纯碱的化学式（纯碱期货基础知识）

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

纯碱纯碱是重要的基础化工原料，是“三酸两碱”1中的两种碱之一。它广泛应用于国民经济的许多领域，如建材、石化、冶金、食品、纺织、国防、医药等，在国民经济中占有非常重要的地位。

碳酸钠在室温下是白色无味的粉末或颗粒，具有吸水性。当暴露在空气体中时，它会逐渐吸收水分并形成块状。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。

碳酸钠属于钠盐。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，导致溶液中氢离子还原，留下离子化的氢氧离子，因此其水溶液呈碱性(pH=11.6)。

碳酸钠有一定的腐蚀性，稳定性强，但在高温下也能分解成氧化钠和二氧化碳。当长时间暴露在空气体中时，碳酸钠会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。酸会发生复分解反应。如果盐酸足够，会产生氯化钠和碳酸。不稳定的碳酸会立即分解成二氧化碳和水。碳酸钠和其他酸之间也会发生类似的反应。与盐可以发生复分解反应，例如，一些钙盐和钡盐可以与碳酸钠形成沉淀物和新的钠盐。它能与氢氧化钙、氢氧化钡等碱发生复分解反应生成沉淀物和氢氧化钠，在工业上用于制备烧碱(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。合成氨工艺分为氨碱法和联碱法两大工艺。

碱生产过程

制氨的主要反应过程是:将氨气通入饱和盐水中制取氨盐水，然后将二氧化碳被氨盐水吸收得到碳酸氢钠(俗称小苏打)，最后将碳酸氢钠煅烧得到轻碱。

碱性生产使用的氨气来自合成氨厂，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；另一方面，氧化钙与水反应生成氢氧化钙(熟石灰)，经碳酸氢钠沉淀后加入母液中，生成氨气和以氯化钙为主的废液废渣，而氨气可循环用于主反应过程。

联合制碱工艺

纯碱工艺结合了合成氨和纯碱的生产，利用合成氨厂的氨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。同样的工艺是在饱和盐水中引入氨气和二氧化碳生产碳酸氢钠，然后煅烧碳酸氢钠生产纯碱。

与氨碱法相比，联碱法的核心创新是利用溶解度在不同温度下的变化，将残留的母液(主要由碳酸氢钠、氯化钠和氯化铵组成)冷却下来，加入氯化钠晶体，使氯化铵以晶体的形式析出。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，在联合碱法中不需要进行石灰石煅烧等一系列反应来生成二氧化碳。

天然纯碱生产工艺

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，通常采用蒸发法生产。结晶苏打石中的碳酸氢钠经分解或中和分解，再经蒸发提纯制成纯碱。对于碱、硝酸盐和盐共存或主要成分为碱(Na2CO3？10H2O)，卤水碳化工艺一般用于提取天然卤水进行碳化、干燥、煅烧生产纯碱。

使用方式

纯碱纯碱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，纯碱纯碱是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，纯碱被广泛用于制造硅酸钠(俗称硅酸钠和水玻璃)、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水，或用作冶炼的助溶剂、选矿的浮选剂和炼钢的脱硫剂。第四，在食品加工领域，纯碱作为面食的添加剂，起到中和剂、膨松剂、缓冲剂、面团改良剂的作用，增加了面食的口感和弹性，也可以作为味精、酱油生产中的主要辅助添加剂。此外，纯碱还广泛应用于环保脱硫、医药产品、制革、造纸等。高端纯碱还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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