① 离子膜烧碱法是什么
离子膜法电解制碱是世界上工业化生产烧碱当中最先进的工艺方法,具有能耗低回、三废污染答少、成本低及操作管理方便等优点.副产的氯气和氢气,可以合成盐酸,或深加工氯下游产品如PVC、有机硅及甲烷氯化物等.
其本质就是电解饱和的NacL溶液。阴阳极用离子膜隔开。(该离子膜对阴阳离子具有选择透过性,即只让阳离子穿过,或者只让阴离子穿过)
② 工业制烧碱化学方程式
工业制烧碱化学方程式如下:
(2)片碱离子交换法扩展阅读:
氢氧化钠为常用的化学品之一。其应用广泛,为很多工业过程的必需品:常用于制造木浆纸张、纺织品、肥皂及其他清洁剂等,另也用于家用的水管疏通剂。
氢氧化钠具有强碱性和有很强的吸湿性。易溶于水,溶解时放热,水溶液呈碱性,有滑腻感;腐蚀性极强,对纤维、皮肤、玻璃、陶瓷等有腐蚀作用。与金属铝和锌、非金属硼和硅等反应放出氢;与氯、溴、碘等卤素发生歧化反应;与酸类起中和作用而生成盐和水。
③ 离子交换法,为何碱性及两性化合物是用氨水洗脱,酸性化合物是氢氧化钠洗脱,可以把氨水和氢氧化钠交换吗
酸碱中和原理
④ 在离子交换膜法制烧碱中,为什么要对盐水进行二次精制
水中的杂质影响氯化钠的电解,不能达到工艺要求,对 氢氧化钠的生产和品质带来很大的问题,杂质,悬浮物,钙镁离子都会影响,这些杂质的存在往往决定了制碱水平,很有必要进行盐水精制
⑤ 水处理中的片碱是什么原理
片碱被广泛来应用于水处自理。在污水处理厂,片碱可以通过中和反应减小水的硬度。在工业领域,是离子交换树脂再生的再生剂。片碱具有强碱性,且在水中具有相对高的可溶性。由于片碱为液态,所以容易衡量用量,被方便的使用在水处理的各个领域。
片碱目前被使用在水处理方面的如下课题:消除水的硬度;调节水的pH值;对废水进行中和;离子交换树脂的再生;通过沉淀消除水中重金属离子片碱是白色的固体,要使用片碱首先要给片碱溶解,把片碱往水里加,一边加一边搅拌,防止局部过热,直到完全溶解。如果需要固定容量的话,水少一点,等溶解完后,冷却,再用水定容就好了。
另外,片碱是氢氧化钠用剩下的片碱不可以随便丢弃,要用酸中和,然后在处理。
⑥ 该小组同学模拟工业上用离子交换膜法制烧碱的方法,那么可以设想用如图装置电解硫酸钾溶液来制取氢气、氧
①电解时,阳极复上失电制子发生氧化反应,溶液中的氢氧根离子的放电能力大于硫酸根离子的放电能力,所以阳极上氢氧根离子失电子生成水和氧气4OH - -4e - =2H 2 O+O 2 ↑;阳极氢氧根离子放电,因此硫酸根离子向阳极移动,阴极氢离子放电,因此钠离子向阴极移动,所以通过相同电量时,通过阴离子交换膜的离子数小于通过阳离子交换膜的离子数. 故答案为:4OH - -4e - =2H 2 O+O 2 ↑;<. ②氢氧化钠在阴极生成,所以在D口导出;氧气在阳极生成,且氧气是气体,所以从B口导出. 故答案为:D,B. ③通电开始后,阴极上氢离子放电生成氢气,氢离子来自于水,所以促进水的电离,导致溶液中氢氧根离子的浓度大于氢离子的浓度,所以溶液的PH值增大. 故答案为:H + 放电,促进水的电离,OH - 浓度增大. ④燃料原电池中,燃料在负极上失电子发生氧化反应,氧化剂在正极上得电子发生还原反应,该燃料原电池中,氧气是氧化剂,所以氧气在正极上得电子和水反应生成氢氧根离子,电极反应式为O 2 +2H 2 O+4e - =4OH - . 故答案为:O 2 +2H 2 O+4e - =4OH - . |
⑦ (2009静安区二模)目前电解法制烧碱通常采用离子交换膜法,阳(阴)离子交换膜不允许阴(阳)离子通过
A、Ⅰ区为电解池的阴极,阴极放电的是氢离子,生成氢气,同时促进水的电离生成氢氧根离子内,故A正确容;
B、图中Ⅰ区产生了氢氧化钠,是氢离子放电的电极区域,钠离子可以通过a,所以a为阳离子交换膜,b为阴离子交换膜,故B错误;
C、Ⅲ区炭棒是阳极,该极上的电极反应式为2Cl--2e→Cl2↑,故C正确;
D、Ⅲ区中生成的是氯气,和水反应生成盐酸和次氯酸,溶液显酸性,且次氯酸具有强氧化性和漂白性,该溶液滴加甲基橙,溶液先变红后褪色,故D正确.
