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離子交換膜法取代隔膜法生產燒

發布時間:2021-01-17 17:18:31

① 氯鹼工業中用離子交換膜法電解制鹼的主要生產流程示意圖如圖1所示;氯鹼工業中用離子交換膜法電解制鹼的

(1)由圖示可知電源負極產生了氫氧化鈉溶液,所以溶液的pH值升高;
(2)加入的試回劑與硫酸根離子答反應生成硫酸鋇沉澱,加入的試劑必須是可溶性的鋇鹽,還不能引入新的陰離子,如果用硝酸鋇就會引入硝酸根離子了,所以用氯化鋇試劑;
(3)根據除去鈣離子用碳酸根離子進行沉澱,除去鎂離子用氫氧根離子進行沉澱,除去硫酸根離子用鋇離子沉澱,過量的鋇離子需要用碳酸根離子除去,加入Na2CO3的順序必須在加入鋇離子的後面即可,所以b正確;
(4)根據循環圖,可以循環使用的物質是氯化鈉;
(5)因為氯化鈉的溶解度隨溫度變化不大,所以可以採用蒸發溶劑結晶再進行過濾的方法,除去氫氧化鈉中的氯化鈉.
故答案為:(1)升高;(2)c;(3)b;(4)淡鹽水(NaCl);(5)過濾.

② 該小組同學模擬工業上用離子交換膜法制燒鹼的方法,那麼可以設想用如圖裝置電解硫酸鉀溶液來製取氫氣、氧

①電解時,來陽極上失自電子發生氧化反應,溶液中的氫氧根離子的放電能力大於硫酸根離子的放電能力,所以陽極上氫氧根離子失電子生成水和氧氣4OH--4e-=2H2O+O2↑;陽極氫氧根離子放電,因此硫酸根離子向陽極移動,陰極氫離子放電,因此鈉離子向陰極移動,所以通過相同電量時,通過陰離子交換膜的離子數小於通過陽離子交換膜的離子數.
故答案為:4OH--4e-=2H2O+O2↑;<.
②氫氧化鉀在陰極生成,所以在D口導出;氧氣在陽極生成,且氧氣是氣體,所以從B口導出.
故答案為:D,B.
③通電開始後,陰極上氫離子放電生成氫氣,氫離子來自於水,所以促進水的電離,導致溶液中氫氧根離子的濃度大於氫離子的濃度,所以溶液的PH值增大.
故答案為:H+放電,促進水的電離,OH-濃度增大.
④燃料原電池中,燃料在負極上失電子發生氧化反應,氧化劑在正極上得電子發生還原反應,該燃料原電池中,氧氣是氧化劑,所以氧氣在正極上得電子和水反應生成氫氧根離子,電極反應式為O2+2H2O+4e-=4OH-
故答案為:O2+2H2O+4e-=4OH-

