（新人教选修2）
1..3纯碱的生产示范教案
目标要求：
了解纯碱的生产及发展过程
了解体现天然碱的生产与化工生产之间的联系及体现技术的发展过程
掌握路布兰法－索尔维法－联合制碱法（候氏制碱）
教学过程：
一、 纯碱
纯碱化学名为碳酸钠，俗名苏打。无水碳酸钠是白色粉末，熔点851℃，密度2.532g／cm，易溶于水，吸湿结块。它是强酸弱碱盐，容易水解，水溶液呈碱性。它常以水合物形式存在，常见如，十水合物Na2CO3·10H2O，后者是白色晶体，容易风化，是日常食用碱的主要成分。纯碱在二氧化碳过量时，转化为碳酸氢钠Na2CO3+CO2+H2O = 2NaHCO3
纯碱加热至400℃时开始分解，生成氧化钠和二氧化碳：Na2CO3 Na2O+CO2↑
纯碱与酸类反应生成盐，并放出二氧化碳： Na2CO3+H2SO4 = Na2SO4+ CO2↑+H2O
纯碱与石灰水作用生成氢氧化钠------烧碱的反应： Na2CO3+Ca(OH)2 = 2NaOH+CaCO3↓
纯碱与盐类起复分解反应-----氯化钠精制反应之一：Na2CO3 + CaSO4 = CaCO3↓+ Na2SO4
二、氨碱法生产纯碱
1、生产碳酸氢钠和氯化铵：将CO通入含氨的饱和食盐水中即可。其主要反应式是
NH3＋CO2＋H2O=.NH4HCO3 、 NaCl＋NH4HCO3= NaHCO3 ＋NH4Cl 。
2、制取碳酸钠：碳酸氢钠（重碱）煅烧制得纯碱；分解出二氧化碳循环使用：
其反应方程式是 2NaHCO3 Na2 CO3＋CO2↑＋H2O 。
【实验】（1）
将2ml NH4HCO3和2ml饱和食盐水混合、振荡
现象
反应式
（2）用食盐水洗涤煤气（废水中含氨和二氧化碳）时，可能会有白色沉淀，请用化学方程式表示 、 。
【师、生】（1）有白色晶体析出 NaCl＋NH4HCO3= NaHCO3＋NH4Cl
（2）NH3＋CO2＋H2O=NH4HCO3 NaCl＋NH4HCO3= NaHCO3↓＋NH4Cl
3、注意的问题：
（1）氨碱法中加入氨的主要作用 ：主要作用是让氨与二氧化碳作用NH3＋CO2＋H2O=.NH4HCO3 ，然后再与饱和食盐水反应 NaCl＋NH4HCO3= NaHCO3↓NH4Cl，进而制纯碱2NaHCO3 Na2 CO3＋CO2↑＋H2O
（2）氨碱法制纯碱的优缺点
优点是：原料食盐和石灰石易得，产品纯度高，氨和部分二氧化碳可循环使用，制造步骤简单。
缺点是：生成的氯化钙不易处理，食盐利用率较低，只有约70% 。
三、联合制碱法（侯氏制碱法）
1、联合制碱法是将氨碱法与合成氨联合生产的改进工艺。侯氏制碱是根据NH4Cl在常温时的溶解度比NaCl大，而在低温下却比NaCl溶解度小的原理，在278K～283K(5℃～10℃)时，向母液中加入食盐细粉，而使NH4Cl单独结晶析出供做氮肥。
第一步是将NH3和CO2通入饱和NaCl中获得晶体：NH3+CO2+H2O=NH4HCO3
NaCl+NH4HCO3=NaHCO3↓+NH4Cl
第二步：将析出的NaHCO3晶体分离后煅烧，即得Na2CO3；
2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O
第三步：母液中的NH4Cl加消石灰可回收氨，以便循环使用：
2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑＋2H2O
2、根据联合制碱法生产原理，总结联合制碱法的优点
联合制碱法主要用氨碱法与合成氨联合生产，氨碱法生产纯碱虽然具有原料普遍易得，产品纯度高，适合大规模工业生产等优点，而联合制碱法生产纯碱则有更大的优势：
