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氢氧化钠的制备工艺

氢氧化钠的制备工艺
氢氧化钠的制备工艺

氢氧化钠(NaOH),俗称烧碱、火碱、苛性钠,常温下是一种白色晶体,具有强腐蚀性。易溶于水,其水溶液呈强碱性,能使酚酞变红。氢氧化钠是一种极常用的碱,是化学实验室的必备药品之一。氢氧化钠在空气中易吸收水蒸气,对其必须密封保存,且要用橡胶瓶塞。

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。工业用氢氧化钠应符合国家标准GB 209-2006;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。光合实验中吸收二氧化碳。

烧碱的制备方法有两种:苛化法和电解法。现代工业主要通过电解饱和NaCl 溶液来制备烧碱。电解法又分为水银法、隔膜法和离子膜法,我国目前主要采用的是隔膜法和离子膜法,这二者的主要区别在于隔膜法制碱的蒸发工序比离子膜法要复杂,而离子膜法多了淡盐水脱氯及盐水二次精制工序。

目前国内的烧碱生产主要采用的是离子膜电解法生产烧碱,我们主要针对离子膜电解法介绍烧碱的制作工艺,并简要讨论工艺中的能耗情况。原料为粗盐(含大量杂质的氯化钠),根据生产工艺中的耗能情况,将烧碱制法分为整流、盐水精制、盐水电解、液碱蒸发、氯氢处理、固碱生产和废气吸收工序等七个流程。

主要化学反应为:2NaCl+2H2O→2NaOH+Cl2↑+H2↑

1-整流2-盐水精制3-电解4-氯氢处理

5-液碱蒸发

6-固碱生产

图 1 烧碱工艺总流程示意图

1整流:

整流是将电网输入的高压交流电转变成供给电解用的低压直流电的工序,其能耗主要是变压、整流时造成的电损,它以整流效率来衡量。整流效率主要取决

于采用的整流装置,整流工序节能途径是提高整流效率。当然减少整流器输出到电解槽之间的电损也是不容忽略的。

2盐水精制:

等有害离子和固体杂将工业盐用水溶解饱和并精制(除去Ca2+、M g2+、S 02-

4

质)获得供电解用精制饱和盐水,是盐水精制工序的功能。

一次盐水精制:

采用膜过滤器(不预涂)

图2 盐水一次精制流程图

二次盐水精制:

二次盐水精制采用螯合树脂塔进行吸附。

图3 盐水二次精制流程图

一次盐水工段送来的一次精制盐水中钙、镁等离子可以被螯合树脂选择性吸附,而吸附的饱和树脂可用盐酸、氢氧化钠进行再生,从而使树脂达到重复使用的目的。

盐水精制工序的能耗主要是加热溶解固体盐的蒸汽和动力电耗,它们分别约占吨碱电耗和吨碱汽耗的%和12%。因此,在此工序,节能措施主要是如何利用工厂的余热(废蒸汽或热水)来加热溶解固体盐,而采用盐水自流流程无疑也会节约动力电消耗。

3电解

图4 精制盐水电解示意图

图5 电解反应方程式

盐水二次精制后,添加部分淡盐水经阳极液进料总管以及软管送入各单元槽的阳极室中。

阳极液电解产生淡盐水和氯气,经阳极分离器后,氯气从淡盐水中被分离出来送氯气处理工序,淡盐水流到淡盐水循环槽由泵送去脱氯塔。

能耗主要是电解直流电耗,影响直流电耗的因素是槽电压和电流效率,直流电耗与槽电压成正比,与电流效率成反比。因此,降低电解槽的槽电压和提高电流效率是电解工序的主要节能途径。

4 氯氢处理

氯气处理工序均包括氯气洗涤、冷却除雾、干燥、压缩;氢气处理均包括氢气洗涤、压缩、脱氧、干燥。

离子膜法制碱时,建议氯气处理工艺方案:湿氯气经氯水洗涤,钛管换热器,

氯气除盐、降温后经一段填料塔、二段泡罩塔干燥,使氯气含水量≤50wtppm,氯气输送选用大型离心式氯气压缩机(透平压缩机)。通常根据氯气压缩机压力的不同,将氯气液化方式分为高压法、中压法和低压法三种。高压法消耗冷冻量少,不需要制冷机,能耗低。但对氯气处理工艺、氯气输送设备的要求高,增加投资费用。因此,国内一般采用中、低压液化方法生产液氯。如下图所示。建议氢气处理方案:选择氢气洗涤塔直接洗涤冷却降温、列管换热器间接冷却,水环式氢气压缩机输送。

图6 电解后氯气处理示意图

1-氯气洗涤塔;2-鼓风机;3-Ⅰ段冷却器;4-Ⅱ段冷却器;5-水雾捕集器;

6-填料干燥塔;7-泡罩干燥塔;8-酸雾捕集器;9-氯压机

5 液碱蒸发

将电解槽生产的液碱通过蒸发系统用蒸汽加热将一部分水蒸出,并将绝大部分盐(N a C I) 分离出去,从而获得成品液碱。

蒸发的能耗主要是蒸汽,当然动力电也是值得注意的。蒸发系统的加热蒸汽供给的热量主要消耗在(1)预热物料至沸点所需热量;(2)蒸发水分所需热量;

(3)碱液的浓缩热;(4)氯化钠析出结晶热;(5)设备的热损失。

6 固碱生产

将蒸发获得的液碱采用大锅熬煮或升膜一降膜一闪蒸方法进一步浓缩生产固碱,其主要消耗是燃料(煤、重油、氢气)。因此,固碱生产节能主要是充分利用燃料燃烧热量和节约燃料的流程等。

离子膜烧碱优点

离子膜烧碱优点(1)烧碱质量高成品烧碱含R;,}' 30} 50 mg/ kg,可满足化纤、制药等行业对高纯烧碱的质量要求。 ( 2)能耗低国外离了膜法氯碱生产,吨碱综合能耗(蒸汽消耗折算计入电耗中)为2250kW" h,比隔膜法的平均3 200 k W " h节省950 kW " h}'}。 ( 3)投资省离了膜法氯碱生产比水银法制碱节省投资10%一15%,比石棉隔膜法制碱节省投资15%一25%。 ( 4)无污染离了膜法氯碱生产没有废物,不存在水银法制碱的汞污染和隔膜法制碱的石棉废物等污染问题。 ( 5)氯气纯度高通常氯气纯度>99%,是很好的有机氯生产原料。 ( 6)氢气纯度高通常氢气纯度>99%,可直接用于要求高纯氢的场合。随着科学技术的迅猛发展,大量的新材料、新工艺、新方法在离了膜结构、电解槽设计和电解工艺等方面应用,给离了膜法氯碱生产注入了新的活力。

