進(jìn)行鹽水精制,把一次精鹽水經(jīng)微孔燒結(jié)碳素管式過濾器進(jìn)行過濾后,再經(jīng)螫合離子交換樹脂塔進(jìn)行二次精制,使鹽水中鈣、鎂含量降到0.002%以下,將二次精制鹽水電解,于陽極室生成氯氣,陽極室鹽水中的Na+通過離子膜進(jìn)入陰極室與陰極室的OH生成氫氧化鈉,H+直接在陰極上放電生成氫氣。電解過程中向陽極室加入適量的高純度鹽酸以中和返遷的OH-,陰極室中應(yīng)加入所需純水。在陰極室生成的高純燒堿濃度為30%~32%(質(zhì)量),可以直接作為液堿產(chǎn)品,也可以進(jìn)一步熬濃,制得固體燒堿成品。