氨氣與水和二氧化碳反應生成一分子的碳酸氫銨,這是第一步。第二步是:碳酸氫銨與氯化鈉反應生成一分子的氯化銨和碳酸氫鈉沉澱。 根據 NH4Cl 在常溫時的溶解度比 NaCl 大,而在低溫下卻比 NaCl 溶解度小的原理,在 278K ~ 283K(5 ℃~ 10 ℃ ) 時,向母液中加入食鹽細粉,而使 NH4Cl 單獨結晶析出供做氮肥。 化學原理 總反應方程式: NaCl + CO2 +NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl(可作氮肥) 2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2↑(CO2迴圈使用)(以加熱作為反應條件) (在反應中NaHCO3沉澱,所以這裡有沉澱符號,這也正是這個方法的便捷之處) 即:①NaCl(飽和溶液)+NH3(先加)+H2O(溶液中)+CO2(後加)=NH4Cl+NaHCO3↓ (NaHCO3能溶於水,但是侯氏制鹼法向飽和氯化鈉溶液中通入氨氣,由於氯化鈉溶液飽和,生成的碳酸氫鈉溶解度小於氯化鈉,所以碳酸氫鈉以沉澱析出) (先新增NH3而不是CO2:CO2在NaCl中的溶解度很小,先通入NH3使食鹽水顯鹼性(用無色酚酞溶液檢驗),能夠吸收大量CO2氣體,產生高濃度的HCO3-,才能析出NaHCO3晶體。) 2NaHCO3(加熱)=Na2CO3+H2O+CO2↑ 優點 保留了氨鹼法的優點,消除了它的缺點,使食鹽的利用率提高到 96 %; NH4Cl 可做氮肥(氮肥不可與鹼性物質混用,但可用草木灰檢驗其純度)[2] ;可與合成氨廠聯合,使合成氨的原料氣 CO 轉化成 CO2 ,革除了 CaCO3 制 CO2 這一工序,減少可能造成的環境汙染。 兩個迴圈: 一:2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2↑(CO2迴圈使用)(以加熱作為反應條件) 二:向母液中加入食鹽細粉,從而使 NH4Cl 單獨結晶析出供做氮肥。 第二個迴圈的具體操作: ①通入氨氣,冷卻後,加入NaCl,使得NH4Cl沉澱。過濾後,得到較純淨的NH4Cl晶體(產物),濾液為 飽和食鹽水(含有氨氣分子),經處理後方可回到第一步迴圈利用; ②不通氨氣,冷卻後,加入NaCl,使得NH4Cl沉澱。過濾後,得到NH4Cl晶體(產物),濾液為飽和食鹽 水,可直接回到第一步迴圈利用。 原理:低溫時,氯化銨的溶解度低於氯化鈉的溶解度,而由於之前加入氯化鈉(氨氣)使得氯離子(銨根 離子)濃度提高,所以再根據勒夏特列原理,氯化銨將最先析出。
氨氣與水和二氧化碳反應生成一分子的碳酸氫銨,這是第一步。第二步是:碳酸氫銨與氯化鈉反應生成一分子的氯化銨和碳酸氫鈉沉澱。 根據 NH4Cl 在常溫時的溶解度比 NaCl 大,而在低溫下卻比 NaCl 溶解度小的原理,在 278K ~ 283K(5 ℃~ 10 ℃ ) 時,向母液中加入食鹽細粉,而使 NH4Cl 單獨結晶析出供做氮肥。 化學原理 總反應方程式: NaCl + CO2 +NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl(可作氮肥) 2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2↑(CO2迴圈使用)(以加熱作為反應條件) (在反應中NaHCO3沉澱,所以這裡有沉澱符號,這也正是這個方法的便捷之處) 即:①NaCl(飽和溶液)+NH3(先加)+H2O(溶液中)+CO2(後加)=NH4Cl+NaHCO3↓ (NaHCO3能溶於水,但是侯氏制鹼法向飽和氯化鈉溶液中通入氨氣,由於氯化鈉溶液飽和,生成的碳酸氫鈉溶解度小於氯化鈉,所以碳酸氫鈉以沉澱析出) (先新增NH3而不是CO2:CO2在NaCl中的溶解度很小,先通入NH3使食鹽水顯鹼性(用無色酚酞溶液檢驗),能夠吸收大量CO2氣體,產生高濃度的HCO3-,才能析出NaHCO3晶體。) 2NaHCO3(加熱)=Na2CO3+H2O+CO2↑ 優點 保留了氨鹼法的優點,消除了它的缺點,使食鹽的利用率提高到 96 %; NH4Cl 可做氮肥(氮肥不可與鹼性物質混用,但可用草木灰檢驗其純度)[2] ;可與合成氨廠聯合,使合成氨的原料氣 CO 轉化成 CO2 ,革除了 CaCO3 制 CO2 這一工序,減少可能造成的環境汙染。 兩個迴圈: 一:2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2↑(CO2迴圈使用)(以加熱作為反應條件) 二:向母液中加入食鹽細粉,從而使 NH4Cl 單獨結晶析出供做氮肥。 第二個迴圈的具體操作: ①通入氨氣,冷卻後,加入NaCl,使得NH4Cl沉澱。過濾後,得到較純淨的NH4Cl晶體(產物),濾液為 飽和食鹽水(含有氨氣分子),經處理後方可回到第一步迴圈利用; ②不通氨氣,冷卻後,加入NaCl,使得NH4Cl沉澱。過濾後,得到NH4Cl晶體(產物),濾液為飽和食鹽 水,可直接回到第一步迴圈利用。 原理:低溫時,氯化銨的溶解度低於氯化鈉的溶解度,而由於之前加入氯化鈉(氨氣)使得氯離子(銨根 離子)濃度提高,所以再根據勒夏特列原理,氯化銨將最先析出。