工业制取氢氧化钠及现象研究论文

电解氯化钠（溶液）反应方程式：2NaCl+2H2O==电解＝=2NaOH+2H2↑＋2Cl2↑（氯碱工业的反应）。

阴极反应：2Cl-(氯离子）- 2e = Cl2↑（氯气），阳极反应：2H+ + 2e = H₂↑。

食盐水中的氯化钠（NaCl）和水（H2O）发生电离，通电后分别在阴极与阳极生成氢气（H2）与氯气（Cl2）。剩下的氢氧根离子与钠离子结合生成氢氧化钠（NaOH）。

工业上常用电解食盐水制取氢氧化钠。由于氯离子或氯气与氢氧化钠溶液接触会生成氯化钠和次氯酸钠（NaClO），工业制氢氧化钠使用特殊构造的、带有离子交换膜（不允许带负电的氯离子或氯气通过）的电解槽隔绝氯离子或氯气与氢氧化钠。

电解食盐水注意事项

1、使用石墨电极，也就是普通干电池里面的炭精棒。

2、使用5V直流电，注意电源功率要够，不要发生短路现象。

3、产物是氢气和氯气，氢气易燃容易爆炸，氯气有毒，注意不要中毒。

4、食盐水不要用饱和的，加入的食盐量少，食盐水到点能力就弱，对电源要求就低，产生的气体会少很多，安全很多，一般用正常咸味（菜品）盐度的就行，千万别用饱和食盐水。

工业上生产烧碱的方法有苛化法（也称化学法）和电解法、离子交换膜法三种。

1、苛化法

苛化法即利用石灰乳与纯碱(Na2CO3)水溶液反应制得，由于此法制得的烧碱纯度低，经济效益差，目前只在少数国家有小规模生产。

2、电解法

电解法又分水银法、隔膜法和离子膜法，我国主要采用的是隔膜法和离子膜法。隔膜法生产中汲出的电解液，经过预热、蒸发、分盐、冷却，得到液体烧碱用中学化学的实验操作描述就是：汲出的电解液中含有剩余的NaCl和约10%左右的NaOH，经过加热蒸发、除去一部分水。

使NaCl结晶析出而除去，得到较浓的NaOH溶液。离子膜法生产中，阴极室生成的高纯度烧碱溶液质量分数在30%～32%，可以直接做为烧碱产品。

商品氢氧化钠有固体和液体两种，简称固碱和液碱（即烧碱溶液），后者有73％、50％、45％、42％和30％等规格。

制取固碱时，将各种方法生产的50％或73％氢氧化钠溶液在降膜蒸发器内，用450℃熔融载热体间接加热，并加入蔗糖之类的还原剂，去除氯酸盐杂质。

烧碱溶液可进一步浓缩，也可以在含镍铸铁锅内用直火加热，蒸发浓缩成为熔融的无水氢氧化钠（NaOH的熔点为381.4℃）。

熔融的氢氧化钠可直接加入铁桶凝成为整块固碱，也可经结片机或造粒塔制成片状或珠、粒状固碱。工业制得的氢氧化钠中仍含有少量杂质，如需更高纯度的氢氧化钠，还需进行进一步提纯精制。

3、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OH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，制得固体烧碱成品。

扩展资料

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，由于它有很强的吸水性和潮解性，还可用做碱性干燥剂。氢氧化钠在国民经济中有广泛应用，许多工业部门都需要氢氧化钠。

使用氢氧化钠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。

参考资料来源：百度百科-氢氧化钠

工业上生产烧碱的方法有苛化法、电解法和离子交换膜法三种。

1、苛化法

将纯碱、石灰分别经化碱制成纯碱溶液、石灰制成石灰乳，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。

Na₂CO3+Ca(OH)₂= 2NaOH+CaCO₃↓

2、隔膜电解法

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。

2NaCl+2H₂O = 2NaOH+Cl₂↑+H₂↑

3、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OH生成氢氧化钠，H+直接在阴极上放电生成氢气。

2NaCl+2H₂O= 2NaOH+H₂↑+Cl₂

扩展资料：

氢氧化钠的用途

1、以用作化学实验。除了用做试剂以外，由于它有很强的吸水性和潮解性，还可用做碱性干燥剂。

2、氢氧化钠被用于生产各种洗涤剂，甚至如今的洗衣粉（十二烷基苯磺酸钠等成分）也是由大量的烧碱制造出来的，烧碱被用于磺化反应后对过剩的发烟硫酸进行中和。

3、氢氧化钠在造纸工业中发挥着重要的作用。由于其碱性特质，它被用于煮和漂白纸页的过程。

氢氧化钠性质

为一种具有强腐蚀性的强碱，一般为片状或块状形态，易溶于水（溶于水时放热）并形成碱性溶液，另有潮解性，易吸取空气中的水蒸气（潮解）和二氧化碳（变质），可加入盐酸检验是否变质。

参考资料来源：百度百科-氢氧化钠

用石灰石和碳酸钠反应；Ca(OH)2+Na2CO3=2NaOH+CaCO3

将海水先制得氯化钠 在电解氯化钠步骤分别是（1）过滤海水 （2）加入过量氢氧化钠，去除钙、镁离子，过滤 Ca2+ +2OH- =Ca(OH)₂（微溶） Mg2+ +2OH- =Mg(OH)₂↓ （3）利用反渗透膜法生产技术出去盐水中的SO₄2- （4）加入过量碳酸钠，去除钙离子、过量钡离子，过滤 Ca2+ +CO₃2- =CaCO₃↓ Ba2+ +CO₃2- =BaCO₃↓ （5）加入适量盐酸，去除过量碳酸根离子 2H+ +CO₃2-=CO₂↑+H₂O （6）加热驱除二氧化碳 （7）送入离子交换塔，进一步去除钙、镁离子 （8）电解 2NaCl+2H₂O=(通电)H₂↑+Cl₂↑+2NaOH

工业上生产烧碱的方法有苛化法、电解法和离子交换膜法三种。

1、苛化法。

将纯碱、石灰分别经化碱制成纯碱溶液、石灰制成石灰乳，于99～101℃进行苛化反应，苛化液经澄清、蒸发浓缩至40%以上，制的液体烧碱。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。

2、隔膜电解法。

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，制的液体烧碱，进一步熬浓即得固体烧碱成品。盐泥洗水用于化盐。

3、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。

氢氧化钠在国民经济中有广泛应用，许多工业部门都需要氢氧化钠。使用氢氧化钠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。

参考资料来源：百度百科——氢氧化钠