硝酸鈉物化性質(zhì)和制備方法（一）

時(shí)間：2023-03-24 09:06:16來源：food欄目：食品快速檢測閱讀：

硝酸鈉物化性質(zhì)和制備方法（一）

[db:作者] / 2023-01-11 00:00

硝酸鈉

[物化性質(zhì)]無色透明結(jié)晶或白色顆粒粉末。無臭，味咸微苦。在潮濕空氣中略吸潮。溶于水，稍溶于乙醇，當(dāng)溶解于水時(shí)其溶液溫度降低，溶液呈中性。相對密度2.26，熔點(diǎn)308℃，加熱至537.7℃爆炸，與有機(jī)物、硫黃接觸能引起燃燒和爆炸。

[制備方法]硝酸鈉最方便的來源是從鈉硝石礦中浸取而得，但鈉硝石礦較少，所以大量的硝酸鈉由合成法制得。

(1)堿吸收法

堿吸收法可分為堿吸收硝酸“尾氣”法和堿吸收硝酸法。硝酸的生產(chǎn)主要是用純堿(或燒堿)溶液吸收硝酸“尾氣”而得到。由于硝酸“尾氣”數(shù)量有限，有時(shí)也用堿液吸收硝酸來制備，也叫中和法。這兩種方法成本較高，對設(shè)備腐蝕性較大，且由于兩堿供應(yīng)緊張，使產(chǎn)量受到限制。

(2)氯化鈉制備法

以氯化鈉為原料，可以通過轉(zhuǎn)化法和內(nèi)循環(huán)法而得到硝酸鈉。

轉(zhuǎn)化法是由氯化鈉與硝酸銨兩種不易直接反應(yīng)的易溶鹽在一定的條件下反應(yīng)而實(shí)現(xiàn)。這兩種鹽來源豐富，可就地取材，是比較合理的原料路線。依據(jù)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化的條件不同，可分為直接轉(zhuǎn)化法、浮選法、離子交換法。

①直接轉(zhuǎn)化法直接轉(zhuǎn)化法是通過研究反應(yīng)中Na+、NH4+/CI-、NO3- -H2O交互體系相圖，得知NaCl與NH4NO3為不穩(wěn)定鹽對，而NaNO3與NH4Cl為穩(wěn)定鹽對；隨著溫度的降低，NaNO3與NH4Cl結(jié)晶區(qū)的面積不斷增大。故當(dāng)在一定濃度的母液中，加入相等物質(zhì)的量的NaCl與NH4NO3，在較高的濃度下令其溶解，再按照合適的工藝?yán)鋮s后，析出NaNO3與NH4Cl晶體。反應(yīng)基本上定量地完成。由于NaNO3結(jié)晶的密度大于NH4Cl，如果條件選擇得合適，則NaNO3會(huì)以較大的晶粒析出，可方便地與NH4CI結(jié)晶分離。

②浮選法浮選法也是通過NaCl與NH4NO3制取NaNO3與NH4Cl的聯(lián)產(chǎn)工藝。操作過程中利用同離子效應(yīng)防止發(fā)生逆反應(yīng)。利用靜態(tài)結(jié)晶和浮選手段達(dá)到NaNO3與NH4Cl混晶分層浮選的目的。整個(gè)聯(lián)產(chǎn)工藝是一個(gè)投入產(chǎn)出的閉路循環(huán)，生產(chǎn)過程中不需投入第三種物質(zhì)。所用設(shè)備均為常壓通用化工設(shè)備，為一種較好NaNO3的生產(chǎn)方法。

③離子交換法離子交換法是在離子交換樹脂上，完成NaCl與NH4NO3之間反應(yīng)。強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂中活性基團(tuán)(—SO3H+)上的氫離子，能選擇性地交換溶液中的陽離子。利用該特性，在交換柱上進(jìn)行Na+和NHT的相互交換，制得NaNO3溶液。經(jīng)濃縮、結(jié)晶、離心分離、烘干等工序，制得高純度的硝酸鈉和副產(chǎn)品氯化銨。其交換反應(yīng)如下。

該法通過一個(gè)交換循環(huán)過程，直接得到硝酸鈉溶液，而使樹脂在循環(huán)過程中再生，周而復(fù)始，可長期使用。生產(chǎn)過程中無三廢產(chǎn)生。該法缺點(diǎn)是收集液的濃度太小，濃縮時(shí)能耗太大，而且蒸發(fā)氯化銨溶液有嚴(yán)重的設(shè)備腐蝕問題，致使該法的實(shí)用化受到限制。

④內(nèi)循環(huán)法

實(shí)現(xiàn)該過程的基本反應(yīng)為：

NH3、CO2可循環(huán)使用。該途徑反應(yīng)較多，工藝操作要求較為嚴(yán)格。采用本法生產(chǎn)硝酸鈉，成本與吸收法相當(dāng)，但產(chǎn)量高，節(jié)省能源，設(shè)備腐蝕小，成品中不含有害物質(zhì)—亞硝酸鹽，副產(chǎn)品既可作工業(yè)原料又可作化肥。

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