石油化学与组分分析

第一章 1. 石油资源在国民经济中的地位 为经济发展供应能源,支撑材料工业发展,促进农业发展,为工业部门提供动力,是重要的支柱产业。 石油和天然气出发,生产出一系列石油产品及石油化工中间体。塑料、合成纤维、合成橡胶、合成洗涤剂、溶剂,涂药,农药,染料、医药等与国际民生密切相关的重要产品。 2. 了解石油化学组成有何实际意义? 因为原油虽在表观特征上与烃类相似,然而在利用原油和加工原油的角度看,各种原油在性质上的差异是很明显的。有的原油通过蒸馏就可以得到产率较高的合格汽油,有的却只能得到很低产率的低质汽油。有的原油常温下要凝固,有的在0℃仍能流动。有的原油很容易获得沥青,有的却非常困难。原油及其加工后产品的性质都是由它们的化学组成所决定的,包括烃类的组成和非烃类的组成。因此,在确定一种原油的加工方案前,首先要了解它的性质和组成。 3. 石油的定义 石油又称原油,是一种粘稠的、深褐色液体。地壳上层部分地区有石油储存。主要成分是各种烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物。它是古代海洋或湖泊中的生物经过漫长的演化形成,属于化石燃料。石油主要被用来作为燃油和汽油,也是许多化学工业产品如溶液、化肥、杀虫剂和塑料等的原料。 4. 常规石油是指哪些石油资源? 常规石油就是指油气田可以用传统的技术(自喷、人工举升、注水气)采油等进行开发。主要是各种烷烃,环烷烃,芳香烃的混合物。 5. 非常规石油指哪些石油资源? 目前,对非常规油气资源尚无明确定义,人们采用约定俗成的叫法将其分为非常规石油资源及非常规天然气资源两大类。前者主要指重(稠)油、超重油、深层石油等,后者主要指低渗透气压气、煤层气、天然气水合物、深层天然气及无气成因油气。此外,油页岩通过相应的化学处理后产出的可燃气和石油,也属于非常规油气资源。 6. 世界石油资源的大致情况 原油的分布从总体上来看极端不平衡;从东西半球来看,约3/4的石油资源集中在东半 球,西半球占1/4;从南北半球看,石油资源主要集中于北半球,从纬度分布看,主要集中于北纬20°—40°和50°—70°两个纬度带内,波斯湾及墨西哥湾两大油区和北非油田均处于北纬20°—40°内,该带集中了51.3%的世界石油储量。50°—70°纬度带内有著名的北海油田,俄罗斯伏尔加及西伯利亚油田和阿拉斯加湾油区。 7.中国石油资源的大致情况 中国石油可采资源探明率为43%,尚有57%的剩余可采资源有待探明。总体属于石油勘探中级成熟阶段。但中国待探明石油资源70%以上主要分布在沙漠、黄土塬、山地等等,勘探开发难度加大,技术要求和成本费用越来越高。未来中国石油储量增长的主要领域在西部和海上。另外,南沙海域石油资源丰富。根据初步估算石油可采量约为100亿吨,其中70%在中国断续国界以内。 8. 世界石油资源消耗的大致情况消费量(亿吨油当量)

DL425.1-1991工业用氢氧化钠试验方法(doc 1页)

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中华人民共和国电力行业标准 DL 425.1—91 工业用氢氧化钠试验方法 中华人民共和国能源部1991-10-04批准 1992-04-01实施 1 适用范围 本方法适用于隔膜法、苛化法制取的工业氢氧化钠的纯度及其它杂质含量的测定,符合本标准的工业用氢氧化钠,可使用于火力发电厂补给水处理系统阴离子交换器的再生(还原)。 2 引用标准 GB 209 工业用氢氧化钠 GB 4348.1 工业用氢氧化钠中氢氧化钠和碳酸钠含量的测定 GB 4348.2 工业用氢氧化钠中氯化钠含量的测定——汞量法 GB 4348.3 工业用氢氧化钠中铁的测定——邻菲罗啉分光光度法 3 检验规则、采样方法及安全注意事项 3.1 检验规则 使用单位有权按本标准规定的技术要求、检验规则和检验方法,对所收到的工业用氢氧化钠进行验收。 3.2 采样方法 3.2.1 工业用固态氢氧化钠由总桶数的5%中采取试样,小批量时不得少于3桶。顺桶竖接口处剖开桶皮,将碱击开,用不锈钢工具或电钻(钻头不得有铁锈)从上、中、下三处迅速取出有代表性的样品,混匀,取出不少于400g的样品,装于带胶塞的清洁广口瓶中,密封。 如因取样方法不同,影响产品质量而发生争执时,仍以剖桶取样为准。 3.2.2 工业用液态氢氧化钠用槽车或贮槽装运时,从上、中、下三处(上部离液面1/10 液层、下部离底部1/10液层)取出等量试样(总样量不少于500 mL),混匀。 3.2.3 以上取样时,在试样瓶上应说明生产厂名称、产品名称、类型、批号或槽车号、取样日期及取样人姓名。 3.2.4 如检验结果有一项指标不符合附录A(参考件)的规定,应重新自两倍量的桶中或槽车中采取试样进行复验。复验的结果,只要有一项指标不符合附录A(参考件)的规定,则整批产品为不合格品。 3.3 安全注意事项 氢氧化钠具有腐蚀性,操作时必须穿防护服、戴防护眼镜和胶皮手套,使用相应的劳动保护用具。

流体的物理性质

流体的物理性质 流体流动与输送过程中,流体的状态与规律都与流体的物理性质有关。因此,首先要了解流体的常见物理和化学性质,包括密度、压力、黏度、挥发性、燃烧爆炸极限、闪点、最小引燃能量、燃烧热等。 一、密度与相对密度 密度是用夹比较相同体积不同物质的质量的一个非常重要的物理量,对化工生产的操作、控制、计算等,特别是对质量与体积的换算,具有十分重要的意义。 流体的密度是指单位体积的流体所具有的质量,用符号ρ表示,在国际单位制中,其单位是ke/m3。 式中m——流体的质量,kg; y——流体的体积,m3。 任何流体的密度都与温度和压力有关,但压力的变化对液体密度的影响很小(压力极高时除外),故称液体是不可压缩的流体。工程上,常忽略压力对液体的影响,认为液体的密度只是温度的函数。例如,纯水在277K时的密度为1000kg/m3,在293K时的密度为998.2kg /m3,在373时的密度为958.4kg/ms。因此,在检索和使用密度时,需要知道液体的温度。对大多数液体而言,温度升高,其密度下降。

液体纯净物的密度通常可以从《物理化学手册》或《化学工程手册》等查取。液体?昆合物的密度通常由实验测定,例如比重瓶法、韦氏天平法及波美度比重计法等。其中,前两者用于精确测量,多用于实验室中,后者用于快速测量,在工业上广泛使用。 在工程计算中,当混合前后的体积变化不大时,液体混合物的密度也可由下式计算,即: 式中ρ—液体混合物的密度,kg/ms; ρ1、ρ2、ρi、ρn——构成混合物的各纯组分的密度,ks/m3; w1、w2、wi、wn——混合物中各组分的质量分数。 气体具有明显的可压缩性及热膨胀性,当温度、压力发生变化时,其密度将发生较大的变化。常见气体的密度也可从《物理化学手册》或《化学工程手册》中查取。在工程计算中,如查压力不太高、温度不太低,均可把气体(或气体混合物)视作理想气体,并由理想气体状态方程计算其密度。 由理想气体状态方程式 式中ρ—气体在温度丁、压力ρ的条件下的密度,kg/m3; V——气体的体积,ITl3; 户——气体的压力,kPa; T一—气体的温度,K; m--气体的质量,kg;

