侯氏制碱法为什么先通氨气(为什么侯氏制碱法先通氨气再通二氧化碳?)
题图来自Unsplash,基于CC0协议
本文目录
正文
1、为什么侯氏制碱法先通氨气再通二氧化碳?
氨气溶解性大而且水变碱性后更容易吸收二氧化碳,相反二氧化碳水溶性一般般,酸化水程度相比远不如氨气碱化程度来的强。
2、为什么侯氏制碱法中,先通NH3再通CO2?
氨气溶于水形成碱性的氨水。此时再通入CO2,就不再是CO2溶于水的物理溶解过程了,而是二氧化碳与氨反应生成碳酸氢铵的化学吸收(NH3+H2O+CO2=NH4HCO3)为主的过程了。物理溶解的话,大约1体积水可以溶解1体积的二氧化碳体积,而化学吸收的话,可以吸收大约500体积的气体。饱和碳酸氢钠溶液清除气体中的HCl也是一个化学过程:NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑。氯化氢不是溶解在水里,而是和碳酸氢根反应生成了水、氯化钠和CO2。饱和NaCl溶液并不能溶解更多CO2,相反,NaCl水溶液中溶解CO2的能力低于纯水,并且NaCl浓度越大,CO2的溶解度越小(虽然实际相差并不大,但确实是负相关的关系)。一般的,碱溶液(不论强碱弱碱)溶解CO2的能力强于纯水,都是溶液中的碱性物质(比如氢氧根)与CO2发生了反应(比如生成HCO3-),原理与氨水吸收CO2类似
3、侯氏制碱法为什么先通氨气后通二氧化碳?
先添加NH₃而不是CO₂的原因:CO₂在NaCl中的溶解度很小,先通入NH₃使食盐水显碱性,能够吸收大量CO₂气体,产生高浓度的HCO₃-,才能析出NaHCO₃晶体. 在饱和食盐水中通入氨气,形成饱和氨盐水,再向其中通入二氧化碳,在溶液中就有了大量的钠离子、铵根离子、氯离子和碳酸氢根离子,这其中NaHCO₃溶解度最小,所以析出,其余产品处理后可作肥料或循环使用。