btvn.vn

Công nghiệp chlorine–kiềm và phương pháp Solvay

Lưu trên thiết bị này
Nguyên tố nhóm IA và IIA · Chọn bài khác

Mở đầu

NaCl là nguyên liệu của hai quá trình khác nhau: điện phân để tạo chlorine–kiềm và phương pháp Solvay để tạo soda. Ta sẽ tách rõ phản ứng chính của từng quá trình.

Điện phân dung dịch NaCl

Với dung dịch NaCl đậm đặc và màng ngăn: $$2\mathrm{NaCl+2H_2O\rightarrow2NaOH+H_2+Cl_2}.$$ - Cathode: nước bị khử tạo H₂, OH⁻. - Anode: Cl⁻ bị oxi hóa tạo Cl₂ trong điều kiện công nghiệp phù hợp. - Màng ngăn hạn chế Cl₂ tiếp xúc NaOH/H₂ và giữ sản phẩm đủ tinh khiết. Cl₂ và H₂ là khí nguy hiểm; đây là quy trình công nghiệp khép kín.

Kiểm tra nhanh

Sản phẩm chính của công nghiệp chlorine–kiềm là bộ nào?
Chọn một đáp án

Kết tủa NaHCO₃ và nung

Dẫn CO₂ vào dung dịch NaCl bão hòa có NH₃: $$ \begin{aligned} &\mathrm{NaCl+NH_3+CO_2+H_2O}\\ &\qquad\mathrm{\rightarrow NaHCO_3\downarrow+NH_4Cl}. \end{aligned} $$ NaHCO₃ ít tan hơn trong điều kiện lạnh, được lọc rồi nung: $$2\mathrm{NaHCO_3\xrightarrow{t^\circ}Na_2CO_3+CO_2+H_2O}.$$ CO₂ sinh ra được đưa lại quy trình.

Tái sinh ammonia

$$\mathrm{CaCO_3\rightarrow CaO+CO_2},$$ $$\mathrm{CaO+H_2O\rightarrow Ca(OH)_2},$$ $$ \begin{aligned} 2\mathrm{NH_4Cl}+\mathrm{Ca(OH)_2} &\rightarrow2\mathrm{NH_3}\\ &\quad+\mathrm{CaCl_2}+2\mathrm{H_2O}. \end{aligned} $$ NH₃ được tái sử dụng; CaCl₂ là phụ phẩm. Phương trình tổng gần đúng: $$2\mathrm{NaCl+CaCO_3\rightarrow Na_2CO_3+CaCl_2}.$$

Ví dụ mẫu

Từ 0,20 mol NaHCO₃ nhiệt phân hoàn toàn, phương trình cho 0,10 mol Na₂CO₃, 0,10 mol CO₂ và 0,10 mol H₂O. Lấy M Na₂CO₃ = 106 g/mol, thu lí thuyết 10,6 g soda. > **Dễ nhầm:** CO₂ tạo ra không nhất thiết thải toàn bộ ra ngoài: trong quy trình Solvay, nó có thể được đưa lại công đoạn tạo NaHCO₃.

Luyện tập

Chất nào được tái sinh và tuần hoàn trong phương pháp Solvay?
Chọn một đáp án

Ghi nhớ

- Chlorine–kiềm tạo NaOH, H₂, Cl₂ và cần màng ngăn. - Solvay kết tủa NaHCO₃, nung thành Na₂CO₃, tái sinh NH₃ và tuần hoàn CO₂.

Đang học