一是原料的利用率高。联合制碱法生产中母液循环使用、氯化钠中的钠离子用来制造碱，氯化钠用来制造氯化铵。这样盐的利用率可达96％以上。而氨碱法钠的利用率仅70％，氯利用率为零，整体利用率只有28％左右；另外联合制碱法利用合成氨生产排出的二氧化碳制碱，节省了石灰石、焦炭等原料。
二是废物排放少。联合制碱法在生产过程中无大量废液、废渣排出，每吨只有几千克到几十千克，选择厂址自由度较大；而氨碱法每吨纯碱约10立方米的废液排出，难以处理，不宜在内陆建厂。
三是能源消耗低，可比单位综合能耗，联合制碱法为7100～8200MJ，而氨碱法为12000～14000MJ。
四是成本低，联合制碱法同时生产纯碱和氯化铵，因此单位成本较低。
3、联合制碱法与氨碱法之主要不同处在于：把过滤碳酸氢钠后的母液中的氯化铵分离出来，因此，联碱法的特点是同时生产纯碱和氯化铵两种产品。
四、通过比较联合制碱法与氨碱法的原理,试说明联合制碱法的优点
1、氨碱法(索尔维制碱法)
向饱和食盐水中通入足量氨气至饱和，然后在加压下通入CO2（由CaCO3煅烧而得），因
NaHCO3溶解度较小，故有下列反应发生：NH3 + CO2 + H2O ==== NH4HCO3
NaCl + NH4HCO3 ==== NaHCO3↓ + NH4Cl
将析出的NaHCO3晶体煅烧，即得Na2CO3：
２NaHCO3 === Na2CO3 ＋ H2O ＋ CO2↑
母液中的NH4Cl加消石灰可回收氨，以便循环使用：
2NH4Cl ＋ Ca(OH)2 ==== CaCl2 + 2NH3↑ ＋2H2O
此法优点：原料经济，能连续生产，CO2和NH3能回收使用。
缺点：大量CaCl2用途不大，NaCl利用率只有70﹪，约有30﹪的NaCl留在母液中。
2、联合制碱法(侯氏制碱法)
根据NH4Cl在常温时的溶解度比NaCl大，而在低温下却比NaCl溶解度小的原理，在
278K～283 K(5℃～10℃)时，向母液中加入食盐细粉，而使NH4Cl单独结晶析出供做氮肥。
此法优点：保留了氨碱法的优点，消除了它的缺点，使食盐的利用率提高到96﹪；NH4Cl可做氮肥；可与合成氨厂联合，使合成氨的原料气CO转化成CO2，革除了CaCO3制CO2这一工序。(共29张PPT)
高中《化学》新人教版
选修2系列课件
化学与技术
知识能力
1.了解我国纯碱工业的现状，掌握相关的化学原理；
2.结合侯氏制碱法，对学生进行爱国主义教育；
3.了解我国基本化工的生产资源、基本化工产品的主要种类和发展概况。
教学重点、难点：
掌握与纯碱工业相关的化学原理；
探究建议：
1、实验：用碳酸氢铵和氯化钠制取碳酸钠，对产品进行检验；
2、查阅资料：侯德榜制碱法。
课时划分：一课时
自然界中哪些地方存在纯碱？
中国最大的内陆湖泊，也是国内最大的咸水湖——青海湖
寸草不生的盐碱地
1.从天然碱的形成推测碳酸钠在水中结晶析出主要受到哪些因素的影响？
2.根据天然碱的存在及其主要化学成分，请你设想工业生产碳酸钠的主要原料是什么？为什么？
路布兰法——世界上最早实现纯碱的工业生产
1.用硫酸将食盐转变为硫酸钠
NaCl+H2SO4 NaHSO4+HCl↑
NaCl+NaHSO4 Na2SO4+HCl ↑
120℃
600～700℃
2.将硫酸钠与木炭、石灰石一起加热，反应生成碳酸钠和硫化钙
Na2SO4+2C Na2S+2CO2↑
Na2S+CaCO3 Na2CO3+CaS
1000℃
1000℃
（索尔维制碱法）
比利时化学家——索尔维
2、 20℃时，由NH4HCO3、NaCl和H2O配制成一混合溶液，当把溶液加热蒸发后冷却至20℃ ，首先析出的物质是什么？
20℃时一些物质在水中的溶解度/g
NaCl NH4Cl Na2CO3 NaHCO3 NH4HCO3