工业氢氧化钠的分析方法

工业氢氧化钠的分析方法 一:工业氢氧化钠中氢氧化钠和碳酸钠含量的联合测定 1测定原理 1.1氢氧化钠含量的测定原理:试样溶液中首先加入氯化钡,则碳酸钠转化成碳酸钡沉淀,然后以酚酞为指示剂,用盐酸标准溶液滴定至终点,反应如下: Na2CO3 + BaCl2 = BaCO3 +2NaCl NaOH +HCl = NaCl + H2O 1.2碳酸钠含量的测定原理:试样溶液以甲基橙为指示剂,用盐酸标准溶液滴定至终点,则得氢氧化钠和碳酸钠含量的总和,再减去氢氧化钠的含量即得碳酸钠的含量。 2仪器和设备 一般实验室仪器和磁力搅拌器。 3试剂和溶液 本方法要求使用不含二氧化碳的蒸馏水或相当纯度的水。 3.1氯化钡(分析纯):10%。使用前以酚酞为指示剂,用氢氧化钠溶液调至微红色。3.2酚酞指示剂:1%乙醇溶液。 3.3甲基橙指示剂:0.1%。 3.4无水碳酸钠(基准试剂)。 3.5盐酸标准溶液(1M): 3.5.1配制: 3.5.2 标定:称取1.6000克于280摄氏度灼烧至恒重的无水碳酸钠溶于50毫升水中,加2滴甲基橙指示剂,以盐酸标准溶液滴定至溶液呈橙色,加热煮沸2分钟,冷却后继续滴定至橙色为终点。同时做空白试验。按下式计算盐酸标准溶液的摩尔浓度: M(HCl)= M0/{(V1-V0)*0.05299} 式中:M0————无水碳酸钠基准试剂的质量(g)。 V1————滴定基准试剂所消耗的盐酸标准溶液体积(mL)。 V0————空白试验所消耗的盐酸标准溶液体积(mL)。 0.05299 ————碳酸钠的毫克当量数。 3.6试样溶液的制备:用已知重量的称量瓶,迅速称取固体氢氧化钠38.00克或液体氢氧化钠50.00克,转入1000毫升容量瓶中,完全溶解并冷却到室温后稀释到刻度,混匀备用。 4测定手续 4.1氢氧化钠含量的测定:吸取已制备好比的试样溶液50.0毫升于250毫升具塞磨口锥形瓶中,加入20.0毫升氯化钡溶液,加入3滴酚酞指示剂,以盐酸标准溶液密闭滴定至溶液呈微红色为终点。 4.2氢氧化钠和碳酸钠含量的测定:吸取已制备好比的试样溶液50.0毫升于250毫升具塞磨口锥形瓶中,加3滴甲基橙指示剂,在磁力搅拌器搅拌下,以盐酸标准溶液密闭滴定至溶液呈橙色为终点。 5结果计算与表述 5.1以下式计算氢氧化钠的含量: NaOH(%)= M HCl*V HCl*80/G = (M HCl*V HCl*0.040)*100/{G*(50/1000)} 式中:M HCl————盐酸标准溶液的摩尔浓度(mol/L)。

加热试管中碳酸氢铵

加热试管中碳酸氢铵 题目&答案如图为加热碳酸氢铵的 实验装置,试回答下列问题: (1)写出图中仪器的名称: a试管;b铁架台;c酒精灯;d烧杯 (2)向试管中加入碳酸氢铵的方法将 试管倾斜,将药匙或纸槽伸入试管底, 然后将试管直立。 (3)实验中看到的现象:碳酸氢铵逐渐就少,同时看到试管壁上有水滴出现,澄清的石灰水就浑浊了,还能闻到一股氨气的刺激性气味。这说明加热碳酸氢铵产生了氨气、水和二氧化碳三种物质。 (4)碳酸氢铵是一种常见的化肥,俗称碳铵,通过本实验,请你谈谈如何合理的使用这种化肥?碳酸氢铵受热易分解,导致肥效降低,所以应密封贮存在阴凉处。 考点 盐的化学性质;固体药品的取用;常用仪器的名称和选用;化学性质与物理性质的差别及应用. 专题 实验性简答题 分析 (1)根据仪器用途填写名称 (2)根据粉末状药品取用方法解答; (3)根据碳酸氢铵分解的现象推测生成物. (4)根据碳酸氢铵的性质分析解答. 解答: (1)图中仪器的名称:试管铁架台酒精灯烧杯 (2)向试管中加入碳酸氢铵的方法将试管倾斜,将药匙或纸槽伸入试管底,然后将试管直立 (3)碳酸氢铵逐渐就少,同时看到试管壁上有水滴出现,澄清的石灰水就浑浊了,还能闻

到一股氨气的刺激性气味.这说明加热碳酸氢铵产生了氨气、水和二氧化碳三种物质.(4)碳酸氢铵受热易分解,导致肥效降低,所以应密封贮存在阴凉处. 点评: 了解常用仪器的名称和选用方法及其注意事项.能分析处理信息. 题目&答案在实验室进行三种碳酸盐(碳酸氢铵、碱式碳酸铜、碳酸钙)的性质对比实验。 A 没有逐滴滴加稀盐酸 B 玻璃棒没有洗净擦干 C 没有将粉末状药品送入试管底部,再将试管直立起来 D 加入药品太多 E 测定溶液pH值时,先将试纸润湿再蘸取待测液于pH试纸上 F 用滴瓶上的滴管取用氢氧化钠溶液 (2)加热烧杯时应间接(“直接”或“间接”)加热,水浴加热的特点是均匀,加热速度快(3)通过本实验和你已学过的化学知识,你认为 ①本实验中三种碳酸盐热稳定性由强到弱的顺序是:CaCO3>Cu2(OH)2CO3>NH4HCO3 ②酸的溶液一定(填“一定”或“不一定”,下同)呈酸性,碱的溶液一定呈碱性,盐的溶液不一定呈中性. (4)请分别写出碳酸氢铵、碱式碳酸铜和稀盐酸反应的化学方程式:NH4HCO3+HCl═NH4Cl+H2O+CO2↑;Cu2(OH)2CO3+4HCl═2CuCl2+3H2O+CO2↑ 考点 盐的化学性质;实验操作注意事项的探究;用于加热的仪器;书写化学方程式、文字表达式、电离方程式.

