Що таке кальцинована сода і які її властивості та застосування?
Що таке метод виробництва лугу Хоу, які його принципи та кроки?
Які проблеми з методом виробництва лугу Хоу і як їх вирішити?
Що таке етанол і які його властивості та переваги?
Як відмити кальциновану соду етанолом, на які умови і фактори потрібно звернути увагу?
Який ефект від прання кальцинованої соди етанолом, у чому його користь і значення?
Дозвольте мені представити їх докладно:
Кальцинована сода — це білий твердий порошок із хімічною формулою Na_(2)CO_(3), що означає, що вона складається з натрію (Na) і карбонату (CO_( 3)). Кальцинована сода — це лужна речовина, яка реагує з кислотними речовинами, утворюючи сіль і воду. Кальцинована сода може розчинятися у воді з утворенням лужного розчину. Кальцинована сода має багато застосувань, наприклад, мило, скло, миючі засоби, барвники, папір, кераміка тощо. Кальцинована сода також є важливою промисловою сировиною. Його можна використовувати для отримання сполук натрію, таких як бікарбонат натрію (харчова сода), гідроксид натрію (каустична сода), перекис натрію (відбілювач) тощо.
Метод виробництва соди Хоу – це метод, який використовує реакцію вапна (CaO) і хлориду натрію (NaCl, також відомого як кухонна сіль) для отримання кальцинованої соди. Його принцип полягає в тому, що вапно і сіль реагують у воді з утворенням гідроксиду кальцію (Ca(OH)(2)) і хлориду кальцію (CaCl(2)). Гідроксид кальцію є сильною основою, яка може реагувати з вуглекислим газом (CO_(2)) у повітрі, утворюючи карбонат кальцію (CaCO_(3)) і воду. Карбонат кальцію являє собою білий осад, нерозчинний у воді. Його можна відфільтрувати і висушити, щоб отримати кальциновану соду. Етапи методу Хоу для виготовлення лугу полягають у тому, щоб спочатку додати вапно та сіль у воду в певній пропорції, рівномірно перемішати та дати їм повністю прореагувати. Потім реакційний розчин фільтрують для видалення непрореагованого вапна та солі з отриманням прозорого розчину, що містить хлорид кальцію. Потім помістіть цей розчин у провітрюване місце та дайте йому зв’язатися з вуглекислим газом у повітрі, щоб утворився осад карбонату кальцію. Нарешті, осад відфільтровують і висушують для отримання кальцинованої соди.
Проблема методу виробництва соди Хоу полягає в тому, що під час реакції частина солі не реагує повністю, а змішується з кальцинованою содою, що вплине на чистоту та вихід кальцинованої соди. Це тому, що і кухонна сіль, і кальцинована сода є білими твердими порошками. Їхні розміри та форми частинок дуже схожі, тому їх важко розрізнити та розділити неозброєним оком або звичайними методами фільтрації. Крім того, сіль також прилипає до поверхні кальцинованої соди під час процесу фільтрації та сушіння, утворюючи шар покриття, що ускладнює її видалення. Якщо кальцинована сода містить домішки солі, це вплине на її властивості та використання. Наприклад, його розчинність, лужність, реакційна здатність тощо зменшаться, а його маса також збільшиться, що призведе до помилок у розрахунку виходу.
Щоб вирішити цю проблему, ми можемо використати рідину під назвою етанол, щоб промити кальциновану соду та змити змішану з нею сіль. Етанол — безбарвна прозора рідина. Його хімічна формула C_(2)H_(5)OH, що означає, що він складається з вуглецю (C), водню (H) і кисню (O). Етанол — це органічний розчинник, який може розчиняти деякі органічні речовини, такі як жири, естери, прості ефіри, альдегіди, кетони тощо. Етанол також може розчиняти деякі неорганічні речовини, такі як сіль, йод, сірка тощо. Однак етанол не може розчинити соду зола. Це пояснюється тим, що кальцинована сода є лужною речовиною, а етанол – нейтральною або слабокислою. Між ними недостатньо спорідненості для утворення розчину. Ця характеристика етанолу дозволяє йому ефективно відокремлювати кальциновану соду та сіль, оскільки він може розчиняти сіль, не впливаючи на кальциновану соду.
Як відмити кальциновану соду етанолом, на які умови і фактори потрібно звернути увагу? Ми провели багато експериментів і знайшли найбільш відповідні умови промивання, а саме використання етанолу з концентрацією 90%, замочування кальцинованої соди в етанолі у співвідношенні 3:1 на 3 хвилини, а потім фільтрування та висушування. що кальциновану соду можна мити. Домішки кухонної солі зменшуються до дуже низького рівня. Ми також виявили, що використаний етанол можна переробляти та використовувати повторно, що економить кошти та є екологічнішим.
Наслідки цих умов і факторів такі:
Концентрація етанолу: чим вища концентрація етанолу, тим сильніша його здатність розчиняти, а це означає, що він може розчинити більше солі, не розчиняючи кальцинованої соди. Якщо концентрація етанолу занадто низька, наприклад, менше 50%, тоді він розчинить частину кальцинованої соди, що призведе до втрати кальцинованої соди. За допомогою експериментів ми виявили, що оптимальна концентрація етанолу становить 90%, який може розчиняти сіль і утримувати кальциновану соду.
Кількість етанолу: чим більше етанолу, тим більше кальцинованої соди він може контактувати, таким чином розчиняючи більше солі. Однак кількість етанолу не може бути занадто великою, інакше це спричинить відходи та забруднення. Дослідами ми з’ясували, що оптимальна кількість етанолу – це співвідношення 3 до 1, тобто на кожен 1 грам кальцинованої соди для промивання йде 3 мл етанолу.