硝酸鈉物化性質和制備方法（一）

[db:作者] / 2023-01-11 00:00

硝酸鈉

[物化性質]無色透明結晶或白色顆粒粉末。無臭，味咸微苦。在潮濕空氣中略吸潮。溶于水，稍溶于乙醇，當溶解于水時其溶液溫度降低，溶液呈中性。相對密度2.26，熔點308℃，加熱至537.7℃爆炸，與有機物、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”數量有限，有時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，對設備腐蝕性較大，且由于兩堿供應緊張，使產量受到限制。

(2)氯化鈉制備法

以氯化鈉為原料，可以通過轉化法和內循環法而得到硝酸鈉。

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

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

②浮選法浮選法也是通過NaCl與NH4NO3制取NaNO3與NH4Cl的聯產工藝。操作過程中利用同離子效應防止發生逆反應。利用靜態結晶和浮選手段達到NaNO3與NH4Cl混晶分層浮選的目的。整個聯產工藝是一個投入產出的閉路循環，生產過程中不需投入第三種物質。所用設備均為常壓通用化工設備，為一種較好NaNO3的生產方法。

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。強酸性陽離子交換樹脂中活性基團(—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，在交換柱上進行Na+和NHT的相互交換，制得NaNO3溶液。經濃縮、結晶、離心分離、烘干等工序，制得高純度的硝酸鈉和副產品氯化銨。其交換反應如下。

該法通過一個交換循環過程，直接得到硝酸鈉溶液，而使樹脂在循環過程中再生，周而復始，可長期使用。生產過程中無三廢產生。該法缺點是收集液的濃度太小，濃縮時能耗太大，而且蒸發氯化銨溶液有嚴重的設備腐蝕問題，致使該法的實用化受到限制。

④內循環法

實現該過程的基本反應為：

NH3、CO2可循環使用。該途徑反應較多，工藝操作要求較為嚴格。采用本法生產硝酸鈉，成本與吸收法相當，但產量高，節省能源，設備腐蝕小，成品中不含有害物質—亞硝酸鹽，副產品既可作工業原料又可作化肥。

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