Деңгей Химиялық технологияның негізгі үдерістері мен заңдылықтары
жүктеу/скачать 1,38 Mb.
|
ҚЗХЖ толықтырылғын
| 25. Каустикалық сода өндірісі.
Каустикалық сода, оны басқаша атайды гидроксидом натрий, едким натром немесе каустиком, химикам ретінде белгілі NaOH. Сода ерітіндісінің каустификациясы әктік әдіспен күйдіргіш натрий алудың негізгі сатысы болып саналады. Сонымен қатар, каустификация сульфатты әдіспен целлюлоза, ылғал сілтілі әдіспен саз алу және т.б. өндірістердің бір сатысы болып табылады. Каустификация төменгі температурадағы әртекті катализсіз процестерге жатады. Бұл процесс ізбесті-содалы тәсілмен суды жұмсарту үшін де қолданылады. Пайда болатын тұнбаның бөлшектерінің өлшемдерін үлкейту, яғни қалдықтың тұну жылдамдығын жоғарылату үшін суды алдын-ала тазартудың кешенді реагентті тәсілі қолданылады. Бұл тәсілде сода ерітіндісі мен әкті алдын-ала араластырып, қыздырып содан кейін суға қосады. Бұл жағдайда сода ерітіндісінің каустификациясының нәтижесінде кальций карбонатының тұнбасы түзіледі:
Бұл тәсіл аммиакты әдіспен кальцийлі сода өндірісінде натрий хлорид ерітіндісін кермек тұздардан тазарту үшін де қолданылады. Күйдіргіш натр өндірісінде шикі бикорбанатты декарбонизациялау немесе кальцийлі соданы еріту арқылы алынған сода ерітіндісін әкпен немесе әк сүтімен өңдеу нәтижесінде (2.1)-ші реакция бойынша тұнба түзіледі. Каустификациялау процесінде әк сүтінің орнына әкті қолдану: 1) СаО-ны сөндіру жылуын қолдануға және 2) әк сүтімен келетін суды процестен ығыстыру нәтижесінде күйдіргіш натрдың шоғырланған ерітіндісін алуға мүмкіндік береді. Сода ерітіндісін каустификациялау процесі кинетикалық аймақта жүретін, «сұйық-қатты» жүйесіндегі қайтымды экзотермиялық процесс болып табылады. Реакцияның нәтижесі негізінен еритін компоненттердің Са(ОН)2 мен СаСО3-ң ерігіштерінің қатынасына, яғни ОН- және СО32- иондарының ерітіндідегі концентрацияларына байланысты болады. Процестің басында (2.1) реакциясының бағыты оң жаққа ығысқан, себебі СаСО3-ң ерігіштігі Са(ОН)2-ң ерігіштігінен төмен. Мысалы, 1000С-де Са(ОН)2-ң судағы ерігіштігі 0,07%, ал СаСО3-кі - 0,00002% ғана болады. Сонымен қатар, каустификация процесі басталғанда ерітіндінің құрамында көп мөлшерде СО32- иондары болады. Бұл иондар ерігіштігі онсыз да өте төмен СаСО3-тің ерігіштігін одан бетер төмендетеді. Каустификация барысында ерітіндіде ОН- иондары жиналады, ал СО32- иондарының мөлшері азаяды. Сондықтан СаСО3-тің ерігіштігі артады да, Са(ОН)2-ң ерігіштігі төмендейді. Тұздардың ерігіштігі бірдей болған кезде тепе-теңдік орнайды. 1. Фарфор стаканға (5) берілген мөлшердегі (100-200г) бастапқы сода ерітіндісін құйып, алдын-ала керекті температураға дейін қыздырылған термостатқа (1) орналастырады. 2. Ерітінді араластырғышы қосылған каустификаторда 800С-ге дейін қыздырылады, содан кейін ерітіндіге майдаланған әк тасын 5-10минут аралығында аз-аздап қосады. 3. Сода ерітіндісіне есептелген әк тасының барлығын қосып болғаннан кейін тәжірибенің басталу уақытын белгілейді. Каутификацияны 40-60минут аралығында жүргізеді. Каустификация температурасы тәжірибе барысында тұрақты 800С болуы керек. 4. Тәжірибе аяқталғаннан кейін араластырғышты тоқтатып, каустификаторды термостаттың ішінен алады. Каустификация дәрежесін анықтау үшін қалдықты 0,06МПа вакуумда сүзіп алу керек, ол үшін Бунзен колбасын және Бюхнер үрінкесін қолданады. Сүзіндіні конусты колбаға құйып алады. Тұнбаны ыстық сумен шайып, жуынды суларды жинайды. 5. Фильтраттағы және жуынды сулардағы NaOH пен Na2CO3-ң құрамын титрлеу арқылы анықтап, олардың қосындысын есептейді. 6. Алынған мәліметтер бойынша әрбір тәжірибе үшін каустификация дәрежесін (Х) есептейді. Ол NaOH-ң фильтрат пен тұнбадағы мөлшерінің NaOH пен Na2CO3-тің (NaOH-қа есептегенде) фильтрат пен тұнбадағы қосынды салмағына қатынасы бойынша есептеледі. Содан кейін каустификация дәрежесінің бастапқы сода ерітіндісінің концентра-циясына тәуелділік графигін салады да, қорытынды жасайды. жүктеу/скачать 1,38 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|