【化学侯氏制碱法方程式】侯氏制碱法,又称联合制碱法,是由中国著名化学家侯德榜先生于1940年代发明的一种高效、环保的制碱工艺。该方法在传统索尔维法的基础上进行了改进,不仅提高了原料利用率,还减少了环境污染,是现代化工生产中重要的制碱技术之一。
一、侯氏制碱法的基本原理
侯氏制碱法的核心是通过氨气(NH₃)、二氧化碳(CO₂)和氯化钠(NaCl)的反应,在饱和食盐水中生成碳酸氢钠(NaHCO₃),再通过加热分解得到纯碱(Na₂CO₃)。该过程实现了氨和二氧化碳的循环利用,大大提高了生产效率。
二、主要反应方程式
以下是侯氏制碱法中的主要化学反应方程式:
| 反应步骤 | 化学方程式 | 说明 |
| 1. 氨气与二氧化碳在饱和食盐水中的反应 | NH₃ + CO₂ + H₂O + NaCl → NaHCO₃↓ + NH₄Cl | 在饱和食盐水中,生成的碳酸氢钠因溶解度较低而析出 |
| 2. 碳酸氢钠的热分解 | 2NaHCO₃ → Na₂CO₃ + H₂O↑ + CO₂↑ | 加热后,碳酸氢钠分解为纯碱、水和二氧化碳 |
| 3. 氨气的回收 | NH₄Cl + Ca(OH)₂ → 2NH₃↑ + CaCl₂ + 2H₂O | 通过与熟石灰反应,回收氨气用于循环使用 |
三、侯氏制碱法的优势
1. 原料利用率高:充分利用了氯化钠、氨和二氧化碳,减少浪费。
2. 环保性好:产生的副产物氯化铵可作为肥料,实现资源综合利用。
3. 能耗低:相比传统索尔维法,能耗更低,生产成本更优。
4. 工艺流程先进:采用连续化、自动化生产方式,提高效率。
四、总结
侯氏制碱法是一种具有里程碑意义的化工工艺,它不仅解决了传统制碱法的诸多问题,还推动了我国化工工业的发展。其核心反应包括氨气与二氧化碳在饱和食盐水中的反应、碳酸氢钠的热分解以及氨的回收利用。通过科学合理的工艺设计,侯氏制碱法实现了资源的高效利用和环境的友好保护,成为现代化学工业的重要支柱之一。
关键词:侯氏制碱法、化学方程式、纯碱、碳酸氢钠、氨气、二氧化碳、氯化钠