离子液体的性质及其在催化反应中的应用

2003年 4 月The Chinese Journal of Process Engineering Apr. 2003 离子液体的性质及其在催化反应中的应用 王均凤1,2,张锁江1,陈慧萍1,李闲1,张密林2 (1. 中国科学院过程工程研究所, 北京 100080; 2. 哈尔滨工程大学化学工程系, 黑龙江哈尔滨 150001) 摘要:在对离子液体的国内外研究现状综合分析的基础上, 对离子液体的结构–性能关系和性质 变化规律进行了探讨, 系统地介绍了离子液体作为溶剂或催化剂在催化反应中的应用, 特别是在 金属催化、生物催化、反应–分离耦合方面的进展. 在含微量水或无水离子液体中酶能够保持高的 活性和选择性,有望在生物催化方面带来突破性进展. 超临界CO2/离子液体及离子液体/水/有机相 提供了一种新的反应–分离耦合模式, 将进一步推动绿色化学的发展. 关键词:离子液体;绿色溶剂;性质;催化反应;超临界流体 中图分类号:O645.13 文献标识码:A 文章编号:1009–606X(2003)02–0177–09 1 前言 室温离子液体[1]是由有机阳离子和无机或有机阴离子构成的、在室温或室温附近温度下呈液体状态的盐类, 以下简称离子液体. 它是从传统的高温熔盐演变而来的,但与一般的离子化合物有着非常不同的性质和行为,最大的区别在于一般离子化合物只有在高温状态下才能变成液态,而离子液体在室温附近很大的温度范围内均为液态,最低凝固点可达–96o C[2]. 与传统的有机溶剂相比,离子液体具有如下特点:(1) 液体状态温度范围宽,从低于或接近室温到300o C, 且具有良好的物理和化学稳定性;(2) 蒸汽压低,不易挥发,消除了VOC(V olatile Organic Compounds)环境污染问题;(3) 对大量的无机和有机物质都表现出良好的溶解能力, 且具有溶剂和催化剂的双重功能, 可作为许多化学反应溶剂或催化活性载体;(4) 具有较大的极性可调控性, 粘度低, 密度大, 可以形成二相或多相体系, 适合作分离溶剂或构成反应–分离耦合新体系. 由于离子液体的这些特殊性质和表现,它被认为与超临界CO2和双水相一起构成三大绿色溶剂,具有广阔的应用前景. 早在1914年,Walden [3]就由乙胺和浓缩的硝酸反应合成出乙基硝酸铵(熔点为12o C),但在当时这一发现并没有引起普遍的关注. 20世纪40年代, Hurley等[4]在寻找一种温和条件电解Al2O3时把N–甲基吡啶加入AlCl3中,两固体的混合物在加热后变成了无色透明的液体,这一偶然发现构成了今天所说的离子液体的原型. 随后又先后合成了一些高温或低温的氯化物有机离子盐,但它们的共同缺点就是遇水反应生成腐蚀性的HCl. 所以人们一直在试图探寻一种稳定的离子液体. 直到1992年,Wilkes[5]领导的研究小组合成了一系列由咪唑阳离子与[BF4–], [PF6–]阴离子构成的对水和空气都很稳定的离子液体. 此后,大量的由不同有机阳离子和无机阴离子构成的离子液体才得以合成, 并随着绿色化学概念的提出, 在全世界范围内逐渐形成了离子液体研究的热潮. 北大西洋公约组织(NATO)于2000年召开了有关离子液体的会议[6];欧盟制定了离子液体的研究计划[7];日本有关离子液体的研究也很活跃[8], 正在酝酿建立产学研联合研究体制. 在我国, 中国科学院兰州化学物理研究所、中国科学院过程工程研究所、北京大学、中国科技大学、华东师范大学、北 收稿日期:2003–01–20, 修回日期:2003–02–24 基金项目:国家重点自然科学基金资助项目(编号: 20276073); 中国科学院多相反应实验室基金资助项目 作者简介:王均凤(1974–),女,山东省日照市人,硕士研究生,绿色化学与技术专业.

合成氨碳酸氢铵工艺

一.合成氨的工艺过程 1.概述 (1)合成氨工业的重要性 合成氨工业是基础化学工业的重要组成部分,有十分广泛的用途。 氨可生产多种氮肥,如尿素、硫酸铵、硝酸铵、碳酸氢铵等;还可生产多种复合肥,如磷铵复合肥等。 氨也是重要的工业原料。基本化学工业中的硝酸、纯碱及各种含氮无机盐; 有机工业各种中间体,制药中磺胺药物,高分子中聚纤维、氨基塑料、丁腈橡胶、冷却剂等。 国防工业中三硝基甲苯、硝化甘油、硝化纤维等 (2合成氨工业发展简介 1784年,有学者证明氨是由氮和氢组成的。19世纪末,在热力学、动力学和催化剂等领域取得进展后,对合成氨反应的研究有了新的进展。1901年法国物理化学家吕·查得利提出氨合成的条件是高温、高压,并有适当催化剂存在。 1909年,德国人哈伯以锇为催化剂在17~20MPa和500~600℃温度下进行了合成氨研究,得到6%的氨。1910年成功地建立了能生产80gh-1氨的试验装置。 1911年米塔希研究成功以铁为活性组分的合成催化剂,铁基催化剂活性好、比锇催化剂价廉、易得。 合成氨的生产需要高纯氢气和氮气。氢气的主要来源有:气态烃类转化、固体燃料气化和重质烃类转化。 (3)合成氨的原则流程 合成氨生产的原则流程如图示。

2. 氨合成的热力学基础 从化学工艺的角度看其核心是反应过程工艺条件的确定,而确定反应的最佳工艺条件,需先从事反应热力学和动力学的研究。 (1氨合成反应与反应热 氢气和氮气合成氨是放热,体积缩小的可逆反应,反应式如下: 0.5N 2+1.5H 2==NH 3 ΔH?298=-46.22 kJ·mol -1 其反应热不仅与温度有关,还与压力和组成有关。 (2)氨合成反应的平衡常数 应用化学平衡移动原理可知,低温、高压操作有利于氨的生成。但是温度和压力对合成氨的平衡产生影响的程度,需通过反应的化学平衡研究确定。其平衡常数为: 式中, p ,p i —分别为总压和各组分平衡分压; y i —平衡组分的摩尔分数。 f ,γ分别为各平衡组分的逸度和逸度系数. p H N NH H N NH H N NH f K K p p p f f f K ?=???=?= γγγγ5.15.05.15.05.15.022*******

。高中化学方程式:二氧化碳与氢氧化钙的反应

高中化学方程式:二氧化碳与氢氧化钙的反应二氧化硫与氢氧化钠的反应 碳酸氢钠与氢氧化钙的反应 硫酸氢钠与氢氧化钡的反应 氢氧化钠与碳酸氢镁的反应 硫酸铝钾与氢氧化钡的反应 硫酸氢铵与氢氧化钡的反应 亚硫酸氢铵与氢氧化钠的反应 碳酸氢铵与氢氧化钠的反应 硫化氢与氢氧化钠的反应 硝酸银与氨水的反应 硫化钠与氯化铁的反应 1.CO2+Ca2+2OH-=CaCo3+H2O OH-+CO2=HCO 2.SO2+2OH-=SO +H2O SO2+OH-=HSO 3.HCO +Ca2++OH-=CaCO3+H2O 2HCO +Ca2++2OH-=CaCO3+2H2O+CO 4.Ba2++OH-+H++SO = BaSO4+H2O Ba2++2OH-+2H+SO =BaSO4+2H2O 5.OH-+Mg2++HCO =MgCO3+ H2O 2OH-+Mg2++2HCO =MgCO3+2H2O+CO

6. 2Al3++3SO 3Ba2++6OH-=2Al(OH)3+3BaSO4 Al3++2SO +2Ba2++4OH-=2BaSO4+AlO 7.H++NH +SO +Ba2++2OH-=NH3H2O+BaSO4+H2O SO +2H++2OH-+Ba2+=BaSO4+2H2O 8.HSO +OH-=SO +H2O NH +HSO +2OH-=NH3H2O+H2O+SO 9.HCO +OH-=CO +H2O NH +HCO +2OH-=NH3H2O+H2O 10.H2S+2OH-=H2O+S2- H2S+OH-+=H2O+HS- 11.Ag++NH3H2O=AgOH+NH Ag++NH3H2O=Ag(NH3) 12.S2-+2Fe3+=S+2Fe2+

