碱解

以碱为浸取液的过程

碱解是一种以碱为浸取液的过程。常用于矿石加工和无机盐生产。有时也把遇碱分子量降低的过程称为碱解。

方式简介

碱性物质一般是钠、钾的氢氧化物、碳酸盐、碳酸氢盐以及钙的氧化物、氢氧化物等。这些碱类物质可以单独或混合使用。

以固体碱性物质为反应剂在高温状态下对矿物、盐类进行加工，以制取可溶性盐类的碱解过程，又称为碱性焙烧。例如：由铬铁矿制取铬酸钠（见），由软锰矿制取锰酸钾（见）等。

工业上常用烧碱或纯碱的溶液为反应剂，并用蒸汽加热使被加工的矿物或盐类分解，而回收有用成分。例如：纯碱法由硼矿制硼砂时，在蒸汽加热下用纯碱与硼矿反应，使硼矿分解成可溶性硼盐和不溶性碳酸钙，可予以分离（见）。又如湿法生产硅酸钠时，把硅石粉和烧碱溶液加入加压釜中，在高温下反应，生成硅酸钠。

影响矿物或盐类碱解率和碱解速率的主要因素有：①温度。提高反应温度,则碱解速率加快。有时,为提高反应温度，碱解过程应在加压下进行。②粒度。固体颗粒度越小，则碱解率与碱解速率越高。③搅拌作用。增大搅拌强度能够提高液－固相之间的相对运动速度，使扩散阻力减小，从而提高碱解率和碱解速率。④配料比。碱液与固体矿物的配比越大,则两相间相对速率越高,碱解率和碱解速率也会提高。⑤原料的性质和碱液的浓度。

碱解过程一般在槽式反应器中进行，有时也采用塔式反应器，如搅拌槽式反应器、空气鼓泡槽式反应器、板式浸取塔等。过程可以间歇地或连续地进行。

相关简介

采用共聚法制备不同Si/Fe比的聚硅酸铁(PSF)混凝剂(PSF0.5、PSF3分别指Si/Fe摩尔比为0.5、3),并对PSF进行碱解实验以及PSF对松花江水、哈尔滨市南岗区生活污水的混凝实验。结果表明,通过碱解实验可以得到有关混凝剂内部形态变化以及各原料反应过程的一些辅助信息。碱解实验可以进一步较准确验证PSF的反应机制:共聚初期,低Si/Fe比生成以Si-O-Fe-O-Fe-O-Si键络合的物种,随共聚时间的增加可能导致易断裂的Fe-O-Fe键断裂;而高Si/Fe比在共聚初期,铁和聚硅酸还没有络合或络合很少,随共聚时间的增加,主要生成以Si-O-Fe-O-Si-O-Si键络合的物种。Fe-O-Fe键稳定性比Si-O-Fe或Si-O-Si键差。综合浊度、UV254和COD的去除效果,PSF0.5、PSF3对松花江水的最佳投药量分别为8.5mg/L、10.5mg/L,对哈尔滨市南岗区生活污水的最佳投药量分别为70mg/L、100mg/L。PSF3的除浊再稳投药量低于PSF0.5,而PSF0.5去除UV254、COD的再稳投药量却低于PSF3。

土壤中速效氮的测定——碱解扩散法 1.方法原理

在扩散皿中，用1.0mol/LNaOH水解土壤，使易水解态氮（潜在有效氮）碱解转化为NH3，NH3扩散后为H3BO3所吸收。H3BO3吸收液中的NH3再用标准酸滴定，由此计算土壤中碱解氮的含量。

2.主要仪器

扩散皿、半微量滴定管、恒温箱

3.试剂

（1）1.0mol/LNaOH溶液。称取NaOH（化学纯）40.0g溶于水，冷却后稀释至1L。

（2）20g/LH3BO3－指示剂溶液。20gH3BO3（化学纯）溶于1L水中，每升H3BO3溶液中加入甲基红－溴甲酚绿混合指示剂5mL，并用稀酸或稀碱调节至微紫红色，此时该溶液的pH为4.8。指示剂用前与硼酸混合，此试剂宜现配，不宜久放。

（3）0.005mol/L（1/2H2SO4）标准溶液。量取H2SO4（化学纯）2.83mL，加蒸馏水稀释至5000mL，然后用标准碱或硼酸标定之，此为0.0200mol/L（1/2H2SO4）标准溶液，再将此标准液准确地稀释4倍，即得0.0050mol/L（1/2H2SO4）标准液。

（4）碱性胶液。取阿拉伯胶40.0g和水50mL在烧杯中热温至70～800C，搅拌促溶，约1h后放冷。加入20mL甘油和30mL饱和K2CO3水溶液，搅匀冷却。离心除去泡沫和不溶物，清液贮于具塞玻瓶中备用。

（5）FeSO4·7H2O粉末。将FeSO4·7H2O（化学纯）磨细，装入密闭瓶中存于阴凉处。

（6）Ag2SO4饱和溶液。存于避光处。

4.操作步骤

称取通过18号筛（1mm）风干土样2.00g和FeSO4·7H2O粉末0.2g，置于洁净得扩散皿外室，轻轻旋转扩散皿，使土样均匀地铺平。

取H3BO3－指示剂溶液2mL放于扩散皿内室，然后在扩散皿外室边缘涂碱性胶液，盖上毛玻璃，旋转数次，使皿边与毛玻璃完全黏合。再渐渐转开毛玻璃一边，使扩散皿外室露出一条狭缝，迅速加入1mol/LNaOH溶液10.0mL，立即盖严，轻轻旋转扩散皿，让碱液盖住所有土壤。再用橡皮筋圈紧，使毛玻璃固定。随后小心平放在40±10C恒温箱中，碱解扩散24±0.5h后取出（可以观察到内室应为蓝色）内室吸收液中的NH3用0.005或0.01mol/L（1/2H2SO4）标准液滴定。

在样品测定的同时进行空白试验，校正试剂和滴定误差。

5.结果计算

碱解氮（N）含量（mg/Kg）=C（V-V0）×14×103/m

式中:C——0.005mol/L（1/2H2SO4）标准溶液的浓度（mol/L）；

V——样品滴定时用去0.005mol/L（1/2H2SO4）标准液的体积（mL）；

V0——空白试验滴定时用去0.005mol/L（1/2H2SO4）标准液的体积（mL）；

14.0——氮原子的摩尔质量（g/mol）；

m——样品质量；

103——换算系数.

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