35.9 37.2 21.5 9.6 21.7
1、向AgNO3溶液中滴加KCl将会看到什么现象？
（索尔维制碱法）
CaCO3=CO2+CaO
NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3+NH4Cl
2NaHCO3=Na2CO3+CO2+H2O
CaO+H2O=Ca(OH)2
2NH4Cl+Ca(OH)2=2NH3+CaCl2+2H2O
产品
副产品
优点：
原料便宜易得，产品纯度高，氨和部分二氧化碳可以循环使用，制作步骤简单。
缺点：
副产物氯化钙的处理，食盐的利用率不高，大约只有70%。
个人简历：
1890年 出生
1911年 考入清华留美预备学校，后以10门功课
1000分的优异成绩被保送到美国留学
1916年 获美国麻省理工学院学士学位
1919年 获美国哥伦比亚大学硕士学位
1921年 获博士学位
（侯氏制碱法）
NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3+NH4Cl
2NaHCO3=Na2CO3+CO2+H2O
原料Ⅱ
NH3
CO2
（原料Ⅰ，来自合成氨）
（副产品）
根据联合制碱法生产原理示意图，分析比较它与氨碱法的有哪些异同？
相同点：
不同点：
原理相同
NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl
2NaHCO3==== Na2CO3+CO2↑+H2O↑
△
原料的来源和副产物不同
在纯碱的生产过程中是先通入NH3还是CO2？
人类历史上，科学技术的突破性重大发现和成果总是与一些伟大的名字联系在一起，路布兰（1791）、索尔维（1862）和侯德榜（1924）的名字都铭刻在人类制碱技术发展的历史上，你知道吗？路布兰是一名医生，索尔维是在工作中学习化学的，侯德榜是化学工程学博士。根据三个人所处的年代及学习经历，你对技术与科学的关系有哪些新的认识？
氨碱法的生产原理
重点：
难点：
离子反应的实质就是使离子的浓度减小
NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl
2NaHCO3==== Na2CO3+CO2↑+H2O↑
△
1.下列属于侯氏制碱法的优点的是（ ）
A.氨和二氧化碳由合成氨厂提供
B.母液可回收氯化铵
C.氯化钠的利用率达96%
D.以上全是
D
2.工业上常用氨碱法制碳酸钠，但却不能用氨碱法制碳酸钾，这是因为在溶液中（ ）
A.KHCO3溶解度较大
B.KHCO3溶解度较小
C.K2CO3溶解度较大
D.K2CO3溶解度较大
A
3.为了检验纯碱的质量（可能含有少量小苏打），取少量样品进行实验，可以采用的方法是（ ）
A.加热后通入澄清石灰水，观察现象
B.滴加盐酸，观察现象
C.溶于水中，滴加少量BaCl2溶液，观察现象
D.溶于水中，滴加少量澄清的石灰水，观察现象
A
4.(2005上海高考，26 ,13分)我国化学家侯德榜，改革国外的纯碱生产工艺，生产流程可简要表示如下：
(1) 副产品的一种用途为 。
(2)使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上，主要是设计了 的循环。
用作化肥或焊药或电解液
Ⅰ
(3)为检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠，可取少量试样溶于水后，再滴加 。
(4)向母液中通氨气，加入细小食盐颗粒，冷却析出副产品，通氨气的作用有 。 (a) 增大NH4+的浓度，使NH4Cl更多地析出 (b) 使NaHCO3更多地析出 (c) 使NaHCO3转化为Na2CO3，提高析出的NH4Cl纯度
