纯碱的制取方法 碳酸钠的制取方法

纯碱学名碳酸钠，今天就和小编一起来看看纯碱的制取方法吧。

索尔维法

氨碱法（Solvay process、ammonia-soda process；又称“索尔维制碱法”）是1861年比利时工业化学家欧内斯特·索尔维（Ernest Solvay，1832-1922）发明的用氨水来使氯化钠转变为碳酸钠的方法。^[1] 索尔维反应在一个高塔中完成。

索尔维法是工业生产碳酸钠的主要方法。此法于19世纪60年代由索尔维公司实现现代化生产。此法原料便宜且易得：盐卤（来自井盐或海盐）和石灰石（开采自石灰石矿）。全世界2005年碳酸钠产量估计为420亿千克。^[2]碳酸钠产量的75%源于基于索尔维法的化工厂，其余为天然矿采集而来。

反应分三个步骤进行：

1. NH₃ + CO₂ + H₂O → NH₄HCO₃

2. NH₄HCO₃ + NaCl → NaHCO₃ + NH₄Cl

3. 2NaHCO₃ → Na₂CO₃ + CO₂ + H₂O

反应生成的二氧化碳（CO₂）可以回收再用，而氯化铵（NH₄Cl）又可以与生石灰反应，产生NH₃，重新作为原料使用：

2NH₄Cl + CaO → 2NH₃ + CaCl₂ + H₂O

氨碱法使生产实现了连续性生产，食盐的利用率得到提高，产品质量纯净，因而被称为“纯碱”，但最大的优点还在于成本低廉。

联合制碱法

联合制碱法又称侯氏制碱法，用于在工业上制取纯碱（Na₂CO₃），由化学家侯德榜于1930年发明，是世界上广泛采用的制纯碱法。

具体过程为：在饱和氨盐水中（氨气，氯化钠都达到饱和的溶液）通入二氧化碳从而发生如下反应：

NH₃ + CO₂ + H₂O + NaCl = NH₄Cl + NaHCO₃↓

2NaHCO₃ -加热→ Na₂CO₃ + CO₂↑ + H₂O

反应中的碳酸氢钠由于溶解度低而析出，可以进一步煅烧分解为碳酸钠，水和二氧化碳，其中二氧化碳可以再次进入反应重复利用。

为了获取存留在溶液中的氯化铵，在废液中加入氯化钠，并在30－40℃下向废液中通入氨气，然后降温到10℃以下，由于氯化铵在30℃时的溶解度比氯化钠大，而在10℃下溶解度比氯化钠小，以及同离子效应，使氯化铵从母液析出，其母液又可作为下一次制碱的原料，重复利用。

所谓“联合制碱法”中的“联合”，指该法将合成氨工业与制碱工业组合在一起，利用了生产氨时的副产品二氧化碳，革除了用石灰石加热分解来生产的氨碱法，简化了生产设备。此外，联合制碱法也避免了生产氨碱法中用处不大的副产物氯化钙，而用可作化肥的氯化铵来回收，相比于氨碱法更环保。

联合制碱法也存在不足。较氨碱法而言，它的用氨量较大，在有些情况下不适用。