氧气O2 碳酸氢铵NH4HCO3 氨气NH3 二氧化硫SO2 氯化氢HC1

氧气O2 碳酸氢铵NH4HCO3 氨气NH3 二氧化硫SO2 氯化氢HC1、 氧O 氢H 氮N 氯Cl 碳C 磷P 硫S K钾Ca钙Na钠Mg镁Al铝Zn锌Fe铁Cu铜Hg汞 Ag银Mn锰Ba钡 一、熟记下列物质的化学式: 1、单质:H2氢气O2氧气N2氮气C碳P磷S硫Fe铁Cu铜Hg汞 2、化合物 (1)氧化物: H2O水CO2二氧化碳CO一氧化碳SO2二氧化硫SO3三氧化硫P2O5五氧化二磷Fe2O氧化铁Fe3O4四氧化三铁CaO氧化钙MgO氧化镁CuO氧化铜ZnO氧化锌FeO氧化亚铁MnO2二氧化锰Na2O氧化钠 (2)酸: HCl盐酸H2SO4硫酸HNO3硝酸H3PO4磷酸H2CO3碳酸H2SO3亚硫酸 (3)碱: NaOH氢氧化钠KOH氢氧化钾Ca(OH)2氢氧化钙Ba(OH)2氢氧化钡Cu(OH)2氢氧化铜Fe(OH)3氢氧化铁Fe(OH)2氢氧化亚铁Al(OH)3氢氧化铝Mg(OH)2氢氧化镁 (4)盐: NaCl氯化钠Na2CO3碳酸钠ZnCl2氯化锌CaCl2氯化钙KCl 氯化钾Na2SO4硫酸钠CuSO4硫酸铜AgCl氯化银 FeCl3氯化铁FeCl2氯化亚铁AlCl3氯化铝FeSO4硫酸亚铁Fe2(SO4)3硫酸铁ZnSO4硫酸锌CaCO3碳酸钙BaCl2氯化钡BaSO4硫酸钡KClO3氯酸钾KMnO4高锰酸钾K2MnO4锰酸钾KNO3硝酸钾Cu(NO3)2硝酸铜Hg(NO3)2硝酸汞NH4Cl氯化铵NH4NO3硝酸铵(NH4)2SO4硫酸铵NH4HCO3碳酸氢铵 NaHCO3碳酸钠Cu2(OH)2CO3碱式碳酸铜 (5)有机物: CH4甲烷C2H5OH乙醇(酒精)CH3OH甲醇CH3COOH乙酸(醋酸)CO(NH2)2尿素 二、熟记下列元素在化合物中的化合价: (1) +1 +1 +1 +1 +2 +2 +2 +2 +2 +3 +2 +3 H K Na Ag Ca Mg Zn Ba Cu Al Fe(FeO) Fe(Fe2O3) (2)

石油的组分分析和物理性质测定(doc5)

V c 20 4 100 石油的组分分析和物理性质测定 一、实习目的 石油的性质包括物理性质和化学组成,二者之间有密切的联系,了解石油的性质对石油地质研究和评价石油的工业品质有着十分重要的意义。通过观察和简易的实验演示了解:(1)石油的主要族组分组成分析;(2)石油的基本物理性质。 二、实习内容和方法 (一)石油馏份试验 石油是由各种碳氢化合物为主的有机化合物所组成的,每一种化合物均有一定的沸点和凝点。按一定的温度间隔蒸馏切割出不同沸点范围的原油组分,为原油的一个馏分。 实验时称50g油样,倒入恩氏蒸馏烧瓶中(图实1-1 ),将烧瓶均匀加温,记下馏出第一滴时的温度(初馏点)及温度为150C、170C、210C、230C、250 C、270C、300C时馏出 的体积,根据下式可计算各馏分的数量: 式中:U:为每一馏分含量(体积百分数); Vc :为每一馏分馏出量(ml); Wo :为油样量(g); D 420:为20C时油样的比重。 (二)石油组分分析 石油的组分,包括饱和烃、芳烃、胶质和沥青质。根据石油中不同组分的化合物同吸附剂间的吸附性能不同,以及各种有机冲洗剂的极性不同,其脱附快慢也不同的原理,选择适当的吸附剂配比及冲洗剂的用量,可以把原油中各族组分分离。目前常采用柱色层法,以硅胶和氧化铝为吸附剂,用正己烷和无水乙醇、苯与上述组分相似性质的溶剂作为冲洗剂,冲洗色层柱,从而将原油各组分分离。试验时,首先将脱硫、脱水并经馏程切割(210C以上馏份)的原油溶于正己烷中,静置后用滤纸脱去沥青质,再将滤液通过漏斗倒入色层柱中,见图实 1-2 ;然后用正己烷淋洗脱附饱和烃,收集冲洗液,自然挥发干即可得出含量。再用苯淋洗脱附芳烃,收集冲洗液得其含量;残留在色层柱上的为胶质,是吸附能力极强的含氧、氮、硫的非烃化合物,可由减差法计算其含量。若要专门研究可用苯一甲醇将其全部冲洗下来。若定量分析时,一切仪器用品均应事先洗净, 严格称重。 (三)石油的物理性质 1. 石油颜色的观察 石油颜色的深浅取决于胶质和沥青质的含量。一般胶质和沥青质含量愈高, 颜色愈深。 观察原油的颜色有两种方法,一种是在透射光下观察,即将样品朝光源方向,观察试管中对着眼睛一侧的颜色。若原油色深,透明度差,可摇动原油样品,观察留在试管壁上原油薄膜的颜色。另一种是在反射光下的观察,即向着光源一侧试管壁的颜色,常有荧光颜色干扰,不常采用。

