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Cos'è il carbonato di sodio e quali sono i suoi usi e proprietà?
Qual è il metodo di produzione degli alcali di Hou e quali sono i suoi principi e passaggi?
Quali sono i problemi con il metodo di produzione degli alcali di Hou e come risolverli?
Cos'è l'etanolo e quali sono le sue caratteristiche e i suoi vantaggi?
Come lavare il carbonato di sodio con etanolo, a quali condizioni e fattori è necessario prestare attenzione?
Qual è l'effetto del lavaggio del carbonato di sodio con etanolo e quali sono i suoi vantaggi e il suo significato?
Permettetemi di presentarli in dettaglio:
Il carbonato di sodio è una polvere solida bianca con la formula chimica Na_(2)CO_(3), il che significa che è composta da sodio (Na) e carbonato (CO_( 3)). Il carbonato di sodio è una sostanza alcalina che reagisce con sostanze acide per produrre sale e acqua. Il carbonato di sodio può dissolversi in acqua per formare una soluzione alcalina. Il carbonato di sodio ha molti usi, come sapone, vetro, detersivi, coloranti, carta, ceramica, ecc. Il carbonato di sodio è anche un'importante materia prima industriale. Può essere utilizzato per produrre composti di sodio, come bicarbonato di sodio (bicarbonato di sodio), idrossido di sodio (soda caustica), perossido di sodio (candeggina), ecc.
Il metodo di produzione della soda di Hou è un metodo che utilizza la reazione di calce (CaO) e cloruro di sodio (NaCl, noto anche come sale da cucina) per produrre carbonato di sodio. Il suo principio è che la calce e il sale reagiscono nell'acqua per produrre idrossido di calcio (Ca(OH)(2)) e cloruro di calcio (CaCl(2)). L'idrossido di calcio è una base forte che può reagire con l'anidride carbonica (CO_(2)) nell'aria per produrre carbonato di calcio (CaCO_(3)) e acqua. Il carbonato di calcio è un precipitato bianco insolubile in acqua. Può essere filtrato ed essiccato per ottenere carbonato di sodio. I passaggi del metodo di produzione degli alcali di Hou consistono nell'aggiungere prima calce e sale all'acqua in una certa proporzione, mescolare uniformemente e consentire loro di reagire completamente. La soluzione di reazione viene quindi filtrata per eliminare la calce e il sale non reagiti per ottenere una soluzione trasparente contenente cloruro di calcio. Quindi mettere questa soluzione in un luogo ventilato e lasciarla entrare in contatto con l'anidride carbonica presente nell'aria per formare precipitazioni di carbonato di calcio. Infine il precipitato viene filtrato ed essiccato per ottenere il carbonato di sodio.
Un problema con il metodo di produzione della soda di Hou è che durante la reazione, parte del sale non reagirà completamente ma verrà mescolato con il carbonato di sodio, il che influenzerà la purezza e la resa del carbonato di sodio. Questo perché sia il sale da cucina che il carbonato di sodio sono polveri solide bianche. Le loro dimensioni e forme delle particelle sono molto simili, quindi è difficile distinguerle e separarle ad occhio nudo o con i normali metodi di filtrazione. Inoltre, il sale aderirà anche alla superficie del carbonato di sodio durante il processo di filtraggio ed essiccazione, formando uno strato di rivestimento che ne rende più difficile la rimozione. Se il carbonato di sodio contiene impurità saline, le sue proprietà e i suoi usi ne risentiranno. Ad esempio, la sua solubilità, alcalinità, reattività, ecc. diminuiranno e anche il suo peso aumenterà, portando a errori nel calcolo della resa.
Per risolvere questo problema, possiamo usare un liquido chiamato etanolo per lavare il carbonato di sodio e lavare via il sale in esso mescolato. L'etanolo è un liquido incolore e trasparente. La sua formula chimica è C_(2)H_(5)OH, il che significa che è composto da carbonio (C), idrogeno (H) e ossigeno (O). L'etanolo è un solvente organico in grado di dissolvere alcune sostanze organiche, come grasso, esteri, eteri, aldeidi, chetoni, ecc. L'etanolo può anche dissolvere alcune sostanze inorganiche, come sale, iodio, zolfo, ecc. Tuttavia, l'etanolo non può dissolvere la soda cenere. Questo perché il carbonato di sodio è una sostanza alcalina e l'etanolo è una sostanza neutra o leggermente acida. Non c’è abbastanza affinità tra loro per formare una soluzione. Questa caratteristica dell'etanolo gli consente di separare efficacemente la carbonato di sodio e il sale, poiché può sciogliere il sale senza intaccare la carbonato di sodio.
Come lavare il carbonato di sodio con etanolo, a quali condizioni e fattori è necessario prestare attenzione? Abbiamo fatto molti esperimenti e trovato le condizioni di lavaggio più adatte, ovvero utilizzare etanolo con una concentrazione del 90%, immergere il carbonato di sodio in etanolo in un rapporto di 3:1 per 3 minuti, quindi filtrarlo e asciugarlo, quindi che il carbonato di sodio può essere lavato Le impurità del sale da cucina sono ridotte a livelli molto bassi. Abbiamo anche scoperto che l’etanolo usato può essere riciclato e riutilizzato, il che consente di risparmiare sui costi ed è più rispettoso dell’ambiente.
Gli effetti di queste condizioni e fattori sono i seguenti:
Concentrazione di etanolo: maggiore è la concentrazione di etanolo, maggiore è il suo potere dissolvente, il che significa che può sciogliere più sale senza sciogliere il carbonato di sodio. Se la concentrazione di etanolo è troppo bassa, ad esempio inferiore al 50%, si dissolverà parte del carbonato di sodio, con conseguente perdita di carbonato di sodio. Attraverso esperimenti abbiamo scoperto che la concentrazione ottimale di etanolo è del 90%, che può sciogliere il sale e trattenere la carbonato di sodio.
Quantità di etanolo: maggiore è la quantità di etanolo, maggiore è la quantità di carbonato di sodio con cui può entrare in contatto, sciogliendo così più sale. Tuttavia, la quantità di etanolo non può essere eccessiva, altrimenti causerà sprechi e inquinamento. Attraverso esperimenti abbiamo scoperto che la quantità ottimale di etanolo è in un rapporto di 3 a 1, cioè per ogni grammo di carbonato di sodio vengono utilizzati 3 ml di etanolo per il lavaggio.