③ 隔膜法和離子交換膜法生產氫氧化鈉有何區別

氫氧化鈉 開放分類: 氫氧化鈉、燒鹼、苛性鈉、火鹼、液鹼 NaOH固體溶於水放熱;又稱燒鹼、火鹼、苛性鈉,是常見的、重要的強鹼,英文名稱sodiun hydroxide(別名Caustic soda). 化學式NaOH 分子量40.01.CASRN: 1310-73-2 .EINECS 登錄號215-185-5. 密度2.130克/厘米3,熔點318.4℃,水溶性SOLUBLE,沸點1390℃,Kb=3.0,pKb= -0.48.鈉(Na)元素在元素周期表中為第11號元素,位於元素周期表第ⅠA族(第Ⅰ主族)第3周期,屬於鹼金屬族(該族元素均呈強鹼性,氫(H)元素除外).其核外電子排布為2、8、1(1s2,2s2,2p6,3s1),最外層3s1電子為其價電子,Na元素很容易失去3s1電子而形成正一價的鈉離子(Na+),故呈強金屬性.Na元素與水反應(與水反應時,應用燒杯並在燒杯上加蓋玻璃片,反應時鈉塊浮在水面上,熔呈球狀,游於水面,有「絲絲」的響聲,並有生成物飛濺),生成強鹼性NaOH溶液,並放出氫氣.固體NaOH中OH以O-H共價鍵結合,Na與OH以強離子鍵結合,溶於水其解離度近乎100%,故其水溶液呈強鹼性,可使無色的酚酞試液變成紅色,或使PH試紙變藍等. 純的無水氫氧化鈉為白色半透明,結晶狀固體.氫氧化鈉極易溶於水,溶解度隨溫度的升高而增大,溶解時能放出大量的熱,288K時其飽和溶液濃度可達26.4mol/L.它的水溶液有澀味和滑膩感,溶液呈強鹼性,具備鹼的一切通性.市售燒鹼有固態和液態兩種:純固體燒鹼呈白色,有塊狀、片狀、棒狀、粒狀,質脆;純液體燒鹼為無色透明液體.氫氧化鈉還易溶於乙醇、甘油;但不溶於乙醚、丙酮、液氨.對纖維、皮膚、玻璃、陶瓷等有腐蝕作用,溶解或濃溶液稀釋時會放出熱量;與無機酸發生中和反應也能產生大量熱,生成相應的鹽類;與金屬鋁和鋅、非金屬硼和硅等反應放出氫;與氯、溴、碘等鹵素發生歧化反應.能從水溶液中沉澱金屬離子成為氫氧化物;能使油脂發生皂化反應,生成相應的有機酸的鈉鹽和醇,這是去除織物上的油污的原理. 氫氧化鈉的用途十分廣泛,在化學實驗中,除了用做試劑以外,由於它有很強的吸濕性,還可用做鹼性乾燥劑.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葯品的製造,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、葯劑及有機中間體,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准 GB 209-93;工業用離子交換膜法氫氧化鈉應符合國家標准 GB/T 11199-89;化纖用氫氧化鈉應符合國家標准 GB 11212-89;食用氫氧化鈉應符合國家標准 GB 5175-85. 在工業上,氫氧化鈉通常稱為燒鹼,或叫火鹼、苛性鈉.這是因為較濃的氫氧化鈉溶液濺到皮膚上,會腐蝕表皮,造成燒傷.它對蛋白質有溶解作用,有強烈刺激性和腐蝕性(由於其對蛋白質有溶解作用,與酸燒傷相比,鹼燒傷更不容易癒合).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,尤其是濺到粘膜,可產生軟痂,並能滲入深層組織,灼傷後留有瘢痕;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.由於強鹼性,對水體可造成污染,對植物和水生生物應予以注意. 《化學危險物品安全管理條例 (1987年2月17日國務院發布)》,《化學危險物品安全管理條例實施細則 (化勞發[1992] 677號)》,《工作場所安全使用化學品規定 ([1996]勞部發423號)》等法規,針對化學危險品的安全使用、生產、儲存、運輸、裝卸等方面均作了相應規定;《常用危險化學品的分類及標志 (GB 13690-92)》將該物質劃為第8.2 類鹼性腐蝕品;《隔膜法燒鹼生產安全技術規定 (HGA001-83)》、《水銀法燒鹼生產安全技術規定 (HGA002-83)》作了專門規定.

④ 離子膜燒鹼的 鹽泥 可以用來燒磚頭和生產水泥嗎

氫氧化鈉,化學式為NaOH,俗稱燒鹼、火鹼、苛性鈉,為一種具有很強腐蝕性的強鹼,一般為片狀或顆粒形態,易溶於水(溶於水時放熱)並形成鹼性溶液,另有潮解性,易吸取空氣中的水蒸氣(潮解)和二氧化碳(變質)。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、石灰製成石灰乳,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。 Na2CO3+Ca(OH)2→2NaOH+CaCO3↓ 天然鹼苛化法天然鹼經粉碎、溶解(或者鹼鹵)、澄清後加人石灰乳在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。 Na2CO3+Ca(OH)2→2NaOH+CaCO3↓NaHCO3+Ca(OH)2→NaOH+CaCO3↓+H2O 隔膜電解法將原鹽化鹽後加入純鹼、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,砂濾後加入鹽酸中和,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。 2NaCl+2H2O[電解] →2NaOH+Cl2↑+H2↑ 離子交換膜法將原鹽化鹽後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後,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OH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,製得固體燒鹼成品。 2NaCl+2H?O→2NaOH+H?↑+Cl?↑

