1名詞解釋

鹼石灰又稱鈉石灰,白色或米黃色粉末,疏鬆多孔,是氧化鈣 CaO,大約75%),水(H2O,大約20%),氫氧化鈉(NaOH,大約3%),和氫氧化鉀(KOH,大約1%)的混合物,主要作為乾燥劑(其中氫氧化鈉起到乾燥作用),可用來乾燥中性氣體比如氧氣.同時也可以用來吸收酸性氣體,如二氧化碳、二氧化硫。如果只有氫氧化鈉存在,這種乾燥劑將不能在較高溫度下使用,因為氫氧化鈉可以與實驗室最常用的玻璃儀器(含有大量二氧化硅)發生反應腐蝕儀器。實驗室製取少量甲烷可以用鹼石灰和乙酸鈉(醋酸鈉)共熱,生成碳酸鈉和甲烷。

2化學成分

鹼石灰的主要成分:氧化鈣(CaO,大約75%),氫氧化鈉(NaOH,大約3%),和氫氧化鉀(KOH,大約1%),水(H2O,大約20%)。
工業鹼石灰是煅燒鹼石(即Na2CO3·NaHCO3·2H2O,富鉀鈉的石灰石)獲得Na2O.CaO或K2O.CaO產品,澄清水溶液濃縮製成燒鹼.
認為鹼石灰是氫氧化鈉和氧化鈣的混合物是一種誤解,可能源於「制鹼石灰實驗」,即在氫氧化鈉溶液中加入氧化鈣,加熱,製成鹼石灰。鹼石灰可以由氫氧化鈉和氧化鈣製成,只是代替,而沒說就是二者。但考試的時候還是盡量寫氫氧化鈉和氧化鈣的混合物。製備甲烷時,鹼石灰中的生石灰並不參加反應,但生石灰可稀釋混合物的濃度,使混合物疏鬆,使生成的甲烷易於外逸,同時也減少了固體NaOH在高溫時跟玻璃的作用,防止試管爆裂.生石灰的吸水性可以防止NaOH的潮解.製備甲烷時鹼石灰的作用是提供反應物NaOH和乾燥作(CaO)
在不同化學反應中起的作用不同:
碳酸鹽加熱分解能產生CO2,只有(NH4)2CO3或NH4HCO3,其分解產生的混合氣體通過鹼石灰后,CO2和H2O被吸收,可得到純凈的NH3。(起乾燥作用)
運用其乾燥作用能實現氣體除雜,如NH3(H2O)
鹼石灰還可以除去SO2,H2S,HCl,CO2 等酸性氣體
初中常用的乾燥劑有酸性\鹼性\中性之分
乾燥劑顧名思義就是用來乾燥用的(中學常見的是乾燥氣體當然也可乾燥液體,中學不常見),當然根據乾燥劑的性質不同乾燥的物質類型也不同.
常見的乾燥劑(括弧中為乾燥劑的狀態):
酸性乾燥劑:濃硫酸(H2SO4),五氧化二磷(P2O5)等;主要乾燥酸性或中性氣體
如SO2,CO2,CO,NO2,O2,NO,H2,N2
鹼性乾燥劑:鹼石灰(CaO),NaOH等;主要乾燥鹼性或中性氣體
如NH3,CO,O2,N2,H2,PH3
中性乾燥劑:CaCl2(s),MgSO4(s)等;這類乾燥劑不常用因為很複雜,如CaCl2(s),看上去好象不和酸性氣體反應似乎可以乾燥酸性氣體,但它不能幹燥鹵化氫(HCl HBr),因會發生複雜的化學反應中學階段沒學;再者它也不能幹燥NH3,因它可以和NH3形成複雜的絡合物.總之這類乾燥劑一般主要是乾燥中性氣體.
另:①,乾燥劑的選擇既要看乾燥劑的性質還要看所乾燥物質的性質,如濃硫酸是酸所以不能幹燥鹼性氣體;另外濃硫酸還具有強氧化性,因此不能用來乾燥還原性的物質如H2S,HI,HBr等
②對液體乾燥劑來說一般裝在洗氣瓶中(氣體從長管進,短管出).而固體乾燥劑裝在乾燥管或U形管中.

