穿越必备技能之十二——制碱

三酸两碱，是化工行业的基础。各位穿越者能够制得它们，就标志着建立化学工业的里程碑。

这里的酸，是指的硫酸、盐酸、硝酸；碱是指的纯碱与烧碱。

纯碱，又称苏打，化学名：碳酸钠，化学式：Na2CO3。是一种应用非常广的基本化学物质，常见的化工原料。

老百姓们常用纯碱加到热水中，清洗油污。其本质是使油脂在碱性条件下水解。

还可以当作“馒头改良剂”。因为发酵后的面会产生酸味，加少量的纯碱，可以中和掉微生物发酵产生的酸。也可以加入一点纯碱的兄弟——小苏打（NaHCO3），制出的馒头更加蓬松。

请注意，苏打和小苏打的作用是不一样的哦！前者是中和，后者是发泡。例如，做油条的时候加入的就应该是小苏打（碳酸氢钠）。

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各位穿越者不要急，我们现在就来讲纯碱是怎么制取的。

最早，人们发现某些海藻晾晒后，烧成灰烬。其中就含有碱类。我们可以直接将其用水浸取，用作洗涤。但是这不太靠谱，不容易大规模获取。草木灰中，也含有碱性物质（K2CO3），也可代替纯碱溶液。

所以，大规模地获取纯碱只有从矿物中获得，这些矿物，一般都埋藏地下，开采不易。

从碱水湖中蒸发结晶，也可以得到纯碱，不过你得知道碱水湖的分布。

世界上三万多个湖泊，只有3个湖泊是碱水湖，一个是墨西哥的Texcoco湖，一个是非洲乍德湖，一个是中国云南的程海湖。

咸水湖的分布可就多了。不要看错，一字之差哦！

如果谈化工合成，最早的是吕布兰法。此方法分为三步，但是这个方法产生的废弃物太高，后来被索尔维法代替。

第一步利用硫酸将食盐转变为硫酸钠：

2NaCl + H2SO4（浓）===Na2SO4 + 2HCl↑

第二步将硫酸钠与木炭、石灰石在炉中共热。炉中硫酸钠与木炭作用后生成硫化钠和一氧化碳：

Na2SO4 + 4C==高温==Na2S + 4CO↑

接着硫化钠与石灰石进行反应，生成碳酸钠和硫化钙：

Na2S + CaCO3==高温==Na2CO3 + CaS

由于产物中混有未反应的黑炭，因此产物呈黑色灰状物，称为黑灰。黑灰中含40%~45%的碳酸钠。

第三步将黑灰用水浸取，溶液经浓缩后碳酸钠结晶析出。硫化钙不易溶于水，沉淀成渣子被弃掉。

索尔维法，又叫做氨碱法。

以食盐(氯化钠)和石灰石(碳酸钙)为原料，生产过程中，氨起了重要的中介作用。先把食盐制成饱和食盐水，吸收氨制成氨盐水；再把石灰石煅烧释出的二氧化碳通入氨盐水中碳化得碳酸氢钠，过滤后煅烧便得纯碱。过滤得的母液含氯化氨，加入石灰乳并蒸馏可回收氨循环使用。此法可连续生产，规模大，产品质量高，成本低。

NaCl+NH3+CO2+H2O===NaHCO3⬇+NH4Cl，

CaCO3=高温=CaO+CO2↑

2NH4Cl+CaO===2NH3↑+CaCl2+H2O

2NaHCO3==Na2CO3+CO2↑ +H2O

有些穿越者要问了，氨气怎么制的？如果你不会哈伯的合成氨，那就将尿素加热分解吧。至于尿素，嘿嘿！~~

索尔维法比较适合在古代实现，铵盐可以循环利用。相反，侯德榜改进后的工艺反而不大适用，有兴趣的朋友可以继续关注。