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  制两碱技术的发明           
制两碱技术的发明
作者:佚名 文章来源:不详 更新时间:2007-4-10 0:07:00

制两碱技术的发明


两碱是指纯碱和烧碱,在历史上制造纯碱要比烧碱早得多。
先介绍制纯碱技术的发明简史。早在1737年,一个名叫梅尔杜蒙先的炼金家用食盐为原料,经过一系列化学变化制得纯碱。他先用加热食盐和硫酸生成硫酸钠,再由硫酸钠和木炭共热得到硫化钠。然后由醋酸跟硫化钠作用得到醋酸钠,最后干馏醋酸钠得到纯碱和丙酮。

在1778年,法国神父马厚比无意中发现用硫酸钠、木炭和铁(后改用氧化铁)一起灼烧,再用水滗取可得到纯碱。这一发明使他建立起世界上第一座纯碱工厂,并取得高额利润。

Na6Fe4S3+O2+2CO2===Na2Fe4S3+2Na2CO3
几乎在同一时候,法国自然历史教授戴拉迈特里改进梅尔杜蒙先的方法,也使纯碱生产工业化。
虽然用上述两种方法在当时法国已年产几千吨纯碱,但是由于硫酸消耗过大,产品不纯,能耗大,生产周期长等原因,仍不能满足日益增长的需要。于是1782年,法国科学院悬赏12000利弗,以奖励有关纯碱生产技术的发明者。
1789年法国化学家勒布朗(Leblanc,1742——1806)对马厚比的方法作了重大改进,发明勒布朗制碱法。

Na2SO4+4C===Na2S+4CO
Na2S+CaCO3===Na2CO3+CaS
1791年9月25日勒布朗获得法国专利权,并在奥利安公爵资助下在巴黎郊区建厂生产。然而勒布朗始终未到法国科学院领奖。勒布朗的重大发明,使成千的资本家得以腰缠万贯,但他自己竟穷困潦倒,最后在救济院中愤然自杀。这正是资本主义给这位化学家的真正奖赏,也是对资本主义社会活生生的写照。
诚然,勒布朗制碱法还有耗能多、产量低、污染环境等缺点。时代要求化学家发明更先进的制碱技术。
1810年法国物理学家福瑞斯奈尔曾用碳酸氢铵和食盐为原料制取纯碱。
NaCl+NH4HCO3===NaHCO3+NH4Cl

他曾一度在英国建厂生产,由于氨损失太大,使工厂亏本,被迫停产。
在1859年,比利时化学家苏尔维(E.S0lvay,1838——1922)利用他父亲煤气厂的副产品,轻而易举地发明了新的制碱法。
H2O+CO2+NH3===NH4HCO3
NH4HCO3+NaCl===NaHCO3+NH4Cl

1863年苏尔维正式筹资办厂,两年后日产就达1.5t,使纯碱价格从每吨13英镑跌到4英镑,从此勒布朗法就退出历史舞台。
值得一提的是我国化学家侯德榜(1890——1974)在研究各国生产的苏尔维法后发明侯氏制碱法。这方法的要点是在苏尔维氨碱法的滤液中加入固体食盐,就会析出氯化铵晶体,母液还能回到氨碱法生产中。全部反应式可概括如下:
NaCl+NH3+CO2+H2O===NaHCO3+NH4Cl

这个方法的优点是母液循环使用,原料能充分利用,食盐利用率高达96%。这方法发明后立即为世界各制碱厂重视,侯氏制碱法从此名扬四海。
我国在1917年由实业家范旭东在天津筹办永利制碱厂。1926年,我国生产的纯碱获得万国博览会金质奖章。1949年我国还只有塘沽和大连两家制碱厂,产量为88kt,到1985年纯碱产量达2Mt,仅次于美国和前苏联。
烧碱又名苛性碱,许多工业都少不了它。人们最早是用碳酸钠跟石灰水反应而制得。
Na2CO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+2NaOH
这种制法成本高,效率很低。1844年法国辛南特在勒布朗制碱厂用上述方法制成烧碱。在1853年,哥塞把烧后的草木灰跟石灰水作用,制出氢氧化钠,含量仅0.2%。
1893年美国第一个用电解食盐水法制取氢氧化钠。

1897年英国首建水银法电解工厂,使碱的浓度加大。1975年日本和美国报道发明离子膜法,它吸取了隔膜法和水银法的优点,能耗低,无污染,成为氯碱工业的一大成就。
我国氯碱工业发展很快,在1949年烧碱年产量仅15kt,到80年代产量猛增到2123kt,居世界第五位,目前使用的是最先进电解槽和高功能的电极,氯碱工业居世界前列。

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