Получение соды аммиачным способом
Получение соды разделяется на ряд операций: 1) очистка сырья (поваренной соли), 2) насыщение раствора поваренной соли (рассола) аммиаком, 3) насыщение соляно-аммиачного раствора углекислым газом (карбонизация), 4) фильтрация, 5) разложение бикарбоната (кальцинация).
1) NaС1 + NH3 + СO2 + Н2O = NH4С1 + NаНСO3;.
2) 2NаНСO3 = Na2СO3 + С02↑ + Н2O;
3) СаСO3 = СаО + СO2↑;
4) СаО + Н2O = Са(ОН)2;
5) Cа(ОН)2 + 2NН4С1 = 2NН3↑ + 2Н2O + СаС12.
Как видно из уравнения, основным сырьем является известняк и поваренная соль.
В начальной стадии производства сырьем так же является аммиак, который в дальнейшем поступает из системы в результате происходящего процесса:
Са(ОН)2 + 2NH4С1 = СаСl2 + 2NH3 + 2Н2O.
Углекислый газ в основном получается из известняка, который обжигается на заводе в известковых обжигательных печах:
СаСО3 = СаО + СO2↑,
и частично из системы при кальцинации соды:
2NaНСО3 = Na2СО3 + СO2↑ + Н2O.
Единственным отходом является хлорид кальция.
В школьной практике разработано несколько вариантов получения соды лабораторным методом. Мы предлагаем вам воспользоваться более упрощенной конструкцией.
Соберите установку, как указано на рисунке. В цилиндр вставьте две корковые пробки с двумя отверстиями в каждой. В верхнюю пробку вставьте капельную воронку и газоотводную трубку. В нижнюю пробку вставьте две трубки: одну для поступления углекислого газа, другую для спуска жидкости. Если в школе нет тигля с ситчатым дном, то вместо трубки, по которой поступает углекислый газ, вставьте воронку с затянутым шелковым ситом отверстием.
Газоотводную трубку верхней части цилиндра соедините с двугорлой склянкой, наполненной наполовину насыщенным раствором поваренной соли. К отводящей трубке двугорлой склянки присоедините трубку от водоструйного насоса.
Заряженный для получения углекислого газа аппарат Киппа соедините с промывалкой, заполненной наполовину водой. Свободную газоотводную трубку промывалки соедините с трубкой цилиндра.
Когда все трубки будут соединены и на перемычки надеты зажимы, цилиндр заполните почти доверху смесью насыщенного раствора поваренной соли с раствором аммиака.
Собрав прибор, приступайте к опыту. Откройте кран аппарата Киппа и приведите в действие водоструйный насос или аспиратор.
Углекислый газ, проходя через жидкость в цилиндре, насыщает ее и вступает в реакцию:
NaCl + NH3 + CO2 = NaHCO3 + NH4Cl
В цилиндре образуется бикарбонат натрия (в осадке) и хлорид аммония (в растворе); не прореагировавший углекислый газ поступает в двугорлую склянку, где поглощается поваренной солью. В дальнейшем этот раствор служит для насыщения его аммиаком. По мере накопления в цилиндре бикарбоната натрия через отводящую трубку жидкость выпустите, отфильтруйте, полученный осадок высушите.
Для получения карбоната натрия бикарбонат прокалите. Фильтрат снова можно пустить в работу, пополнив убыль аммиачно-солевым раствором.
С полученной содой проделайте реакции, характеризующие ее химические свойства.
Ваш отзыв
Вы должны войти, чтобы оставлять комментарии.