3用途

燒鹼在國民經濟中有廣泛應用,許多工業部門都需要燒鹼。使用燒鹼最多的部門是化學藥品的製造,其次是造紙、煉鋁、煉鎢、人造絲、人造棉和肥皂製造業。另外,在生產染料、塑料、藥劑及有機中間體,舊橡膠的再生,制金屬鈉、水的電解以及無機鹽生產中,製取硼砂、鉻鹽、錳酸鹽、磷酸鹽等,也要使用大量的燒鹼。工業用氫氧化鈉應符合國家標準GB 209-93;工業用離子交換膜法氫氧化鈉應符合國家標準GB/T 11199-89;化纖用氫氧化鈉應符合國家標準GB 11212-89;食用氫氧化鈉應符合國家標準GB 5175-85。

4對人體的傷害

它對蛋白質有溶解作用,有強烈刺激性和腐蝕性。用0.02%溶液滴入兔眼,可引起角膜上皮損傷。小鼠腹腔內LD50: 40 mg/kg,兔經口LDLo:500 mg/kg。粉塵刺激眼和呼吸道,腐蝕鼻中隔;濺到皮膚上,尤其是濺到黏膜,可產生軟痂,並能滲入深層組織,灼傷后留有瘢痕;濺入眼內,不僅損傷角膜,而且可使眼睛深部組織損傷,嚴重者可致失明;誤服可造成消化道灼傷,絞痛、粘膜糜爛、嘔吐血性胃內容物、血性腹瀉,有時發生聲啞、吞咽困難、休克、消化道穿孔,後期可發生胃腸道狹窄。

5防護辦法

大量接觸燒鹼時應佩帶防護用具,工作服或工作帽應用棉布或適當的合成材料製作。操作人員工作時必須穿戴工作服、口罩、防護眼鏡、橡皮手套、橡皮圍裙、長統膠靴等勞保用品。應塗以中性和疏水軟膏於皮膚上。接觸片狀或粒狀燒鹼時,工作場所應有通風裝置,室內空氣中最大允許濃度為中國MAC 0.5毫克/米3(以NaOH計),美國ACGIH TLVC 2毫克/米3。可能接觸其粉塵時,必須佩戴頭罩型電動送風過濾式防塵呼吸器。必要時,佩戴空氣呼吸器。操作人員必須經過專門培訓,嚴格遵守操作規程。建議操作人員佩戴頭罩型電動送風過濾式防塵呼吸器,穿橡膠耐酸鹼服,戴橡膠耐酸鹼手套。遠離易燃、可燃物。避免產生粉塵。避免與酸類接觸。搬運時要輕裝輕卸,防止包裝及容器損壞。配備泄漏應急處理設備。倒空的容器可能殘留有害物。稀釋或製備溶液時,應把鹼加入水中,避免沸騰和飛濺。

6包裝儲運

鹼石灰的包裝儲運:
鹼石灰一般採用25kg三層塑編袋,內層和外層為塑料編織袋,中間一層為塑料內膜袋。片鹼被《常用危險化學品的分類及標誌 (GB 13690-92)》劃為第8.2 類鹼性腐蝕品,屬八級危險品,危規編碼:1823。應貯存在通風、乾燥的庫房或貨棚內。包裝容器要完整、密封。不得與易燃物和酸類共貯混運。運輸過程中要注意防潮、防雨。失火時,可用水、砂土和各種滅火器撲救,但消防人員應注意水中溶入燒鹼后的腐蝕性。
物化性質 純品為無色透明晶體,相對密度2.130。熔點318.4℃。沸點1390℃。市售燒鹼有固態和液態兩種:純固體燒鹼呈白色,有塊裝、片狀、棒狀、粒狀,質脆;純液體燒鹼為無色透明液體。固體燒鹼有很強的吸濕性。易溶於水,溶解時放熱,水溶液呈鹼性,有滑膩感;溶於乙醇和甘油;不溶於丙酮、乙醚。腐蝕性極強,對纖維、皮膚、玻璃、陶瓷等有腐蝕作用。與金屬鋁和鋅、非金屬硼和硅等反應放出氫;與氯、溴、碘等鹵素髮生歧化反應;與酸類起中和作用而生成鹽和水。
保存固體氫氧化鈉時要注意把封嚴,防止暴露在空氣中吸收水分潮解或與二氧化碳。在用玻璃瓶盛放片鹼或者其他形態的氫氧化鈉時,不可用玻璃瓶塞,應換用膠塞,因氫氧化鈉會與玻璃中的二氧化硅反應生成硅酸鈉導致瓶塞與瓶體粘接不易打開。

