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制堿法
生成純堿的辦法
制堿法是以食鹽、氨、二氧化碳作為原料，利用這些原料之間在一定條件下發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)生成純堿的辦法，其中最有代表性的有氨堿法和聯(lián)合制堿法。氨堿法，又稱索爾維制堿法，是由于1862年比利時(shí)人索爾維（Ernest Solvay,1832-1922）以食鹽、氨、二氧化碳為原料，成功制得碳酸鈉而命名。聯(lián)合制堿法，又稱侯氏制堿法，是侯德榜先生在氨堿法的基礎(chǔ)上，通過(guò)不斷的試驗(yàn)改良，依據(jù)離子反應(yīng)發(fā)生的原理制造碳酸鈉的技術(shù)，因?yàn)槭呛畹掳裣壬紫劝l(fā)現(xiàn)的，故以侯氏制堿法命名。
聯(lián)合制堿法
要點(diǎn)
是在索爾維制堿法的濾液中加入食鹽固體，并在30℃～40℃下往濾液中通入氨氣和二氧化碳?xì)?，使它達(dá)到飽和，然后冷卻到10℃以下，根據(jù)NH4Cl在常溫時(shí)的溶解度比NaCl大，而在低溫下卻比NaCl溶解度小的原理，結(jié)晶出氯化銨(一種化肥)，其母液又可重新作為索爾維制堿法的制堿原料。
優(yōu)點(diǎn)
保留了氨堿法的優(yōu)點(diǎn)，消除了它的缺點(diǎn)，使食鹽的利用率提高到96%；NH4Cl可做氮肥；可與合成氨廠聯(lián)合，使合成氨的原料氣CO轉(zhuǎn)化成CO2，革除了CaCO3制CO2這一工序。
碳酸鈉用途非常廣泛。雖然人們?cè)群髲柠}堿地和鹽湖中獲得碳酸鈉，但仍不能滿足工業(yè)生產(chǎn)的需要。
1862年，比利時(shí)人索爾維（Ernest Solvay1838—1922）發(fā)明了以食鹽、氨、二氧化碳為原料制取碳酸鈉的“索爾維制堿法”（又稱氨堿法）。此后，英、法、德、美等國(guó)相繼建立了大規(guī)模生產(chǎn)純堿的工廠，并組織了索爾維公會(huì)，對(duì)會(huì)員以外的國(guó)家實(shí)行技術(shù)封鎖。
第一次世界大戰(zhàn)期間，歐亞交通梗塞。由于我國(guó)所需純堿都是從英國(guó)進(jìn)口的，一時(shí)間，純堿非常缺乏，一些以純堿為原料的民族工業(yè)難以生存。1917年，愛(ài)國(guó)實(shí)業(yè)家范旭東在天津塘沽創(chuàng)辦了永利堿業(yè)公司，決心打破洋人的壟斷，生產(chǎn)出中國(guó)的純堿。他聘請(qǐng)正在美國(guó)留學(xué)的侯德榜先生出任總工程師。
1920年，侯德榜先生毅然回國(guó)任職。他全身心地投入制堿工藝和設(shè)備的改進(jìn)上，終于摸索出了索爾維法的各項(xiàng)生產(chǎn)技術(shù)。1924年8月，塘沽堿廠正式投產(chǎn)。1926年，中國(guó)生產(chǎn)的“紅三角”牌純堿在美國(guó)費(fèi)城的萬(wàn)國(guó)博覽會(huì)上獲得金質(zhì)獎(jiǎng)?wù)?。產(chǎn)品不但暢銷國(guó)內(nèi)，而且遠(yuǎn)銷日本和東南亞。
針對(duì)索爾維法生產(chǎn)純堿時(shí)食鹽利用率低，制堿成本高，廢液、廢渣污染環(huán)境和難以處理等不足，侯德榜先生經(jīng)過(guò)上千次試驗(yàn)，在1943年研究成功了聯(lián)合制堿法。這種方法把合成氨和純堿兩種產(chǎn)品聯(lián)合生產(chǎn)，提高了食鹽利用率，縮短了生產(chǎn)流程，減少了對(duì)環(huán)境的污染，降低了純堿的成本。聯(lián)合制堿法很快為世界所采用。
原理
是依據(jù)離子反應(yīng)發(fā)生的原理進(jìn)行的，離子反應(yīng)會(huì)向著離子濃度減小的方向進(jìn)行。也就是很多初中高中教材所說(shuō)的復(fù)分解反應(yīng)應(yīng)有沉淀，氣體和難電離的物質(zhì)生成。他要制純堿（Na2CO3），就利用NaHCO3在溶液中溶液中溶解度較小，所以先制得NaHCO3。再利用碳酸氫鈉不穩(wěn)定性分解得到純堿。要制得碳酸氫鈉就要有大量鈉離子和碳酸氫根離子，所以就在飽和食鹽水中通入氨氣，形成飽和氨鹽水，再向其中通入二氧化碳，在溶液中就有了大量的鈉離子，銨根離子，氯離子和碳酸氫根離子，這其中NaHCO3溶解度最小，所以析出，其余產(chǎn)品處理后可作肥料或循環(huán)使用。
氨堿法
氨堿法又稱索爾維制堿法
1862年，比利時(shí)人索爾維（Ernest Solvay,1832-1922）以食鹽、氨、二氧化碳為原料，制得了碳酸鈉，是為氨堿法（ammomia soda process）。
反應(yīng)分三步進(jìn)行：
NH3+CO2+H2O===NH4HCO3
NH4HCO3+NaCl===NaHCO3+NH4Cl
2NaHCO3===Na2CO3+CO2+H2O
氨堿法使生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)了連續(xù)性生產(chǎn)，食鹽的利用率得到提高，產(chǎn)品質(zhì)量純凈，因而被稱為純堿，但最大的優(yōu)點(diǎn)還在于成本低廉。
1867年索爾維設(shè)廠制造的產(chǎn)品在巴黎世界博覽會(huì)上獲得銅制獎(jiǎng)?wù)拢朔ū徽矫麨樗鳡柧S法。此時(shí)，純堿的價(jià)格大大下降。消息傳到英國(guó)，正在從事路布蘭法制堿的英國(guó)哈琴森公司取得了兩年獨(dú)占索爾維法的權(quán)利。1873年哈琴森公司改組為卜內(nèi)門公司，建立了大規(guī)模生產(chǎn)純堿的工廠，后來(lái)，法、德、美等國(guó)相繼建廠。這些國(guó)家發(fā)起組織索爾維公會(huì)，設(shè)計(jì)圖紙只向會(huì)員國(guó)公開(kāi)，對(duì)外絕對(duì)保守秘密。凡有改良或新發(fā)現(xiàn)，會(huì)員國(guó)之間彼此通氣，并相約不申請(qǐng)專利，以防泄露。除了技術(shù)之外，營(yíng)業(yè)也有限制，他們采取分區(qū)售貨的辦法，例如中國(guó)市場(chǎng)由英國(guó)卜內(nèi)門公司獨(dú)占。由于如此嚴(yán)密的組織方式，凡是不得索爾維公會(huì)特許權(quán)者，根本無(wú)從問(wèn)津氨堿法生產(chǎn)詳情。多少年來(lái)，許多國(guó)家要想探索索爾維法奧秘的廠商，無(wú)不以失敗而告終。
參考資料
[1]
侯德榜與“侯氏制堿法” · 網(wǎng)易科技頻道[引用日期2015-04-23]
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