故选:B.
⑧ 片碱的生产方法
天然碱苛化法先将天然碱粉碎、溶解、澄清,再将石灰乳加入清液中进行苛化反应;苛化液澄清后所得清液经一次蒸发,过滤除去杂质盐;滤液经二次蒸发后,再过滤除盐;最后滤液熬制成烧碱 。
NaHCO3+Ca(OH)2→NaOH+H2O+CaCO3↓2纯碱苛化法先将纯碱溶于水,与石灰乳混合进行苛化反应。苛化液澄清后,清液蒸发浓缩至一定浓度的液体产品,将浓缩液进一步熬浓可得固体产品。
Na2CO3+Ca(OH)2→2NaOH+CaCO3↓3.隔膜电解法将原盐(食盐)溶于水(化盐)后,分别加入适量的纯碱、烧碱和氯化钡,以除去钙、镁和硫酸根离子。为加速沉淀,可加入苛化麸皮类沉淀剂。盐泥过滤、洗涤,洗水用于化盐。澄清液经砂滤后,用盐酸中和,经预热后进人电解槽电解。电解液经预蒸发后过滤除去氯化钠等盐,最后熬制成固体烧碱。2NaCl+2H2O[电解] →2NaOH+Cl2↑+H2↑;
工业上生产烧碱的方法有苛化法和电解法两种。
苛化法按原料不同分为纯碱苛化法和天然碱苛化法;电解法可分为隔膜电解法和离子交换膜法。纯碱苛化法将纯碱、石灰分别经化碱制成纯碱溶液、化灰制成石灰乳,于99~101℃进行苛化反应,苛化液经澄清、蒸发浓缩至40%以上,制得液体烧碱。将浓缩液进一步熬浓固化,制得固体烧碱成品。
苛化泥用水洗涤,洗水用于化碱。其Na2CO3+Ca(OH)2→2NaOH+CaCO3天然碱苛化法 天然碱经粉碎、溶解(或者碱卤)、澄清后加人石灰乳在95~100℃进行苛化,苛化液经澄清、蒸发浓缩至NaOH浓度46%左右、清液冷却、析盐后进一步熬浓.制得固体烧碱成品。苛化泥用水洗涤,洗水用于溶解天然碱。
其Na2CO3+Ca(OH)2→2NaOH+CaCO3↓NaHCO3+Ca(OH)2→NaOH+CaCO3↓+H2O隔膜电船法将原盐化盐后加入纯碱、烧碱、氯化钡精制剂除去钙、镁、硫酸根离子等杂质,再于澄清槽中加入聚丙烯酸钠或苛化麸皮以加速沉淀,砂滤后加入盐酸中和,盐水经预热后送去电解,电解液经预热、蒸发、分盐、冷却,制得液体烧碱,进一步熬浓即得固体烧碱成品。
盐泥洗水用于化盐。其2NaCl+2H2O[电解] →2NaOH+Cl2↑+H2↑离子交换膜法将原盐化盐后按传统的办法进行盐水精制,把一次精盐水经微孔烧结碳素管式过滤器进行过滤后,再经螫合离子交换树脂塔进行二次精制,使盐水中钙、镁含量降到0.002%以下,将二次精制盐水电解,于阳极室生成氯气,阳极室盐水中的Na+通过离子膜进入阴极室与阴极室的0H生成氢氧化钠,H+直接在阴极上放电生成氢气。
电解过程中向阳极室加入适量的高纯度盐酸以中和返迁的OH-,阴极室中应加入所需纯水。在阴极室生成的高纯烧碱浓度为30%~32%(质量),可以直接作为液碱产品,也可以进一步熬浓,制得周体烧碱成品。其2NaCl+2H2O→2NaOH+H2↑+Cl2↑。
⑨ 隔膜法和离子交换膜法生产氢氧化钠有何区别
氢氧化钠 开放分类: 氢氧化钠、烧碱、苛性钠、火碱、液碱 NaOH固体溶于水放热;又称烧碱、火碱、苛性钠,是常见的、重要的强碱,英文名称sodiun hydroxide(别名Caustic soda). 化学式NaOH 分子量40.01.CASRN: 1310-73-2 .EINECS 登录号215-185-5. 密度2.130克/厘米3,熔点318.4℃,水溶性SOLUBLE,沸点1390℃,Kb=3.0,pKb= -0.48.钠(Na)元素在元素周期表中为第11号元素,位于元素周期表第ⅠA族(第Ⅰ主族)第3周期,属于碱金属族(该族元素均呈强碱性,氢(H)元素除外).