稀HNO3和AgNO3溶液
AC
5.（2005年天津）根据侯德榜制碱法原理并参考下表数据，实验室制备纯碱的主要步骤是：将配制好的饱和NaCl溶液倒入烧杯中加热，控制温度在30—35℃，搅拌下分批加入研细的NH4HCO3 固体，加料完毕后，继续保温30分钟，静置、过滤得NaHCO3 晶体，用少量蒸馏水洗涤除去杂质，抽干后，转入蒸发皿中，灼烧两小时，得到Na2CO3固体。
(1)反应温度控制在30—35℃，是因为若高于35℃，则 ；若低于30℃则 ；为控制此温度范围，应采取的加热方法是 。
(2)加料完毕后，继续保温30分钟，目的是 ；只析出NaHCO3 晶体的原因是 ； 用蒸馏水洗涤NaHCO3 晶体的目的是除去 杂质（以化学式表示）
四种盐在不同温度下的溶解度（g∕100g水)表：
0℃ 10 ℃ 20 ℃ 30 ℃ 40 ℃ 50 ℃ 60 ℃ 100 ℃
NaCI 35.7 35.8 36.0 36.3 36.6 37.0 37.3 39.8
NH4HCO3 11.9 15.8 21.0 27.0 _① _ _ _
NaHCO3 6.9 8.1 9.6 11.1 12.7 14.5 16.4 _
NH4Cl 29.4 33.3 37.2 41.4 45.8 50.4 55.3 77.3
① ＞35℃ NH4HCO3会有分解
NH4HCO3分解
反应速率降低
水浴加热
使反应充分进行
NaHCO3的溶解度最小
NaHCO3; NaCl; NH4HCO3; NH4Cl
上网查阅资料：
1、我国纯碱生产现状。
2、现阶段氯化钙的新用途。1.3纯碱的生产学案导学（新人教选修2）
目标要求：
了解纯碱的生产及发展过程
了解体现天然碱的生产与化工生产之间的联系及体现技术的发展过程
掌握路布兰法－索尔维法－联合制碱法（候氏制碱）
学习过程：
复习回顾
碳酸钠的俗名叫 ，是重要的 ，可用来制 、 、 、 和 ，碳酸钠作为原料可用来生产 的化合物，还大量应用于 中。我国素有 “ ”之称
思考与交流
1.碳酸钠在水中结晶析出主要由哪些因素影岣？
2.你认为工业生产碳酸钠的主要原料是什么？
一、氨碱法生产纯碱
氨碱法是由比利时人 发明的，氨碱法是以 和 为原料生产碳酸钠的过程。
1.生产碳酸氢钠和氯化铵的主要反应方程式是 、
。
2.制取碳酸钠的反应方程式是 。
3.思考与交流
（1）
将2ml NH4HCO3和2ml饱和食盐水混合、振荡
现象
反应方程式
（2）用食盐水洗涤煤气（废水中含氨和二氧化碳）时，可能会有白色沉淀，请用化学方程式表示 、
。
（3）氨碱法中加入氨的主要作用是什么？
4.氨碱法制纯碱的优点是 ，
缺点是 。
二、联合制碱法
1.根据上图，写出生产纯碱的化学方程式
2. 思考与交流：
（1）根据联合制碱法生产原理示意图，分析比较它与氨碱法的主要区别是什么？
（2）联合制碱法有哪些优点？
参与答案
纯碱、工业产品、玻璃、制碱、造纸、纺织、漂染、钠、生活。口碱
1. 纯碱易溶与水。在35.4℃是溶解度最大，但在温度降低溶解度减小丙结晶析出。
2.碳酸钠的化学式为Na2CO3 ，应用碳酸钙和食盐制取。
一、氨碱法生产纯碱
索尔维、碳酸钙、食盐。
1.NH3＋CO2＋H2O=.NH4HCO3 NaCl＋NH4HCO3= NaHCO3 ＋NH4Cl
2. 2NaHCO3 Na2 CO3＋CO2 ＋H2O
3.（1）
将2ml NH4HCO3和2ml饱和食盐利混合、振荡
现象 有白色晶体折出
反应式 NaCl＋NH4HCO3= NaHCO3 ＋NH4Cl
