碳酸氢钠的制备中,为什么分六次加入碳酸氢铵？

Question

如题所述

Answer 1

碳酸氢钠的制备中，为了避免碳酸氢铵在溶解过程中形成饱和溶液，以及避免碳酸氢铵在冷却过程中析出晶体，通常需要分六次加入碳酸氢铵。具体原因如下：

第一次加入碳酸氢铵是为了使碳酸氢根离子完全沉淀；

第二次加入碳酸氢铵是为了使碳酸氢根离子与多余的氨水反应生成碳酸铵；

第三次加入碳酸氢铵是为了使碳酸氢根离子与多余的碳酸氢钠反应生成碳酸氢钠；

第四次加入碳酸氢铵是为了使碳酸氢根离子与多余的碳酸铵反应生成碳酸氢铵；

第五次加入碳酸氢铵是为了使碳酸氢根离子与多余的碳酸氢钠反应生成碳酸氢钠；

最后一次加入碳酸氢铵是为了使碳酸氢铵完全溶解，并且不会带来新杂质。

Answer 2

在制备碳酸氢钠的过程中，碳酸氢铵是作为中间体使用的。碳酸氢铵在加热的过程中分解为二氧化碳、水和氨气，反应如下：
NH4HCO3 → CO2 + H2O + NH3
如果将碳酸氢铵一次性全部加入，会导致反应体系内反应速度过快，产生大量氨气，容易造成反应器内压力升高，乃至爆炸的危险。此外，一次性加入碳酸氢铵也会导致反应体系内温度升高过快，影响反应的效果。
因此，在制备碳酸氢钠的过程中，一般会将碳酸氢铵分六次加入反应体系中。每次加入少量碳酸氢铵，可以控制反应的速率，使反应缓慢而稳定地进行，避免了反应体系内压力和温度的过度升高。
此外，分六次加入碳酸氢铵还可以确保反应的充分性。每次加入碳酸氢铵后，需要等待反应完全结束，再加入下一次的碳酸氢铵，以确保反应体系内所有的碳酸氢铵都能够完全分解产生碳酸钠和氨气。这样可以保证反应的效果和产物的纯度。