食盐的应用分析和总结.docx

食盐的应用 一、盐化工 食盐不仅是生活中的必需品，也是化学工业的基本原料之一。重要化工产品如纯碱、 烧碱、盐酸等都是以食盐为原料的，制造化学肥料氯化铵也离不开食盐。化工合成上的重要原料氯气和金属钠也是取之于食盐。由氯加工制得的有机氯产品，象聚氯乙烯塑料（PVC），氯丁橡胶等等更是多种多样。所以化工用盐大大超过了生活用盐，因此，可以说盐化工的 发展完全依赖于制盐业的发展。 食盐在化工上的利用途径 基本化工原料“三酸”（硫酸、硝酸、盐酸）“两碱”（纯碱、烧碱）中有两碱一酸 都是通过食盐而制得。食盐的利用途径大概分为两条：一条是将食盐电解，可制得三种物 质：烧碱、氯气和氢气。另一条是将食盐与碳酸氢铵反应得到小苏打（NaHCO ），煅烧后制 3 得纯碱（如图所示）。 食盐的电解 食盐的电解是借助直流电流来进行化学反应的过程。当直流电通过电解槽中的食盐溶 液时，就产生了化学变化：氯化钠中的氯离子在阳极上产生氯气，水电离成的氢离子，在 阴极上产生氢气，在阴阳极间用石棉做成的多孔隔膜把它们隔开。氯化钠中余下的钠离子 与水电离后的氢氧根离子结合形成烧碱（NaOH），随未电解的食盐水流出电解槽，称之为 电解液，含 NaOH11％～12％，其余为食盐水。电解液经蒸发后析出固体食盐，可得到 30％～ 40％的液体烧碱，如果继续熬煮，最后可得到固体烧碱。总的化学方程式如下： 阳极反应：NaCl=Cl-+Na+ 2NaCl+2H O 2 Cl ↑+H ↑+2NaOH 2 2 2Cl- H O 2 Cl ↑ 2 H++OH- 阴极反应：2H++2e-=H ↑ 2 电解液：Na++OH-=NaOH 氯化氢气的合成与聚氯乙烯的生产 氯化氢气是由氢气与氯气混合后燃烧而制得。由它就可制得盐酸和聚氯乙烯及氯丁橡胶。氯化氢气体极易溶于水，但在溶解过程中大量放出热量，使溶液温度升高，妨碍了氯 化氢气的继续溶解，为了得到浓度为35％～38％的浓盐酸，必须用耐腐蚀的石墨冷却器将水溶液温度降下来，才能使氯化氢气更多地溶解而得到浓盐酸。 制造聚氯乙烯所用原料除了氯化氢气外，尚需乙炔。乙炔是由电石水解而得： CaC +2H O→C H ↑+Ca(OH) 2 2 2 2 2 合成用的原料要求纯度都很高，所以，氯化氢气和乙炔气都必须经过严格的提纯才能 合乎要求。因而，在工业上提纯的工序是很多的。 经过提纯后的氯化氢和乙炔气经过一个转化器，内装有浸过氯化汞的活性炭填料，在氯化汞的催化下，乙炔与氯化氢发生加成反应，生成氯乙烯： 同时也有一些副产物生成，将氯乙烯合成气进一步提纯即得到聚合用的氯乙烯单体。 氯乙烯的聚合在聚合釜内进行。在聚合釜内水为介质，加入明胶为分散剂，偶氮二异丁腈 为引发剂（产生自由基），将氯乙烯不断地通入，聚合反应开始，反应是放热的，温度控 制在 30～50℃之间（视产品规格而定），反应时间约6～38h 不等，反应终结时可得到白色聚氯乙烯原粉： 聚氯乙烯（PVC）在聚氯乙烯原粉内加入增塑剂、稳定剂、填料等可制得各种聚氯乙烯制品，如PVC 薄、人造革、电缆料、桶、盆、管材、型材等，广泛用于各个经济部门，是用途最广的塑料之一，可大量节省或代替钢材。 纯碱（碳酸钠）的制造与发展 纯碱是基本化工原料之一，制碱是消耗食盐最多的一个部门。生产方法大都是氨碱法， 又叫索尔维法，是比利时工业化学家E·索尔维于 1866 年发明的。 氨碱法是把氨溶于食盐水后，通入二氧化碳，结果生成了碳酸氢钠。分离后加热分解， 即得到纯碱（碳酸钠）。 NaCl+NH3·H2O+CO2=NaHCO3+NH4Cl 反应生成的氯化铵可与熟石灰（Ca(OH)2）作用，生成氨气而回收，剩下残渣氯化钙。 而由 NaHCO3 热分解，放出的CO2 又可从新与食盐水、氨作用而碳化，原料的利用率较高。又能循环连续生产，因而淘汰了落后的路布兰法。 索尔维 1838 年生于比利时的勒贝克。儿时体弱多病，未受过正式教育。他18 岁时就在其伯父的化工厂里干活，感到科学知识的重要，于是，他就利用业余时间自学了化学和物理，为他以后发明氨碱法奠定了基础。 1863 年，年仅25 岁的索尔维决心施展自己的才华，实现自己的抱负，于是他和弟弟合作，共同创办了一家化工厂。他走的是一条研制——生产的办厂道路，经过三年艰苦奋斗， 终于发明了氨碱法。实现了生产连续化，降低了生产成本，提高了食盐利用率，在提高产 品质量方面更为显著，他们生产的产品外观洁白而又纯净，被誉之为“纯碱”，从此，碳 酸钠又有了一个新名——“纯碱”。 索尔维的氨碱法的优越性得到世界的公认，并很快在英、法、德、美等国推广普及。1920 年，范旭东与著名化工专家侯德榜合作，在天津塘沽创办了我国第一家制碱厂——永利碱厂，历时 9 年，克服了西方的技术封锁，生产出了在国际