close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Na 2 CO 3 - Томский политехнический университет

код для вставкиСкачать
ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Институт природных ресурсов
кафедра Общей химической технологии
Д.А. Горлушко
Презентация лекции по курсу
«Введение в специальность»
Производство щелочей
Томск-2010г.
Учебные задачи:
1. Виды щелочных продуктов
2. Нахождение в природе
3. Физ. и хим. свойства щелочей
4. Получение
5. Применение щелочей
Щелочи ─ гидроксиды щёлочных и щелочноземельных
металлов. К щёлочам относят хорошо растворимые в воде
основания. При диссоциации щёлочи образуют ионы OH− и ион
металла.
NaOH
KOH
Щелочи
Na2CO3
NaHCO3
Характеристика щелочей
KOH
NaOH
Na2CO3
Тривиальные названия: едкое кали,
каустический поташ
лат. Natrii hydroxidum; другие названия —
каустическая сода, каустик, едкий натр,
едкая щёлочь
Сода — общее название технических натриевых солей
угольной кислоты.
Na2CO3 (карбонат натрия) — кальцинированная сода
Na2CO3·10H2O (декагидрат карбоната натрия, содержит 62,5%
кристаллизационной воды) — стиральная сода; иногда
выпускается в виде Na2CO3·H2O или Na2CO3·7H2O
NaHCO3 (гидрокарбонат натрия) — питьевая или пищевая
сода, натрий двууглекислый, бикарбонат натрия
Кальцинированная сода. В чистом виде углекислый натрий
представляет собой белый кристаллический порошок
удельного веса 2,53 г/см3, плавящийся при 851˚С. С водой
углекислый натрий образует ряд гидратов, например:
Na2CO3•H2O; Na2CO3•7H2O; Na2CO3•10H2O. Водные
растворы соды обладают сильнощелочными свойствами.
К технической кальцинированной соде, потребляемой
различными отраслями промышленности, предъявляют
некоторые дополнительные требования. Так, сода,
предназначенная для никелевой промышленности, не
должна содержать более 0,05 % карбоната магния;
содержание сульфата натрия в соде, предназначенной для
алюминиевой промышленности, должно быть не более 0,1
%; содержание железа в соде, применяемой в стекольной
промышленности, не более 0,02 %.
Двууглекислая сода (бикарбонат) представляет собой белый
кристаллический порошок размером 0,05-0,20 мм и насыпной
плотностью 900 кг/м3. Молекулярная масса NaHCO3 равна 84,01,
плотность 2200 кг/м3 и теплоемкость 1,043 кДж/(кг•К).
Растворимость гидрокарбоната натрия в воде невелика и
сравнительно мало изменяется при повышении температуры.
Выпускают двууглекислую соду двух сортов: медицинскую и
техническую. К чистоте продукта предъявляются весьма высокие
требования. Двууглекислая сода должна содержать (в %):
NaHCO3 - не менее 98
NaCl - не более 0,05
Na2CO3 - не более 1,4
Влаги - не более 1,0
В готовом продукте должны полностью отсутствовать соли
аммония, тяжелые металлы и мышьяк.
Каустическая сода представляет собой белую
непрозрачную массу, поглощающую из воздуха
водяные пары и СО2, является едким веществом:
при попадании на кожу он вызывает долго
незаживающие
химические
ожоги.
Едкий натр выпускают в твердом и жидком
виде. Твердый едкий натр выпускают следующих
марок: ТХ-1 - твердый, плавленый, и ТХ-2 твердый, чешуированный. Едкий натр получают
в промышленности электрохимическим и
химическим способом. В настоящее время
наибольшее значение имеет электрохимический
способ производства едкого натра.