（2）NH3＋CO2＋H2O=.NH4HCO3 NaCl＋NH4HCO3= NaHCO3 ＋NH4Cl
（3）主要作用是让氨与二氧化碳作用NH3＋CO2＋H2O=.NH4HCO3 ，然后再与饱和食盐水反应 NaCl＋NH4HCO3= NaHCO3 ＋NH4Cl，进而制纯碱2NaHCO3 Na2 CO3＋CO2 ＋H2O
4.优点：原料食盐和石灰石易得，产品纯度高，氨和部分二氧化碳可循环使用，制造步骤简单。缺点：生成的氯化钙不易处理，食盐利用率才70%。
二、联合制碱法
1. NaCl＋NH3＋CO2＋H2O= NaHCO3＋NH4Cl 2NaHCO3 Na2CO3＋CO2 ＋H2O
2. 联合制碱法主要用氨碱法与合成氨联合生产，氨碱法生产纯碱虽然具有原料普遍易得，产品纯度高，适合大规模工业生产等优点，而联碱法生产纯碱则有更大的优势：一是原料的利用率高。联碱生产中母液循环使用、氯化钠中的钠离子用来制造碱，氯化钠用来制造氯化铵。这样盐的利用率可达96％以上。而氨碱法钠的利用率仅70％，氯利用率为零，整体利用率只有28％左右；另外联碱法利用合成氨生产排出的二氧化碳制碱，节省了石灰石、焦炭等原料。二是废物排放少。联碱在生产过程中无大量废液、废渣排出，每吨只有几千克到几十千克，选择厂址自由度较大；而氨碱法每吨纯碱约10立方米的废液排出，难以处理，不宜在内陆建厂。三是能源消耗低，可比单位综合能耗，联碱法为7100～8200MJ，而氨碱法为12000～14000MJ。四是成本低，联碱法同时生产纯碱和氯化铵，因此成本较低。
【课堂巩固提高】
1．关于NaHCO3的性质，下列说法正确的是 （ ）
A．和酸反应放出等量的CO2所消耗的酸比Na2CO3少
B．相同温度下溶解度比Na2CO3要大
C．热稳定性比Na2CO3小
D．NaHCO3只能和酸作用不能和碱作用
答案：AC
2．将下列固体物质放在空气中，逐渐变成溶液后又变成粉末的是（ ）
A．Na2CO3 B．KNO3 C．Na2CO3·10H2O D．NaOH
答案：D
3．检验小苏打粉末中是否有苏打的方法 是（ ）
A、溶于水，加Ca(OH) 2溶液 B、溶于水，加稀CaCl2溶液
C、加稀盐酸 D、溶于水，加入NaOH溶液
答案：B
4. 等质量的下列物质分别与足量的盐酸反应，放出二氧化碳气体最多的是( )
A．Ca(HCO3)2 B．NaHCO3 C．Na2CO3 D．CaCO3
答案：A
5、我国著名的化工专家侯德榜在20世纪20年代所创立的“侯氏制碱法”誉满全球。“侯氏制碱法”中的碱是指下列的（ ）
A、NaOH B、K2CO3 C、Na2CO3 D、NaHCO3
答案：C
6．工业上常用氨碱法制碳酸钠(将氨和二氧化碳先后通入饱和食盐水而析出小苏打，再经过滤、焙烧，得到纯碱)，但却不能用氨碱法制碳酸钾，这是因为在溶液中 ( )
A. KHCO3溶解度较大 B. KHCO3溶解度较小
C. K2CO3溶解度较大 D. K2CO3溶解度较小
答案：A
7、（ 05年高考·全国I）已知某纯碱试样中含有NaCl杂质，为测定试样中纯碱的质量分数，可用下图中的装置进行实验。
主要实验步骤如下：
①按图组装仪器，并检查装置的气密性
②将a g试样放人锥形瓶中，加适量蒸馏水溶解，得到试样溶液
③称量盛有碱石灰的U型管的质量，得到b g
④从分液漏斗滴人6mol·L-1 的硫酸，直到不再产生气体时为止
⑤从导管A处缓缓鼓人一定量的空气
⑥再次称量盛有碱石灰的U型管的质量，得到c g
⑦重复步骤⑤和⑥的操作，直到U型管的质量基本不变，为d g
请填空和回答问题：
⑴在用托盘天平称量样品时，如果天平的指针向左偏转，
说明
（2）装置中干燥管B的作用是
（3）如果将分液漏斗中的硫酸换成浓度相同的盐酸，测试的结果 （填偏高、偏低或不变）
