纯碱化学式(纯碱期货基础知识)

纯碱又称苏打、纯碱、碱面或洗涤碱，由碳酸钠组成，分子式为Na2CO3，分子量为105.99。

碳酸钠是重要的基础化工原料，也是“三酸两碱”中的两碱之一1。它广泛应用于建材、石化、冶金、食品、纺织、国防、医药等国民经济的许多领域，在国民经济中占有十分重要的地位。

碳酸钠在室温下为白色、无味的粉末或颗粒，具有吸水性。暴露在空气体中，逐渐吸水，会形成硬块。碳酸钠易溶于水和甘油，微溶于无水乙醇，难溶于丙醇。20℃时每100克水中可溶解20克碳酸钠，35.4℃时溶解度最高，每100克水中可溶解49.7克碳酸钠。

碳酸钠是钠盐。碳酸钠在水溶液中水解，离子化的碳酸根离子与水中的氢离子结合形成碳酸氢根离子，导致溶液中的氢离子减少，留下离子化的氢氧根离子，故其水溶液呈碱性(pH=11.6)。

碳酸钠具有一定的腐蚀性，稳定性强，但在高温下也能分解产生氧化钠和二氧化碳。碳酸钠长时间接触空气体，可吸收空气体中的水分和二氧化碳，生成碳酸氢钠。

碳酸钠可以分别与酸、盐和碱反应。它能与酸发生复分解反应。如果有足够的盐酸，就会形成氯化钠和碳酸。不稳定的碳酸会立即分解成二氧化碳和水，碳酸钠与其他种类的酸也会发生类似的反应。与盐可发生复分解反应，如某些钙盐和钡盐可与碳酸钠沉淀，生成新的钠盐。能与氢氧化钙、氢氧化钡等碱发生复分解反应，生成沉淀和氢氧化钠，俗称苛化。

02生产过程

制碱工艺主要分为合成碱法和天然碱法。合成碱法约占世界纯碱产能的三分之二，天然碱法约占三分之一。合成氨法分为氨碱法和联碱法两大工艺。

氨生产过程

合成氨生产的主要反应过程是:向饱和盐水中通入氨气，制得氨盐水，然后用氨盐水吸收二氧化碳，得到碳酸氢钠(俗称小苏打)，最后碳酸氢钠煅烧得到淡碱。

制碱用氨气来自合成氨厂，二氧化碳来自石灰石煅烧。石灰石的主要成分是碳酸钙，煅烧后产生二氧化碳和氧化钙(生石灰)。其中二氧化碳用于制造纯碱的主要反应过程中；氧化钙与水反应生成氢氧化钙(熟石灰)，加入碳酸氢钠沉淀后的母液中，生成氨气和以氯化钙为主要成分的废液废渣，氨气可循环用于主反应过程。

联合制碱工艺

联碱工艺将合成氨生产与纯碱生产合二为一，利用合成氨厂的氨气和二氧化碳同时生产纯碱和氯化铵。

联碱法生产纯碱的反应过程与氨碱法相同，都是在饱和盐水中先后通入氨气和二氧化碳，生成碳酸氢钠，再将碳酸氢钠煅烧生成纯碱。

与氨碱法相比，联碱法的核心创新在于利用不同温度下溶解度的变化，将剩余母液(主要是碳酸氢钠、氯化钠和氯化铵)冷却，加入氯化钠晶体，使氯化铵以晶体形式析出。剩余的饱和盐水母液可作为反应原料循环使用。

此外，由于与合成氨厂联合生产，联合碱反应中的氨和二氧化碳均可由合成氨厂直接提供。因此不需要进行石灰石煅烧等一系列反应来生成二氧化碳。

天然碱生产过程

根据碱矿成分的不同，天然碱的生产工艺主要分为蒸发法和碳化法。对于结晶碱石(Na2CO3？碳酸氢钠？2H2O)是天然碱矿石的主要成分。一般采用蒸发工艺，通过分解或中和结晶碱石中的碳酸氢钠，然后蒸发提纯来生产纯碱。对于碱、硝酸盐、盐共存或主要成分为苏打浸泡(Na2CO3？10H2O)固体矿石，一般采用卤水碳化工艺，提取天然卤水进行碳化，干燥煅烧生产纯碱。

03使用方式

碳酸钠是重要的化工原料之一，其用途主要包括以下几个领域:一是在建材领域，作为平板玻璃的主要原料之一，为反应提供钠离子，也是澄清剂的主要成分；二是在化工生产领域，纯碱广泛用于制造硅酸钠(俗称硅酸钠、硅酸钠)、碳酸氢钠(俗称小苏打)、氟化钠、重铬酸盐等产品；第三，在印染冶金领域，纯碱在纺织生产过程中用作软化剂，或用作冶炼的助溶剂、选矿的浮选剂、炼钢的脱硫剂等。第四，在食品加工领域，纯碱作为面食添加剂，起中和剂、膨松剂、缓冲剂和面团改良剂的作用，可以增加面食的口感和弹性。也可作为味精、酱油生产中的主要辅助添加剂。此外，纯碱还广泛用于环境脱硫、医药产品、制革、造纸等。高端纯碱也可用于制造显像管玻壳和光学玻璃。

本文源于永安期货。

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