碳酸鈉是什么?
碳酸鈉也就是平時說的小蘇打,分為工業純堿和食用純堿。工業的純碳酸鈉是不能夠應用的。
可食用,屬于食品添加劑,但不宜過度使用。如果長時間過量的話,容易導致出現胃酸分泌過多。它是一種食品疏松劑和肉類嫩化劑,能有效去除面團的酸味。適當使用可以給食物帶來極好的色、香、味,增加人們的食欲。
碳酸鈉對人體有害嗎?
若直接接觸碳酸鈉,那么會對皮膚造成灼傷。碳酸鈉常用于生活中的洗滌和食品加工。常見的是食用堿。正常使用可以中和食物中的酸味,增加食物的顏色。正常食用堿對人體無害。碳酸鈉的主要用途是軟化食物纖維。在肉制品中加入少量的食用堿,可以使肉制品更加鮮嫩,快速增加干貨成分,快速中和食物中的酸味,增加其顏色,使食物的外觀和味道更好。在制作面條的時候加用食用堿,面條也可以變得更加勁道、爽滑。因其堿性較強,用量要注意,稍多一點就會影響口感和顏色。例如蒸饅頭時,如果放多了會出現顏色變黃,口感變差,甚至變苦。另外,碳酸鈉還可以用來清洗瓜果、蔬菜,起到去除殘留農藥的作用。
碳酸鈉生產方法
實驗室方法
實驗室制取碳酸鈉:
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呂布蘭法
早在1791年,古人就開始、煤、石灰石為原料生產碳酸鈉,是呂布蘭法。
該方法原料利用不足,勞動條件差,產品質量差,逐漸被索爾維法取代。
索氏制堿法
1859年,比利時人索爾維以鹽、氨、二氧化碳為原料,在室溫下從溶液中析出碳酸氫鈉,加熱分解成碳酸鈉。人們稱這種方法為索氏堿法,一直使用到現在:
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:
步驟二:碳酸氫銨與氯化鈉反應產生的碳酸氫鈉沉淀和氯化銨。碳酸氫鈉沉淀的原因是溶解度低。經過濾得到碳酸氫鈉固體:
這兩步總的化學方程式是:
步驟三:加熱分解碳酸氫鈉,產生水,二氧化碳和碳酸鈉,即純堿:
步驟四:將副產氯化銨與熟石灰混合加熱,得到的氨氣可回收利用:
侯氏制堿法
1943年,中國人侯德榜出國留學歸來。結合大陸缺鹽的國情,他改進了索爾維法,將純堿和合成氨結合起來,同時生產碳酸鈉和化肥氯化銨,大大提高了鹽的利用率。是侯氏堿法:
步驟一,氨與水和二氧化碳反應產生一分子碳酸氫銨,步驟二,碳酸氫銨與氯化鈉反應產生的碳酸氫鈉沉淀和氯化銨,其溶解性較小,是因為其溶解性較小。經過濾得到碳酸氫鈉固體。(這兩步和上面的索氏制堿法相同)。
侯氏制堿法生產流程
步驟三,合成碳酸氫鈉部分可直接出廠銷售,其余碳酸氫鈉可加熱分解,產生碳酸鈉,產生的二氧化碳可回到第一步循環利用。
按照NH4Cl溶解度大于NaCl的原理,在低溫下溶解度小于NaCl的原理,在278K~283K(5℃~10℃)的情況下,向母液中加入鹽粉,使NH4Cl單獨結晶析出作為氮肥。
與侯氏堿法不同的是,索氏堿法在整個生產過程中回收NH3,而侯氏堿在整個生產過程中回收CO2,NH4Cl直接作為純堿的副產品-肥料。因此,索氏法產品為碳酸鈉,副產品為氯化鈣;侯氏法產品為碳酸鈉,副產品為氯化銨。
這種方法的優點:保留了氨堿法的優點,消除了它的缺點,將鹽的利用率提高到96%;NH4Cl可以作為氮肥;它可以與合成氨廠聯合,將合成氨的原料氣CO轉化為CO2,消除了CaCO3CO2。