其核外电子排布为2、8、1(1s2,2s2,2p6,3s1),最外层3s1电子为其价电子,Na元素很容易失去3s1电子而形成正一价的钠离子(Na+),故呈强金属性.Na元素与水反应(与水反应时,应用烧杯并在烧杯上加盖玻璃片,反应时钠块浮在水面上,熔呈球状,游于水面,有“丝丝”的响声,并有生成物飞溅),生成强碱性NaOH溶液,并放出氢气.固体NaOH中OH以O-H共价键结合,Na与OH以强离子键结合,溶于水其解离度近乎100%,故其水溶液呈强碱性,可使无色的酚酞试液变成红色,或使PH试纸变蓝等. 纯的无水氢氧化钠为白色半透明,结晶状固体.氢氧化钠极易溶于水,溶解度随温度的升高而增大,溶解时能放出大量的热,288K时其饱和溶液浓度可达26.4mol/L.它的水溶液有涩味和滑腻感,溶液呈强碱性,具备碱的一切通性.市售烧碱有固态和液态两种:纯固体烧碱呈白色,有块状、片状、棒状、粒状,质脆;纯液体烧碱为无色透明液体.氢氧化钠还易溶于乙醇、甘油;但不溶于乙醚、丙酮、液氨.对纤维、皮肤、玻璃、陶瓷等有腐蚀作用,溶解或浓溶液稀释时会放出热量;与无机酸发生中和反应也能产生大量热,生成相应的盐类;与金属铝和锌、非金属硼和硅等反应放出氢;与氯、溴、碘等卤素发生歧化反应.能从水溶液中沉淀金属离子成为氢氧化物;能使油脂发生皂化反应,生成相应的有机酸的钠盐和醇,这是去除织物上的油污的原理. 氢氧化钠的用途十分广泛,在化学实验中,除了用做试剂以外,由于它有很强的吸湿性,还可用做碱性干燥剂.烧碱在国民经济中有广泛应用,许多工业部门都需要烧碱.使用烧碱最多的部门是化学药品的制造,其次是造纸、炼铝、炼钨、人造丝、人造棉和肥皂制造业.另外,在生产染料、塑料、药剂及有机中间体,旧橡胶的再生,制金属钠、水的电解以及无机盐生产中,制取硼砂、铬盐、锰酸盐、磷酸盐等,也要使用大量的烧碱.工业用氢氧化钠应符合国家标准 GB 209-93;工业用离子交换膜法氢氧化钠应符合国家标准 GB/T 11199-89;化纤用氢氧化钠应符合国家标准 GB 11212-89;食用氢氧化钠应符合国家标准 GB 5175-85. 在工业上,氢氧化钠通常称为烧碱,或叫火碱、苛性钠.这是因为较浓的氢氧化钠溶液溅到皮肤上,会腐蚀表皮,造成烧伤.它对蛋白质有溶解作用,有强烈刺激性和腐蚀性(由于其对蛋白质有溶解作用,与酸烧伤相比,碱烧伤更不容易愈合).用0.02%溶液滴入兔眼,可引起角膜上皮损伤.小鼠腹腔内LD50: 40 mg/kg,兔经口LDLo: 500 mg/kg.粉尘刺激眼和呼吸道,腐蚀鼻中隔;溅到皮肤上,尤其是溅到粘膜,可产生软痂,并能渗入深层组织,灼伤后留有瘢痕;溅入眼内,不仅损伤角膜,而且可使眼睛深部组织损伤,严重者可致失明;误服可造成消化道灼伤,绞痛、粘膜糜烂、呕吐血性胃内容物、血性腹泻,有时发生声哑、吞咽困难、休克、消化道穿孔,后期可发生胃肠道狭窄.由于强碱性,对水体可造成污染,对植物和水生生物应予以注意. 《化学危险物品安全管理条例 (1987年2月17日国务院发布)》,《化学危险物品安全管理条例实施细则 (化劳发[1992] 677号)》,《工作场所安全使用化学品规定 ([1996]劳部发423号)》等法规,针对化学危险品的安全使用、生产、储存、运输、装卸等方面均作了相应规定;《常用危险化学品的分类及标志 (GB 13690-92)》将该物质划为第8.2 类碱性腐蚀品;《隔膜法烧碱生产安全技术规定 (HGA001-83)》、《水银法烧碱生产安全技术规定 (HGA002-83)》作了专门规定.