М ІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ЛАБОРАТОРНИЙ ПРАКТИКУМ

з курсу “Виробництво харчових напівпродуктів, соди і лугів”

Навчально-методичний посібник

для студентів спеціальності 7.0916.02

“Хімічна технологія неорганічних речовин”,

спеціалізація “Виробництво неорганічних харчових

напівпродуктів, консервантів, міндобрив, солей і лугів”

Затверджено

редакційно-видавничою

радою університету,

протокол № 4 від 19.12.03.

Харків НТУ ”ХПІ” 2004

Лабораторний практикум з курсу “Виробництво харчових напівпродуктів, соди і лугів”: Навч.-метод. посібник для студ. спец. 7.0916.02 “Хімічна технологія неорганічних речовин”, спеціалізація “Виробництво неорганічних харчових напівпродуктів, консервантів, міндобрив, солей і лугів” / Ворожбіян М.І., Кобзєв О.В., Панасенко В.О. – Харків: НТУ “ХПІ”, 2004. – 40 с.

Автори: М.І. Ворожбіян,

О.В. Кобзєв,

В.О. Панасенко

Рецензент: П.А. Козуб

Кафедра хімічної технології неорганічних речовин, каталізу та екології

ЗМІСТ

1 Кальцинована сода 4

1.1 Основи технології кальцинованої соди 4

1.2 Аналіз кальцинованої соди 11

1.3. Аналіз вапняного молока 15

1.4 Аналіз амонізованого розсолу 16

1.5 Аналіз содосольового розчину 23

1.6 Визначення сульфатів в розчинах содового виробництва ваговим методом 26

1.7 Визначення кальцію в дистилерній рідині комплексонометричним методом 27

1.8 Визначення в пробі кальцинованої соди масової частки заліза в перерахунку на оксид заліза (III) 28

2 Бікарбонат натрію 31

2.1 Основи технології бікарбонату натрію 31

2.2 Аналіз бікарбонату натрію 34

3 Гідроксид натрію 36

3.1 Основи технології гідроксиду натрію 36

3.2 Аналіз гідроксиду натрію на вміст основної речовини і карбонату натрію 38

ВИМОГИ ДО ОФОРМЛЕННЯ РОБІТ 39

КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ 40

ПЕРЕЛІК РЕКОМЕНДОВАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ 40

1 Кальцинована сода

1.1 Основи технології кальцинованої соди

Виробництво кальцинованої соди в Україні здійснюється головним чином за так званим аміачним способом, що базується на реакціях:

NaCl(розч.) + NH₃(г.) + CO₂(г.) + H₂O(рід.) NaHCO₃(тв.) + NH₄Cl(розч.)

З наведених рівнянь видно, що в технологічному процесі беруть участь насичений розчин хлориду натрію, газоподібний аміак, оксид вуглецю (IV), гідроксид кальцію. Оксид вуглецю (IV) одержують термічним розкладенням вапняку або крейди в шахтних вапнякових печах, а вапнякове молоко – гасінням вапна, яке утворюється в процесі випалу СаСО₃ за наступними рівняннями реакцій:

У виробництві соди результати аналізу розчинів виражають у спеціальних одиницях – нормальних діленнях (нд). Одне нормальне ділення складає частину концентрації, що виражена в екв/л:

,

де С_i(нд) – концентрація компонента, нд; С_i(г/л) – концентрація компонента, г/л; Е_i – маса 1 екв компонента, г.

На рис. 1.1 наведено принципову схему виробництва кальцинованої соди аміачним способом.

1.1.1 Відділення очистки розсолу

Сирий розсіл – хлорид натрію, який одержують підземним розчиненням кам’яної солі, містить домішки – солі кальцію і магнію. Для вилучення солей кальцію використовують карбонат натрію:

Для вилучення солей магнію застосовують гідроксид кальцію (вапнякове молоко):

На содових заводах очистку розсолу часто проводять за схемою з попередньою каустифікацією содового розчину. Це означає, що осаджувальні реагенти попередньо змішуються:

Гідроксид натрію, що утворився, далі взаємодіє з солями Mg²⁺ за рівняннями реакцій та , а карбонат натрію, що залишився від реакції , осаджує іон Са²⁺ за рівняннями та . Шлам, що утворюється, спрямовують у відвал.

Для забезпечення нормального технологічного режиму роботи відділення очистки розсолу й одержання розсолу високої якості необхідно аналізувати сирий розсіл на вміст у ньому NаCl (104108 нд), Са²⁺, Mg²⁺ та (К₁, див. рис. 1.1).

Очищений розсіл систематично аналізують на вміст у ньому NаCl (104108 нд), Na₂CO₃ (0,250,30 нд), NaOH (0,020,08 нд), Ca²⁺ (не більш ніж 0,007 нд), Mg²⁺ (не більш ніж 0,05 нд).

Одночасно визначають густину розсолу (_р = 19991201 кг/м³) та його каламутність (не більш ніж 35 мг/л) (К₅, див. рис. 1.1). Перевіряють концентрації розведеного содового розсолу (2225 нд) (К₃, див. рис. 1.1), гідроксиду кальцію в перерахунку на СаО_акт (6075 нд) (К₂, див. рис. 1.1) та шлам з відстійника на загальну лужність (100130 нд) і густину (_шл = 16001800 кг/м³). Очищений розсіл подається до відділення амонізації.