Нахождение в природе Na2CO3 и NaHCO3
В природе сода встречается в золе
некоторых морских водорослей, а
также в виде следующих минералов:
нахколит NaHCO3
трона Na2CO3·NaHCO3·2H2O
натрон (сода) Na2CO3·10H2O
термонатрит Na2CO3·Н2O
Химические свойства KOH
Вз-е с кислотами с обр-ем соли и воды (р. нейтрализации):
KOH + HCl → KCl + H2O
2 KOH + H2SO4 → K2SO4 + H2O
Вз-е с кислотными оксидами с образованием соли и воды:
2 KOH + CO2 → K2CO3 + H2O
2 KOH + SO3 → K2SO4 + H2O
Вз-е с переходными металлами в растворе с образованием
комплексной соли и водорода:
2 Al + 2 KOH + 6 H2O → 2 K[Al(OH)4] + 3 H2 ↑
Химические свойства NaHCO3
Вз-е с кислотами, с образованием соли:
NaHCO3 + HCl → NaCl + H2CO3
Вз-е с уксусной кислотой:
NaHCO3 + CH3COOH → CH3COONa + H2O + CO2↑
Разложение при 60ºС:
2NaHCO3 → Na2CO3 + H2O + CO2↑
Химические свойства NaOH
1.Нейтрализации :
c кислотами :
NaOH + HCl → NaCl + H2O
с амфотерными оксидами:
ZnO + 2NaOH → Na2ZnO2 + H2O
с кислотными оксидами:
2NaOH + CO2→ NaHCO3 + NaOH → Na2CO3 + H2O
2Na+ + CO3- + H+ + OH- → NaHCO3 + Na+ + OH- → Na2CO3 + H2O
SO2 + 2NaOH → Na2SO3 + H2O
(1) H2S + 2NaOH = Na2S + 2H2O (при избытке NaOH)
(2) H2S + NaOH = NaHS + H2O (кислая соль, при отношении 1:1)
2. Обмена с солями в растворе:
2NaOH +CuSO4 → Cu (OH)2↓ + Na2SO4
6NaOH + Al2(SO4)3 → 2Al(OH)3↓ + 3Na2SO4
3. С неметаллами:
4Р + 3NaOH + 3Н2О → РН3+ 3NaН2РО2
3S + 6NaOH → 2Na2S + Na2SO3 + 3H2O
с галогенами:
2NaOH + Cl2 → NaClO + NaCl+H2O(дисмутация хлора)
6NaOH + 3I2→ NaIO3+ 5NaI + 3H2O
4. С металлами: (Al, Zn, Ti)
2Al0 + 2NaOH + 6H2O → 3H2↑ + 2Na[Al(OH)4]
5. С многоатомными спиртами — с образованием алкоголятов:
HO-CH2-CH2ОН + 2NaOH → NaO-CH2-CH2-ONa + 2Н2O
Химические свойства Na2CO3
32°С
35°С
Na2CO3·10H2O → Na2CO3·7H2O → Na2CO3·H2O
В водном растворе карбонат натрия гидролизуется. Уравнение
гидролиза (в ионной форме):
CO32-+ H2O ↔ HCO3- + OH-
Вз-е с кислотами:
Na2CO3 + H2SO4 → Na2SO4 + CO2↑ + H2O
Способы получения NaOH
Промышленные с.
электролиз раствора галита:
2NaCl + 2H2О=H2↑ + Cl2↑ + 2NaOH
Лабораторные с.
Известковый способ :
Na2CO3 + Са(ОН)2 = 2NaOH + CaCO3↓
при температуре около 80 °C . Этот процесс называется
каустификацией
Ферритный способ:
Na2CO3 + Fe2O3 = Na2O • Fe2O3 + CO2 (1) при 1100-1200ºС
Na2O • Fe2O3 + H2O = 2 NaOH + Fe2O3 (2)
Способы получения Na2CO3
Способ Леблана
Na2SO4+ 2C → Na2S + 2CO2↑
Na2S + СаСО3 → Na2CO3 + CaS
Промышленный аммиачный способ (способ Сольве)
NH3+ CO2 + H2O + NaCl → NaHCO3 + NH4Cl
2NaHCO3 →(t=140-160ºС) Na2CO3 + CO2↑ + H2O
Способ Хоу
Разработан китайским химиком Хоу в 1930-х годах.
Отличается от процесса Леблана тем, что не использует
карбонат кальция.
Применение
В производстве жидких мыл. В пищевой промышленности - в качестве пищевой
добавки E525. Для получения метана, поглощения кислотных газов.
NaHCO3: В химической промышленности — для производства красителей.
В легкой промышленности — в пр-ве подошвенных резин и искус. кож.
Кулинария: в качестве разрыхлителя.
Медицина: в качестве слабого антисептика.
Карбонат натрия используют в стекольном производстве, мыловарении и
производстве синтетических моющих средств, эмалей, для получения
ультрамарина. Также он применяется для умягчения воды паровых котлов
и вообще устранения жёсткости воды. В пищевой промышленности - в
качестве пищевой добавки E500, регулятора кислотности, разрыхлителя,
препятствующего комкованию и слёживанию.
Применение
Каустик применяется в целлюлозно-бумажной промышленности
в производстве бумаги, картона.
Для омыления жиров при производстве мыла, шампуня и других
моющих средств.
В химических отраслях промышленности — для нейтрализации
кислот и кислотных окислов, как реагент или катализатор в
химических реакциях, в химическом анализе для титрования, для
травления алюминия и в производстве чистых металлов, в
нефтепереработке — для производства масел.
Для изготовления биодизельного топлива .
В приготовлении пищи: для мытья и очистки фруктов и овощей от
кожицы, в производстве шоколада и какао, напитков, мороженого,
окрашивания карамели, для размягчения маслин и производстве
хлебобулочных изделий. Зарегистрирован в качестве пищевой
добавки E524
Документ
Категория
Презентации по химии
Просмотров
40
Размер файла
596 Кб
Теги
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа