1 / 17

Учебные задачи:

ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Институт природных ресурсов кафедра Общей химической технологии Д.А. Горлушко Презентация лекции по курсу «Введение в специальность» Производство щелочей Томск-2010г. Учебные задачи:. Виды щелочных продуктов Нахождение в природе

pules
Download Presentation

Учебные задачи:

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТИнститут природных ресурсовкафедра Общей химической технологииД.А. ГорлушкоПрезентация лекции по курсу «Введение в специальность»Производство щелочейТомск-2010г.

  2. Учебные задачи: Виды щелочных продуктов Нахождение в природе Физ. и хим. свойства щелочей Получение Применение щелочей

  3. Щелочи ─ гидроксиды щёлочных и щелочноземельных металлов. К щёлочам относят хорошо растворимые в воде основания. При диссоциации щёлочи образуют ионы OH− и ион металла. NaOH KOH Щелочи NaHCO3 Na2CO3

  4. Характеристика щелочей Тривиальные названия: едкое кали, каустический поташ KOH NaOH лат. Natrii hydroxidum; другие названия — каустическая сода, каустик, едкий натр, едкая щёлочь Na2CO3 Сода — общее название технических натриевых солей угольной кислоты. Na2CO3 (карбонат натрия) — кальцинированная сода Na2CO3·10H2O (декагидрат карбоната натрия, содержит 62,5% кристаллизационной воды) — стиральная сода; иногда выпускается в виде Na2CO3·H2O или Na2CO3·7H2O NaHCO3 (гидрокарбонат натрия) — питьевая или пищевая сода, натрий двууглекислый, бикарбонат натрия

  5. Кальцинированная сода. В чистом виде углекислый натрий представляет собой белый кристаллический порошок удельного веса 2,53 г/см3, плавящийся при 851˚С. С водой углекислый натрий образует ряд гидратов, например: Na2CO3•H2O; Na2CO3•7H2O; Na2CO3•10H2O. Водные растворы соды обладают сильнощелочными свойствами. К технической кальцинированной соде, потребляемой различными отраслями промышленности, предъявляют некоторые дополнительные требования. Так, сода, предназначенная для никелевой промышленности, не должна содержать более 0,05 % карбоната магния; содержание сульфата натрия в соде, предназначенной для алюминиевой промышленности, должно быть не более 0,1 %; содержание железа в соде, применяемой в стекольной промышленности, не более 0,02 %.

  6. Двууглекислая сода (бикарбонат) представляет собой белый кристаллический порошок размером 0,05-0,20 мм и насыпной плотностью 900 кг/м3. Молекулярная масса NaHCO3 равна 84,01, плотность 2200 кг/м3 и теплоемкость 1,043 кДж/(кг•К). Растворимость гидрокарбоната натрия в воде невелика и сравнительно мало изменяется при повышении температуры.Выпускают двууглекислую соду двух сортов: медицинскую и техническую. К чистоте продукта предъявляются весьма высокие требования. Двууглекислая сода должна содержать (в %): NaHCO3 - не менее 98 Na2CO3 - не более 1,4 NaCl - не более 0,05 Влаги - не более 1,0В готовом продукте должны полностью отсутствовать соли аммония, тяжелые металлы и мышьяк.

  7. Каустическая содапредставляет собой белую непрозрачную массу, поглощающую из воздуха водяные пары и СО2, является едким веществом: при попадании на кожу он вызывает долго незаживающие химические ожоги. Едкий натр выпускают в твердом и жидком виде. Твердый едкий натр выпускают следующих марок: ТХ-1 - твердый, плавленый, и ТХ-2 - твердый, чешуированный. Едкий натр получают в промышленности электрохимическим и химическим способом. В настоящее время наибольшее значение имеет электрохимический способ производства едкого натра.

  8. Нахождение в природе Na2CO3 и NaHCO3 В природе сода встречается в золе некоторых морских водорослей, а также в виде следующих минералов: нахколитNaHCO3 трона Na2CO3·NaHCO3·2H2O натрон (сода) Na2CO3·10H2O термонатритNa2CO3·Н2O

  9. Химические свойства KOH Вз-е с кислотами с обр-ем соли и воды (р. нейтрализации): KOH + HCl → KCl + H2O 2 KOH + H2SO4 → K2SO4 + H2O Вз-е с кислотными оксидами с образованием соли и воды: 2 KOH + CO2 → K2CO3 + H2O 2 KOH + SO3 → K2SO4 + H2O Вз-е с переходными металлами в растворе с образованием комплексной соли и водорода: 2 Al + 2 KOH + 6 H2O → 2 K[Al(OH)4] + 3 H2 ↑