7生產方法

天然鹼苛化法先將天然鹼粉碎、溶解、澄清,再將石灰乳加入清液中進行苛化反應;苛化液澄清后所得清液經一次蒸發,過濾除去雜質鹽;濾液經二次蒸發后,再過濾除鹽;最後濾液熬製成燒鹼。  
NaHO3+Ca(OH)2→NaOH+H2O+CaCO3↓2純鹼苛化法先將純鹼溶於水,與石灰乳混合進行苛化反應。苛化液澄清后,清液蒸發濃縮至一定濃度的液體產品,將濃縮液進一步熬濃可得固體產品。
Na2CO3+Ca(OH)2→2NaOH+CaCO3↓3.隔膜電解法將原鹽(食鹽)溶於水(化鹽)后,分別加入適量的純鹼、燒鹼和氯化鋇,以除去鈣、鎂和硫酸根離子。為加速沉澱,可加入苛化麩皮類沉澱劑。鹽泥過濾、洗滌,洗水用於化鹽。澄清液經砂濾后,用鹽酸中和,經預熱後進人電解槽電解。電解液經預蒸發後過濾除去氯化鈉等鹽,最後熬製成固體燒鹼。2NaCl+2H2O[電解] →2NaOH+Cl2↑+H2↑;  
工業上生產燒鹼的方法有苛化法和電解法兩種。 
苛化法按原料不同分為純鹼苛化法和天然鹼苛化法;電解法可分為隔膜電解法和離子交換膜法。純鹼苛化法將純鹼、石灰分別經化鹼製成純鹼溶液、化灰製成石灰乳,於99~101℃進行苛化反應,苛化液經澄清、蒸發濃縮至40%以上,製得液體燒鹼。將濃縮液進一步熬濃固化,製得固體燒鹼成品。  
苛化泥用水洗滌,洗水用於化鹼。其Na2CO3+Ca(OH)2→2NaOH+CaCO3天然鹼苛化法 天然鹼經粉碎、溶解(或者鹼鹵)、澄清后加人石灰乳在95~100℃進行苛化,苛化液經澄清、蒸發濃縮至NaOH濃度46%左右、清液冷卻、析鹽後進一步熬濃.製得固體燒鹼成品。苛化泥用水洗滌,洗水用於溶解天然鹼。
其Na2CO3+Ca(OH)2→2NaOH+CaCO3↓NaHCO3+Ca(OH)2→NaOH+CaCO3↓+H2O隔膜電船法將原鹽化鹽后加入純鹼、燒鹼、氯化鋇精製劑除去鈣、鎂、硫酸根離子等雜質,再於澄清槽中加入聚丙烯酸鈉或苛化麩皮以加速沉澱,砂濾后加入鹽酸中和,鹽水經預熱後送去電解,電解液經預熱、蒸發、分鹽、冷卻,製得液體燒鹼,進一步熬濃即得固體燒鹼成品。  
鹽泥洗水用於化鹽。其2NaCl+2H2O[電解] →2NaOH+Cl2↑+H2↑離子交換膜法將原鹽化鹽后按傳統的辦法進行鹽水精製,把一次精鹽水經微孔燒結碳素管式過濾器進行過濾后,再經螫合離子交換樹脂塔進行二次精製,使鹽水中鈣、鎂含量降到0.002%以下,將二次精製鹽水電解,於陽極室生成氯氣,陽極室鹽水中的Na+通過離子膜進入陰極室與陰極室的0H生成氫氧化鈉,H+直接在陰極上放電生成氫氣。
電解過程中向陽極室加入適量的高純度鹽酸以中和返遷的OH-,陰極室中應加入所需純水。在陰極室生成的高純燒鹼濃度為30%~32%(質量),可以直接作為液鹼產品,也可以進一步熬濃,製得周體燒鹼成品。其2NaCl+2H2O→2NaOH+H2↑+Cl2↑。
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