碳铵的性能及使用方法

碳铵的性能及使用方法 碳酸氢铵碳酸氢铵是一种碳酸盐,化学式为NH4HCO3,相对分子质量79,含氮17%左右。生产碳铵的原料是氨、二氧化碳和水,反应式为: NH3+H2O→NH3*H2O+热量 NH4OH+CO2→NH4HCO3+热量 碳酸氢铵是一种无色或浅色化合物,呈粒状,板状或柱状结晶,比重1.57,容重0.75,较硫酸铵(0.86)轻,略重于粒状尿素(0.66)易溶于水,0℃时溶解度为11.3%;20℃时为21%;40℃时为35%。 从碳酸氢铵的化学式不难看出,碳酸氢铵其中有N(氮)元素。所以可以把碳酸氢铵当作一种化肥(氮肥)使用。它的俗名有“碳酸氢氨”、“碳铵”、“碳氨”等。纯净的碳酸氢铵氮元素的质量分数约为17.72%. 碳酸氢铵的化学性质不很稳定。碳酸氢铵受热易分解,生成氨气(NH3)、水(H2O)、二氧化碳(CO2)。其中氨气有特殊的氨臭味,所以在长期堆放碳酸氢铵化肥的地方会有刺激性气味。 因为碳酸氢铵是一种碳酸盐,所以一定不能和酸一起放置,因为酸会和碳酸氢铵反应生成二氧化碳,使碳酸氢铵变质。但是也有农村利用碳酸氢铵能和酸反应这一性质,将碳酸氢铵放在蔬菜大棚内,将大棚密封,并将碳酸氢铵置于高处,加入稀盐酸。这时,碳酸氢铵会和盐酸反应,生成氯化铵(NH4Cl)、水(H2O)和二氧化碳(CO2)。二氧化碳可促进植物光合作用,增加蔬菜产量,而生成的氯化铵也可再次作为肥料使用。 碳酸氢铵的化学式中有铵根离子(NH4+,即带1单位正电荷),是一种铵盐,而铵盐不可以和碱供放一处,所以碳酸氢铵切忌和NaOH(俗名火碱、烧碱、苛性钠,化学名氢氧化钠)或Ca(OH)2 (俗名熟石灰,化学名氢氧化钙)放在一起。因为铵盐和碱共热会生成氨气使化肥失效。 碳铵在水中呈碱性反应。易挥发,有强烈的刺激性臭味。10~20℃时,不易分解,30℃时开始大量分解。我国多数地区主要作物的施肥季节在5~10月,其间平均温度在200C以上,恰值碳铵开始较多分解的转折点,施用时必须采取各种防挥发措施。 碳铵怕”热”也怕”湿”,因生产时不能按常法加热干燥,故碳铵产品常有吸湿水,引起碳铵分子潮解,结果使密封包装下的碳铵结块,敞开时则加速挥发。 碳铵的优点主要表现在农化性质上。碳铵是无(硫)酸根氮肥,其三个组分都是作物的养分,不含有害的中间产物和最终分解产物,长期施用不影响土质,是最安全的氮肥品种之一。 碳铵的另一个特点是其铵离子更易被土粒吸持,故当其施入土后不易随水下渗流失,淋失量仅及其他氮肥的三分之一到十分之一(表2-2)。因此,只要碳铵能较完全地接触土壤,被土粒充分吸持,施用后的挥发并不比其他氮肥高。有些条件下,如在石灰性土壤上,深施后还可比其他氮肥减少挥发损失。 施用:碳铵适用于基肥,也可用作追肥,但都要深施。常用的有以下几种方法: ①不离土不离水和先肥土、后肥苗的施肥原则即把碳铵深施入土,使其不离水土,被土粒吸持并不断对作物供肥。深施的方法很多,如作基肥的铺底深施,全层深施,分层深施;作追肥的沟施和穴施等。其中以结合耕耙作业将碳铵作基肥深施,较方便而功效高,肥效稳定。对旱作物如小麦、玉米作追肥深施,效果也较好,但须注意适宜用量,防止烧苗,应结合灌水,才能充分发挥其肥效。 ②避免高温季节和高温时期施用的原则碳铵尽量在气温小于20℃的季节施用,一天中则尽量在早、晚气温较低时施用,均可明显减少施用时的分解挥发,提高肥效。提倡碳铵与

石油及其主要产品化学组成和物理性能

石油及其主要产品化学组成和物理性能 1、石油的化学组成 1.1 颜色与密度 石油(俗称原油)通常是黑色、褐色或黄色的流动或半流动的粘稠液体,由于含有硫等其它物质,一般都有不同程度的臭味。 多数原油的密度集中在750~950kg/m3之间,也有个别原油的密度在1000kg/m3以上或在800 kg/m3以下。 1.2 元素组成 一般而言,原油由以下几种元素或化合物组成:碳——83~87%,氢——11~14%,硫——1~3%(硫化物、二硫化物和单质硫等),氮——低于1%(以带胺基的碱性化合物为主),氧——低于1%(存在于二氧化碳、苯酚、酮和羧酸等有机化合物中),金属和非金属物质——低于1%(镍、铁、钒、铜、砷等)。根据硫含量的不同,可分为低硫原油(硫含量小于0.5%)、含硫原油(硫含量0.5~2.0%)和高硫原油(硫含量大于2.0%)三类。 碳/氢原子比(有时也称氢/碳原子比)是反映原油属性的一个重要参数,与其原有的化学结构有关系。 1.3 烃类组成 原油中的烃类成分主要分为烷烃、环烷烃、芳香烃,这些烃类组成是以气态、液态、固态的化合物存在。根据烃类成分的不同,原油也可分为石蜡基原油、环烷基原油和中间基原油三类。石蜡基原油含烷烃较多;环烷基原油含环烷烃、芳香烃较多;中间基原油介于二者之间。 原油中的烃类含量因为产地种类不同差异很大,相对密度较小的轻质原油中

烃类含量可能大于90%,而相对密度较大的重质原油中的烃类含量甚至可能小于50%。 炼油厂加工的的原油通常为液态。原油中含的液体状态烃按其沸点不同,可以分为低沸点馏分、中间馏分以及高沸点馏分。低沸点馏分,如在汽油馏分中含有C5~C10的正构烷烃、异构烷烃、单环环烷烃、单环芳香烃(苯系)。中间馏分,如在煤油、柴油馏分中含有C10~C20的正异构烷烃、带侧链的单环环烷烃、双环及三环环烷烃、双环芳烃。高沸点馏分,如在润滑油馏分中含有C20~C36左右的正异构烷、环烷烃和芳香烃。 1.4非烃化合物 原油中非烃化合物主要包括含硫、含氮、含氧化合物和胶状沥青状物质等。原油中含硫化合物包括活性硫化物和非活性硫化物。原油中氮的分布随着馏分沸点升高,其氮含量迅速增加,约有80%的氮集中在400℃以上的重油中。在原油中,氧元素都是以有机含氧化合物的形式存在的,主要分为酸性含氧化合物和中性含氧化合物两大类。原油中含氧化合物化合物主要以酸性含氧化合物为主,其中主要是环氧酸,占原油酸性含氧化合物的90%。 2、石油及其主要石油产品的物理性能 2.1 标准密度和相对密度 我国规定20℃时的密度为石油产品(简称油品)的标准密度。原油的相对密度,在我国是指在一个标准大气压下,20℃原油与4℃纯水单位体积的质量比,又称比重。原油相对密度一般在0.75-0.95之间,少数大于0.95或小于0.75。通常相对密度在0.9-1.0的原油称为重质原油,小于0.9的原油称为轻质原油。