  10. Химические свойства NaHCO3 Вз-е с кислотами, с образованием соли: NaHCO3 + HCl → NaCl + H2CO3 Вз-е с уксусной кислотой: NaHCO3 + CH3COOH → CH3COONa + H2O + CO2↑ Разложение при 60ºС: 2NaHCO3 → Na2CO3 + H2O + CO2↑

  11. Химические свойства NaOH 1.Нейтрализации: c кислотами :NaOH + HCl → NaCl + H2O с амфотерными оксидами: ZnO + 2NaOH → Na2ZnO2 + H2O с кислотными оксидами: 2NaOH + CO2→ NaHCO3 + NaOH → Na2CO3 + H2O 2Na+ + CO3- + H+ + OH- → NaHCO3 + Na+ + OH- → Na2CO3 + H2O SO2 + 2NaOH → Na2SO3 + H2O (1) H2S + 2NaOH = Na2S + 2H2O (при избытке NaOH) (2) H2S + NaOH = NaHS + H2O (кислая соль, при отношении 1:1)

  12. 2. Обмена с солями в растворе: 2NaOH +CuSO4 → Cu (OH)2↓ + Na2SO4 6NaOH + Al2(SO4)3 → 2Al(OH)3↓ + 3Na2SO4 3. С неметаллами: 4Р + 3NaOH + 3Н2О → РН3+ 3NaН2РО2 3S + 6NaOH → 2Na2S + Na2SO3 + 3H2O с галогенами: 2NaOH + Cl2 → NaClO + NaCl+H2O(дисмутация хлора) 6NaOH + 3I2→ NaIO3+ 5NaI + 3H2O 4. С металлами: (Al, Zn, Ti) 2Al0 + 2NaOH + 6H2O → 3H2↑ + 2Na[Al(OH)4]  5. С многоатомными спиртами — с образованием алкоголятов: HO-CH2-CH2ОН + 2NaOH → NaO-CH2-CH2-ONa + 2Н2O

  13. Химические свойства Na2CO3 32°С 35°С Na2CO3·10H2O → Na2CO3·7H2O → Na2CO3·H2O В водном растворе карбонат натрия гидролизуется. Уравнение гидролиза (в ионной форме): CO32-+ H2O ↔ HCO3- + OH- Вз-е с кислотами: Na2CO3 + H2SO4 → Na2SO4 + CO2↑ + H2O

  14. Способы получения NaOH электролиз раствора галита: 2NaCl + 2H2О=H2↑ + Cl2↑ + 2NaOH Промышленные с. Лабораторные с. Известковый способ : Na2CO3 + Са(ОН)2 = 2NaOH + CaCO3↓ при температуре около 80 °C . Этот процесс называется каустификацией Ферритный способ: Na2CO3 + Fe2O3 = Na2O • Fe2O3 + CO2 (1) при 1100-1200ºС Na2O • Fe2O3 + H2O = 2 NaOH + Fe2O3 (2)

  15. Способы получения Na2CO3 Способ Леблана Na2SO4+ 2C → Na2S + 2CO2↑ Na2S + СаСО3 → Na2CO3 + CaS Промышленный аммиачный способ (способСольве) NH3+ CO2 + H2O + NaCl→ NaHCO3+ NH4Cl  2NaHCO3 →(t=140-160ºС) Na2CO3 + CO2↑ + H2O Способ Хоу Разработан китайским химиком Хоу в 1930-х годах. Отличается от процесса Леблана тем, что не использует карбонат кальция.

  16. KOH Применение В производстве жидких мыл.В пищевой промышленности - в качестве пищевой добавки E525.Для получения метана, поглощения кислотных газов. NaHCO3: В химической промышленности — для производства красителей. В легкой промышленности — в пр-ве подошвенных резин и искус. кож. Кулинария: в качестве разрыхлителя. Медицина: в качестве слабого антисептика. Карбонат натрия используют в стекольном производстве, мыловарении и производстве синтетических моющих средств, эмалей, для получения ультрамарина. Также он применяется для умягчения воды паровых котлов и вообще устранения жёсткости воды. В пищевой промышленности - в качестве пищевой добавки E500, регулятора кислотности, разрыхлителя, препятствующего комкованию и слёживанию.

  17. NaOH Применение Каустик применяется в целлюлозно-бумажной промышленности в производстве бумаги, картона. Для омыления жиров при производстве мыла, шампуня и других моющих средств. В химических отраслях промышленности — для нейтрализации кислот и кислотных окислов, как реагент или катализатор в химических реакциях, в химическом анализе для титрования, для травления алюминия и в производстве чистых металлов, в нефтепереработке — для производства масел. Для изготовления биодизельного топлива . В приготовлении пищи: для мытья и очистки фруктов и овощей от кожицы, в производстве шоколада и какао, напитков, мороженого, окрашивания карамели, для размягчения маслин и производстве хлебобулочных изделий. Зарегистрирован в качестве пищевой добавки E524

More Related