⑤ 離子交換膜法電解食鹽水具體原理 謝謝

二、離子交換膜法制燒鹼
1.離子交換膜電解槽的構成

離子交換膜電解槽

主要由陽極、陰極、離子交換膜、電解槽框和導電銅棒等組成;每台電解槽由若干個單元槽串聯或並聯組成。陽極用金屬鈦網製成,為了延長電極使用壽命和提高電解效率,陽極網上塗有鈦、釕等氧化物塗層;陰極由碳鋼網製成,上面塗有鎳塗層;離子交換膜把電解槽分成陰極室和陽極室。

電極均為網狀,可增大反應接觸面積,陽極表面的特殊處理是考慮陽極產物Cl2的強腐蝕性。

離子交換膜法制燒鹼名稱的由來,主要是因為使用的陽離子交換膜,該膜有特殊的選擇透過性,只允許陽離子通過而阻止陰離子和氣體通過,即只允許H+、Na+通過,而Cl-、OH-和兩極產物H2和Cl2無法通過,因而起到了防止陽極產物Cl2和陰極產物H2相混合而可能導致爆炸的危險,還起到了避免Cl2和陰極另一產物NaOH反應而生成NaClO影響燒鹼純度的作用。

上海天原化工廠電解車間的離子交換膜電解槽

2.離子交換膜法電解制鹼的主要生產流程

如圖,精製的飽和食鹽水進入陽極室;純水(加入一定量的NaOH溶液)加入陰極室,通電後H2O在陰極表面放電生成H2,Na+則穿過離子膜由陽極室進入陰極室,此時陰極室導入的陰極液中含有NaOH;Cl-則在陽極表面放電生成Cl2。電解後的淡鹽水則從陽極室導出,經添加食鹽增加濃度後可循環利用。

陰極室注入純水而非NaCl溶液的原因是陰極室發生反應為2H++2e-=H2↑;而Na+則可透過離子膜到達陰極室生成NaOH溶液,但在電解開始時,為增強溶液導電性,同時又不引入新雜質,陰極室水中往往加入一定量NaOH溶液。

氯鹼工業的主要原料:飽和食鹽水,但由於粗鹽水中含有泥沙、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO等雜質,遠不能達到電解要求,因此必須經過提純精製。

⑥ 在離子交換膜法制燒鹼中,為什麼要對鹽水進行二次精製

水中的雜質影響氯化鈉的電解,不能達到工藝要求,對 氫氧化鈉的生產和品質帶來很大的問題,雜質,懸浮物,鈣鎂離子都會影響,這些雜質的存在往往決定了制鹼水平,很有必要進行鹽水精製

⑦ 離子交換膜法制燒鹼的具體過程是怎樣的請給我講一講

電解食鹽抄水,中間用陽離子交換膜(只能通過陽離子)隔開
陰極:2H(+)+2e-=H2(氣體)
陽極:2Cl-=cl2+2e-
所以總反應為2NaCl+2H2O=2NAOH+CL2+H2
在陰極就能製得純凈的燒鹼

⑧ 燒鹼生產的基本原理,有人會么

氫氧化鈉,化學式為NaOH,俗稱燒鹼、火鹼、苛性鈉,為一種具有很強腐蝕性的強鹼,一般為片狀或顆粒形態,易溶於水(溶於水時放熱)並形成鹼性溶液,另有潮解性,易吸取空氣中的水蒸氣(潮解)和二氧化碳(變質)。

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、石灰製成石灰乳,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。
Na2CO3+Ca(OH)2→2NaOH+CaCO3↓
天然鹼苛化法
天然鹼經粉碎、溶解(或者鹼鹵)、澄清後加人石灰乳在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。
Na2CO3+Ca(OH)2→2NaOH+CaCO3↓NaHCO3+Ca(OH)2→NaOH+CaCO3↓+H2O
隔膜電解法
將原鹽化鹽後加入純鹼、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,砂濾後加入鹽酸中和,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。
2NaCl+2H2O[電解] →2NaOH+Cl2↑+H2↑
離子交換膜法
將原鹽化鹽後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後,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OH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,製得固體燒鹼成品。
2NaCl+2H₂O→2NaOH+H₂↑+Cl₂↑

⑨ 離子交換膜法制燒鹼

會,所以離子交換膜法制燒鹼可以得到NaOH

⑩ 離子交換膜法電解食鹽水制氯氣和燒鹼的工藝原理

使用離子交換膜可以使正,負的離子不能相遇,所以就等於電解食鹽水,2NaCi+2H2O=2NaOH+H2+Ci2
(NaOH為燒鹼,H2為氫氣,Ci2為氯氣)

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