天然碱

蒸发盐矿物,为水合碳酸氢钠

天然碱是一种蒸发盐矿物,为水合 碳酸氢钠 , 又叫 碳酸钠 石,俗称苏打灰,无水 芒硝 ,又称盐饼。

天然碱呈白色或灰白色,比重为2.1,硬度为2.5—3,是软纤维状或块状有玻璃光泽的半透明的矿物,易溶解于水。 中国 主要以 内蒙古自治区 的 碱湖 产出最多,内蒙古的 查干诺尔 碱矿、 西藏高原 和 桐柏县 也有产出。

天然碱是制碱工业重要原料,用以制取纯碱、 氢氧化钠 、小苏打等,也是玻璃工业原料和冶金工业制取 铝氧 的辅助原料。天然碱在 人造纤维 、 造纸 、 染料 、塑料、肥皂、 洗涤剂 、 无机化学 制品、纺织、石油精炼、医药、农药以及橡胶翻新等方面亦有广泛应用。

制法

天然碱含有多种杂质,要加工成纯净的碱类产品,首先制成 碱液 ,而后根据碱液组成用适当加工方法制成纯碱、 烧碱 、 碳酸氢钠 等制品。例如,可以用下面谈到的 索尔维 制碱法,由天然碱液制得纯碱。在制小苏打(碳酸氢钠 NaHCO3 )时,可用 碳化 法,即使烧 生石灰 产生的 二氧化碳 与天然碱液中的 碳酸钠 反应:

Na2CO3 + CO2 +H2O=2NaHCO3

用天然碱制 氢氧化钠 ( NaOH )普遍采用苛化法。将天然碱液与过量不小于2%的石灰进行 苛化反应 ,使碳酸钠转化为 氢氧化钠 ,形成液体烧碱:

Na2CO3+ 氢氧化钙 =2NaOH+ CaCO3 ↓

所得 液碱 经澄清、过滤、蒸发浓缩、冷析除盐和熔融等工序,可以制成含NaOH95%以上的固体 烧碱 。

主要来源

天然的矿物碱主要来自碱湖和固体碱矿。它们是最主要的天然碱资源。通常所说的天然碱,是指主要化学成分为 碳酸钠 和 碳酸氢钠 的一类矿物。 碳酸氢三钠 ( Na2CO3· NaHCO3· 2H2O),是常见的典型天然碱矿物,故有时专称它为天然碱,又叫做碱石。我们知道, 碳酸钠 和碳酸氢钠都是 无机盐 ,只因溶于水产生 氢氧根 OH-显强碱性,才称为碱。

矿藏

我国已发现天然碱矿产地有152处,储量近4亿吨。以 内蒙古自治区 的 碱湖 最多, 西藏高原 是现代盐碱湖的集中地。地处中原的 南阳盆地 是古代天然碱的重要产地。 桐柏县 的吴城天然碱矿和安棚天然碱,全矿 碳酸钠 平均含量为41.68%,碳酸钠储量1769.5万吨,是 中国 储量最大的矿床;其次是内蒙古的查干诺尔碱矿。内蒙古碱湖所产的天然碱,过去是北方主要的生活用碱,在 张家口市 一带经销,称为 口碱 。

应用

日常生活制作食品和洗涤常用碱,工业生产中碱是重要的基本 化工原料 。在没有人工合成碱之前,使用的都是取自天然的 植物碱 或矿物碱。

我国农村历来将柴草烧后的草木灰叫作小灰( 生石灰 称为大灰),放在筐子中经水淋,可得灰水,其中含有 碳酸钾 ,俗名草碱。洗涤衣物就是利用它的强碱性。有些植物,特别是生长在 盐碱地 的植物,能吸收土壤中较多的钠离子(Na+)。用它们烧成的灰含有较多的碱( 碳酸钠 )。例如,我国新疆有一种叫 胡杨 的树,可用于提碱。这种碱称为草木碱。

参考资料