离子液体的性质

离子液体的性质,改性和下一代 1:离子液体的性质,考虑到离子液体及其应用的宽泛性,很难简单的概括离子液体的性质和发展趋势。因此著者更愿意总结离子液体的不同点而不是共同点。而且前人总结的离子液体的某些性质也存在一定的争议:例如电化学窗口,热稳定的长久性(热稳定性在过去的一段时间过于看重),极性,挥发性(某些离子液体在适当的条件下会蒸发)。为什么会出现这种争议呢?这是近年来所取得的改进技术所带来的,测量手段的进步,知识的深化,以及那些能够显著影响离子液体的热物理性质的杂质量化(离子色谱仪,ICP-MS)的精确性带来的描述的准确性。就离子液体的物理-化学性质而言,实验手段的不同,数据库数据的时限性都会对其不一致性产生影响。但是,离子液体还是具有广发接受的类属性质。他们完全由离子组成(见表一)。举个例子来说,在熔点为12摄氏度的【BMI】【PF6】系列中,离子熔化时的密度是4.8mol/l。离子液体的熔化温度,人为地规定,要低于100摄氏度,离子度要高于99%。这些基本的类属性质在离子液体的书籍和数据库(例如离子液体的热性质-美国标准与技术协会编著)中都可以找到。这里不再一一详述-只在下文中讨论一些关键的具有代表性的性质。 熔点:文献中离子液体的熔点一定要谨慎对待,离子液体的熔点具有不确定性,它们能够经受超冷,而且可能存在杂质的影响。 挥发性:对于典型的离子液体,正常的沸点与它们的标准大气压下的饱和蒸汽压有关,通过实验的手段确定的饱和蒸汽压是不准确的,因为离子液体适当的低温条件下是不挥发的。尽管如此,还是有文献可循,离子液体在200-300摄氏度的情况下会蒸发,但是当压力急剧下降时,挥发的速度很低,小于0.01g/H。问题是什么样的离子是离子液体?离子液体中的离子本性可以部分解释它们气态时的蒸汽压可以忽略不记的事实,也可以把它们同常规的分子溶剂区分开来。离子度的量化是定义离子液体的指标。而这些又可以通过有效的离子浓度来代替。 阻燃性:与易挥发的有机溶剂相比,离子液体被证明有成为绿色溶剂的潜力,主要因为离子液体在环境中不易挥发而且具有阻燃性,即使是高温。其他符合条件的溶剂也在研究当中,但还没有引起足够的重视。值得一提的是,离子液体用在热源处并不是因为它的阻燃性。离子液体的活性很高。它们可以代替肼及其衍生物,作为能量的供体。 热稳定性和化学稳定性:通过热重分析仪推算的离子液体的热解温度,可以知道离子液体的热稳定性很好,一般大于350摄氏度。但是离子液体作为催化剂等使用时的热稳定的长期性却没有什么有价值的发现。带有【NTF2】-和【N(CN)2】-阴离子的磷类离子液体分解为易挥发的物质要经过明显的几部。分解的产物说明在此过程中发生过霍夫曼消去反应或者脱烷基化反应。含氮的离子液体不完全分解,而是发生碳化(氰基化合物则易于形成高分子化合物)。 导电性和电化学窗口:电导率是评价离子液体能否既做溶剂又做电解液的重要性质。离子液体表现出宽泛的电导率,0.1-20mS/cm。在高电导率的离子液体中,咪唑基类的电导率要比铵基类高。影响离子液体的电导率的因素很多,如粘度、密度、粒子大小、阴离子电荷离域效应、聚集态以及粒子运动。人们现在引用强离子对效应来解释为什么【NTF2】-基的离子液体的电导率比【BF4】-基的离子液体低。说到离子液体的电化学窗口,典型的离子液体在4.5-5V,与传统的有机溶剂相比,类似或者

石油的基本组成及其性质

石油的基本组成及其性质: (一)石油的元素组成: 石油是埋藏于地下的天然矿产物八圣过勘探、开采出的未经炼制的石油也叫做原油。在常温下,原油大都呈流体或半流体状态,颜色多为黑或深棕色,少教为暗绿、赤褐或黄色,并且有特殊气昧。原油经过炼制后的成品叫做石油产品。 不同产地的原油,其相对密度也不相同,但一般都小于l,多在0.8一0.98之间,个别低于0.70。凝点的差异也较大,有的高达30‘C以上,有的却低于一 50‘C。 原油之所以在外观和物理性质上存在差异,根本原因在于其化学组分不完全相同。原油既不是由单一元索组成的单质,也不是由两种以上元素组成的化合物,而是由各种元素组成的多种化合物的混合物。因此,其性质就不象单质和纯化合物那样确定,而是所含各种化合物性质的综合体现。 原油的主要组成成分是碳和氢,碳氢化合物也简称为烃,烃是原油加工和利用的主要对象。 原油中所含各种元索并不是以单质形式存在,而是以相互结合的各种碳氢及非碳氢化合物的形式而存在。 原油中含有的硫、氧、氮等元素与碳、氢形成的硫化物、氮化物、氧化物和胶质、沥青质等非烃化合物,其含量可达10%一20%,这些非烃化合物大都对原油的加工及产品质量带来不利影响,在石油的炼制过程中应尽可能将它们除去。此外,原油中所含微量的氯、碘、砷、磷、镍、钒、铁、钾等元素,也是以化合物的形式存在。其含量虽小,对石油产品的影响不大,但其中的砷会使得催化重整的催化剂中毒,铁、镍、钒会使催化裂化的催化剂中毒。故在进行原油的这类加工时,对原料要有所选择或进行预处理。 (二)石油的烃类组成: 石油中的烃类按其结构不同,大致可分为烷烃、环烷烃、芳香烃和不饱和烃等几类。不同烃类对各种石油产品性质的影响各不相同。 l.烷烃 烷烃是石油的重要组分,凡是分子结构中碳原子之间均以单键相互结合,其余碳价都为氢原子所饱和的烃叫做烷烃,它是一种饱和烃,其分子通式为 CnH2n+2。 烷烃是按分子中含烃原子的数目为序进行命名的,碳原子数为l-10的分别用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸表示;10以上者则直按用中文数字表示J目只含一个碳原子的称为甲烷;含有十六个碳原子的称为十六烷。这样,就组成了为数众多的烷烃同系物。 烷烃按其结构之不同又可分为正构烷烃与异构烷烃两类,凡烷烃分子主碳链上没有支碳链的称为手宁导,而有支链结构的称为异构烷。 在常温下,甲烷至丁烷的正构烷呈气态;戊烷至十五烷的正构烷呈液态;十六烷以上的正构烷呈蜡状固态(是石蜡的主要成分)。 由于烷烃是一种饱和烃,故在常温下,其化学安定性较好,但不如芳香烃。在一定的高温条件下,烷烃容易分解并生成醇、醛、酮、醚、羧酸等一系列氧化产物。税烃的密度最小,粘温性最好,是燃料与润滑油的良好组分。 正构烷与异构烷虽然分子式相同,但由于分子结构不同,性质也有所不同。异构烷烃较碳原子数相同的正构烷烃沸点要低,且异构化愈甚则沸点降低愈显著。另外,异构烷烃比正构烷烃粘度大,粘温性差。正构烷烃因其碳原子呈直链排

DL425.4-1991工业氢氧化钠中铁的测定-邻菲罗啉分光光度法

DL 425 DL 425.4—91 工业氢氧化钠中铁的测定 ——邻菲罗啉分光光度法 中华人民共和国能源部 1991-10-04批准1992-04-01实施 本方法适用于 GB 209《工业用氢氧化钠》中规定的各级工业 用氢氧化钠。 1方法概要用盐酸羟胺(NH2OHHCl)将高铁(三价铁)还原成亚铁(二价 铁)。在pH=4~5的条件下,亚铁与邻菲罗啉生成桔红色络合物,反应如下: Fe C H N Fe(C H N 2+12821282332 [)]2 试剂2.1 浓盐酸。2.2 氢氧化氨(分析纯):1+1溶液。2.3 盐酸羟胺:10%溶液(m/V)。2.4 刚果红试纸。2.5邻菲罗啉:称取1g 邻菲罗啉(C12H8N2·H2O)溶于100mL0.1%乙醇溶液中,用二级试剂水稀释至1L ,摇匀,贮存于棕色瓶中,不用时可放置于冰箱中。 2.6乙酸-乙酸铵缓冲溶液:称取100g 乙酸铵溶于100mL 二级试剂水 中,加200mL 冰乙酸,用二级试剂水稀释至 1L ,摇匀后贮存。2.7铁标准溶液(1mL 含0.1mgFe2O3):称取0.0699g 纯铁丝,加入50mL1+1盐酸溶液,加热溶解后,加少量过硫酸铵,煮沸数分钟,定量转移

