實驗室方法

實驗室制取碳酸鈉：

呂布蘭法

最早在1791年，古人就開始用食鹽、硫酸、煤、石灰石為原料生產(chǎn)碳酸鈉，是為呂布蘭法。

此法原料利用不充分、勞動條件惡劣、產(chǎn)品質(zhì)量不佳，逐漸為索爾維法代替。

索氏制堿法

1859年，比利時人索爾維，用食鹽、氨水、二氧化碳為原料，于室溫下從溶液中析出碳酸氫鈉，將它加熱，即分解為碳酸鈉，人們將此方法稱為索氏制堿法，此法一直沿用至今 [9]  。

氨氣與水和二氧化碳反應生成一分子的碳酸氫銨，這是第一步：

第二步是：碳酸氫銨與氯化鈉反應生成的碳酸氫鈉沉淀和氯化銨，碳酸氫鈉之所以沉淀是因為它的溶解度較小。經(jīng)過濾得到碳酸氫鈉固體：

這兩步總的化學方程式是：

第三步：加熱分解碳酸氫鈉，生成水、二氧化碳和碳酸鈉即我們要的純堿：

第四步：將第二步中副產(chǎn)的氯化銨和熟石灰混合加熱，得到的氨氣可循環(huán)利用：

侯氏制堿法

1943年中國人侯德榜留學海外歸來，他結(jié)合中國內(nèi)地缺鹽的國情 ，對索爾維法進行改進，將純堿和合成氨兩大工業(yè)聯(lián)合，同時生產(chǎn)碳酸鈉和化肥氯化銨，大大地提高了食鹽利用率，是為侯氏制堿法 [9]  。

第一步，氨氣與水和二氧化碳反應生成一分子的碳酸氫銨，第二步碳酸氫銨與氯化鈉反應生成的碳酸氫鈉沉淀和氯化銨，碳酸氫鈉之所以沉淀是因為它的溶解度較小。經(jīng)過濾得到碳酸氫鈉固體。（這兩步和上面的索氏制堿法相同）。

第三步，合成的碳酸氫鈉部分可以直接出廠銷售，其余的碳酸氫鈉會被加熱分解，生成碳酸鈉，生成的二氧化碳可以重新回到第一步循環(huán)利用。

根據(jù)NH4Cl溶解度比NaCl大，而在低溫下卻比NaCl溶解度小的原理，在 278K～283K（5 ℃～10 ℃） 時，向母液中加入食鹽細粉，而使NH4Cl單獨結(jié)晶析出供做氮肥。

索氏制堿法和侯氏制堿法所不同的，是索氏法在整個制取過程中NH3是循環(huán)使用的，而侯氏法在整個制取過程中，CO2被循環(huán)利用，NH4Cl直接作為純堿的副產(chǎn)品——肥料。所以，索氏法的產(chǎn)品是碳酸鈉，副產(chǎn)品氯化鈣；而侯氏法的產(chǎn)品是碳酸鈉，副產(chǎn)品氯化銨。

此法優(yōu)點：保留了氨堿法的優(yōu)點，消除了它的缺點，使食鹽的利用率提高到96%；NH4Cl可做氮肥；可與合成氨廠聯(lián)合，使合成氨的原料氣CO 轉(zhuǎn)化成CO2，革除了CaCO3制CO2這一工序。