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高純碳酸鈉的生產工藝及流程

發布時間:2019-12-03 來源:中國標準物質網 閱讀:100

無水碳酸鈉(Sodium carbonate anhydrous)分子式Na2C03,相對分子質量105.987。

1.產品性能

無水Na2CO3系白色、無臭、吸濕性粉末。相對密度為2.5,易溶于水并放熱,熔點852℃。

2.生產方法

工業無水碳酸鈉(或十水碳酸鈉)經重結晶提純得高純碳酸鈉

3.工藝流程


4.生產工藝

(1)以工業無水碳酸鈉為原料

①溶解。將工業純無水碳酸鈉10kg慢慢加入裝有30~40kg冷蒸餾水的不銹鋼桶中,不斷攪拌,溶解后的溶液在25℃時測其相對密度約為1.16即為合格。

②第一次結晶。將一定數量的蒸餾過的工業乙醇放入不銹鋼盆內,盆上放一只鋪有一層活性炭和兩層濾紙的過濾篩,然后將與酒精同等體積的碳酸鈉溶液慢倒入篩中過濾,濾液流入乙醇盆內,不斷攪拌。自然冷卻,直至碳酸鈉析完。過濾(可用鋪有濾布的小離心機)干燥,約得8.5~9kg化學純試劑。

③第二次結晶。將干燥后的晶體溶于蒸餾水,按上述方法在乙醇中重結晶一次,即可制得分析純甚至優級純試劑。

④第三次結晶。將優級純試劑置于聚乙烯塑料桶中,加入高純去離子水,攪拌溶解。將溶液用鋪有多層濾紙的塑料漏斗過濾。將澄清的濾液置于白金蒸發皿中,加熱蒸發至析出晶體,趁熱用內襯塑料的不銹鋼離心機離心分離。分離后的溶液在塑料桶內自然冷卻,結晶,分離。將晶體倒入白金蒸發皿于電爐上加熱,不斷翻動,至結晶體完全失去水分。待晶體略冷則移入盛氫氧化鈉的干燥器中冷卻干燥,即得高純無水碳酸鈉,并迅速密封包裝。

(2)以優級純十水碳酸鈉為原料稱取lkg優級純Na2CO3·10H2O,置于聚乙烯塑料桶中,加電導水使其溶解,并經常攪拌。然后用一根聚乙烯塑料管把溶液吸入塑料漏斗中過濾(自動過濾),將澄清的濾液放入1000mL白金蒸發皿中,于電爐上進行濃縮到出現結晶。趁熱用不銹鋼內襯塑料的離心機進行熱離心。用塑料匙將結晶移到白金蒸發皿中,然后于電爐上烘干。在這過程中,用白金棒進行不定時的翻拌,待Na2CO3完全失去水分后,取下稍冷,移入盛有NaOH的干燥器中進行于燥。成品純度為99.99%。

說明:①制備高純無水碳酸鈉的儀器(設備)是提純中的關鍵問題。一般的玻璃儀器,只能提純優級試劑,因Na2C03具堿性,對玻璃有腐蝕作用。

②用分析純Na2CO3為原料,采用重結晶及共沉淀法除去Na2C03中的雜質。在不斷攪拌下滴入鐵溶液,使雜質與Fe(OH)3一起共沉淀,再重結晶。光譜分析結果,僅檢查出痕量的Mg和Al,而原料中有微量的Cu, Fe, Al, Ca和Mg。

③將Na2C03溶解于高純水中,通入CO2便產生白色碳酸氫鈉沉淀。然后濾取沉淀,置于白金皿中,在270~300℃的馬弗爐中灼燒至恒重(為1h左右),即得高純碳酸鈉。其反應式為:


5.產品標準(%)


6.產品用途

高純碳酸鈉用于顯像管的生產和制造高純度的用于特殊領域的化工產品,是最重要的化工基礎原料之一。還用于醫藥、食品、電鍍、燈泡、冶金等行業。


關鍵詞:高純碳酸鈉 無水碳酸鈉

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