至1L容量瓶中,冷却后用二级试剂水稀释至刻度,摇匀,存放于聚乙烯 瓶中。 2.8工作溶液(1mL含0.01mgFe2O3):吸取铁标准溶液(见2.7条)稀释10倍。 3仪器 3.1分光光度计。 3.2pH计。 4测定方法 4.1工作曲线的绘制 4.1.1按表1取铁工作溶液注入一组100mL容量瓶中,并用二级试剂 水稀释至50mL。各加入1mL浓盐酸,摇匀。再加入1mL盐酸羟胺溶液,摇匀。静置5min 后,加入5mL邻菲罗啉溶液(见2.5条),摇匀后向容量瓶中加入一小块刚果红试纸,慢慢滴加氢氧化铵进行调剂,至pH=3.8~4.1,使刚果红试纸由蓝色转变为紫红色。各加入5mL乙酸-乙酸铵缓冲溶液,用二级试剂水(水温在35℃左右)稀释至刻度,摇匀,静置15min后,在分光光度计上波长510nm处,用10mm比色皿(或20mm 比色皿)以空白溶液为参比,测定各显色液的吸光度值,按所测吸光度值和相应的铁含量绘制工作曲线。 表1 铁工作曲线的制作

实验一 碳酸氢铵和氯化钠制备碳酸钠

实验一碳酸氢铵和氯化钠制备碳酸钠 一、实验目的 1、通过实验了解联合制碱法的反应原理。 2、学会利用各种盐类溶解度的差异并通过复分解反应来制取一种盐的方法。 二、原理 碳酸钠又名苏打,工业上叫纯碱。用途很广,工业上的联合制碱法是将二氧化碳和氨气通入氯化钠溶液中,先生成碳酸氢钠,再高温下灼烧,使它失去一部分二氧化碳,转化为碳酸纳。反应方程式: NH3+CO2+H2O+NaCl==NaHCO3↓+NH4Cl △ NaHCO3===Na2CO3+H2O+CO2↑ 在第一个反应中,实质上是碳酸氢铵与氯化钠在水溶液中的复分解反应,因此本实验直接用碳酸氢铵与氯化纳作用来制取碳酸氢钠 反应方程式 NH4HCO3+NaCl==NH4Cl+NaHCO3↓ NH4Cl、NaCl、NH4HCO3和NaHCO3同时存在于水溶液中,是一个复杂的四元交互体系。它们在水溶液中的溶解度互相发生影响。不过,根据各纯净盐在不同温度下在水中的溶解度的互相对比,也仍然可以粗略地判断出以上反应体系中分离几种盐的最佳条件和适宜的操作步骤。各种纯净盐在水中溶解度见下表: 表1 各种纯净盐在水中溶解度 温度 0 10 20 30 40 50 60 溶度度℃ g/100g水 溶质 NaCl 35.1 35.8 36.0 36.3 36.6 37.0 37.3 NH4HCO311.9 15.8 21.0 27.0 NaHCO3 6.9 8.2 9.6 11.1 12.7 14.4 16.4 NH4Cl 29.4 33.3 37.2 41.4 45.8 50.4 55.2 当温度超过35℃NH4HCO3就开始分解。所以反应温度不能超过35℃。但温度太低又影响了NH4HCO3的溶解度。故反应温度又不宜低于30℃。另外从外表还可以看出NaHCO3在30~35℃温度范围内的溶解度在四种盐中是最低的,所以当使研细的固体NH4HCO3溶于浓的NaCl溶液中,在充分搅拌下,就析出NaHCO3晶体。

氢氧化钠(片碱、烧碱)常见的用途

氢氧化钠(片碱、烧碱)常见的用途 南通润丰石油化工提供氢氧化钠(NaOH),俗称烧碱、火碱、片碱、苛性钠,因另一名称caustic soda而在香港称为哥士的,常温下是一种白色晶体,具有强腐蚀性。易溶于水,其水溶液呈强碱性,能使酚酞变红。氢氧化钠是一种极常用的碱,是化学实验室的必备药品之一。 氢氧化钠是可溶性的强碱。纯碱(学名碳酸钠)实际上是个盐,由于它在水中发生水解作用而使溶液呈碱性,再由于它和氢氧化钠有某些相似的性质,所以它与氢氧化钠并列,在工业上叫做“两碱”,氢氧化钠在空气中易吸收水蒸气,对其必须密封保存,且要用橡胶瓶塞。它的溶液可以用作洗涤液。 片碱、烧碱是氢氧化钠的工业叫法。在工业上,氢氧化钠通常称为片碱、火碱、苛性钠。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,也要使用大量的氢氧化钠。 氢氧化钠标准物质和纯碱都易溶于水,呈强碱性,都能提供Na+离子。这些性质使它们被广泛地用于制肥皂、纺织、印染、漂白、造纸、精制石油、冶金及其他化学工业等各部门中。普通肥皂是高级脂肪酸的钠盐,一般是用油脂在略为过量的氢氧化钠作用下进行皂化而制得的。

如果直接用脂肪酸作原料,也可以用纯碱来代替氢氧化钠制肥皂。印染、纺织工业上,也要用大量碱液去除棉纱、羊毛等上面的油脂。生产人造纤维也需要氢氧化钠或纯碱。例如,制粘胶纤维首先要用18~20%氢氧化钠溶液(或纯碱溶液)去浸渍纤维素,使它成为碱纤维素,然后将碱纤维素干燥、粉碎,再加最后用稀碱液把磺酸盐溶解,便得到粘胶液。再经过滤、抽真空(去气泡),就可用以抽丝了。 精制石油也要用氢氧化钠。为了除去石油馏分中的胶质,一般在石油馏分中加浓硫酸以使胶质成为酸渣而析出。经过酸洗后,石油里还含有酚、环烷酸等酸性杂质以及多余的硫酸,必须用氢氧化钠溶液洗涤,再经水洗,才能得到精制的石油产品。 在造纸工业中,首先要用化学方法处理,将含有纤维素的原料(如木材)与化学药剂蒸煮制成纸浆。所谓碱法制浆就是用氢氧化钠或纯碱溶液作为蒸煮液来除去原料中的木质素、碳水化合物和树脂等,并中和其中的有机酸,这样就把纤维素分离出来。 在冶金工业中,往往要把矿石中的有效成分转变成可溶性的钠盐,以便除去其中不溶性的杂质,因此,常需要加入纯碱(它又是助熔剂),有时也用氢氧化钠。例如,在铝的冶炼过程中,所用的冰晶石的制备和铝土矿的处理,都要用到纯碱和氢氧化钠。又如冶炼钨时,也是首先将精矿和纯碱焙烧成可溶的钨酸钠后,再经酸析、脱水、还原等过程而制得粉末状钨的。 在化学工业中,制金属钠、电解水都要用氢氧化钠。许多无机盐

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