（4）步骤⑤的目的是
（5）步骤⑦的目的是
（6）该试样中纯碱的质量分数的计算式为
（7）还可以用其他实验方法测定试样中纯碱的质量分数。请简述一种不同的实验方法。
答案：（1）样品重、砝码轻。 （2）防止空气中的CO2水蒸气进入U型管中
（3）偏高 （4）把反应产生的CO2全部导入U型管中
（5）判断反应产生的CO2是否全部排出，并被U型管中的碱石灰吸收。
（6）×100% 。
（7）①可将定质量的样品溶解在过量的盐酸中，充分反应后加热蒸发，根据所得固体NaCl的质量及样品质量求解。
②将定质量的样品溶解在过量的硝酸中，然后加入足量硝酸银溶液，充分反应后，过滤、洗涤、烘干，并称量所得AgCl固体的质量，根据所得AgCl质量及样品质量求解。
联合制碱法生产原理示意图(共15张PPT)
想一想？
自然界中有纯碱吗？
内蒙古鄂尔多斯合同查汗淖碱湖
鄂尔多斯天然碱厂
纯碱生产车间
(1)氨碱法制纯碱(索尔维制碱法)
(2)联合制碱法(侯氏制碱法)
阅读图1-11和图1-12,总结这两种
方法的有何相同
总原理相同:
2NaHCO3 ====== Na2CO３＋CO2↑+ H2O
NaCl +NH3＋CO2＋H2O NaHCO3+ NH4Cl
原料来源和副产物不同
NaCl +NH3＋CO2＋H2O NaHCO3+ NH4Cl
2NaHCO3 Na2CO３＋CO2↑+ H2O
氨碱法制纯碱原理（索尔维法）
CaCO3 CO2 + CaO
CaO + H2O Ca(OH)2
2NH4Cl + Ca(OH)2 CaCl2 + 2NH3 + 2H2O
炼焦副产品
优点：
不足：
原料便宜
成品纯度高
氯化钠利用率低
氨和部分二氧化碳可循环使用
制作步骤简单
产生了当时认为无用的氯化钙
侯德榜
在纯碱的生产过程中
哪些物质得到了循环使用？
在纯碱的生产过程中NaCl是否被充分利用？
作 业
上网查阅资料：
1、我国纯碱生产现状。
2 、现阶段氯化钙的新用途。（新人教选修2）
1..3纯碱的生产示范教案
一、纯碱的性质
纯碱化学名为碳酸钠，分子式Na2CO3,相对分子质量106，系白色单斜体结晶，比重为2.533；熔点为840~852 ℃。
纯碱易溶与水。在35.4℃是溶解度最大，100克水可以溶解49.7克碳酸钠。纯碱易吸潮，在空气中吸收水蒸气和二氧化碳而结块，生成重碱：Na2CO3+CO2+H2O = 2NaHCO3
纯碱加热至400℃时开始分解，生成氧化钠和二氧化碳：Na2CO3 Na2O+CO2↑
纯碱与酸类反应生成盐，并放出二氧化碳： Na2CO3+H2SO4 = Na2SO4+ CO2↑+H2O
纯碱与石灰水作用生成氢氧化钠------苛化烧碱的反应：
Na2CO3+Ca(OH)2 = 2NaOH+CaCO3↓
纯碱与盐类起复分解反应-----氯化钠精制反应之一：
Na2CO3 + CaSO4 = CaCO3↓+ Na2SO4
二、制碱工业的发展
远在几千年前，劳动人民就有使用碱的知识，在没有工业方法生产碱以前人们所需要的碱都取自天然碱和草木灰。至于应用化学方法制取纯碱，还只是近两百年的事情。
1、路步兰法
1791年，法国人路步兰成功地研究出以食盐为原料的制碱法，即路步兰法，该发首先用硫酸和食盐制取硫酸钠、石灰石和炭，按100：100：35.5的重量比混合,在反射炉或回转炉内煅烧（950~1000°C），生成熔块（黑灰），再经浸取、蒸发、短少等过程而得到纯碱。产品中含碳酸钠约为95%左右。
该法的主要化学反应为： H2SO4+2NaCl =Na2SO4+2HCl
Na2SO4+ CaCO3+2C Na2CO3+CaS+2CO2
制取硫酸钠时产生的氯化氢气体，经水吸收制成或用氧化法制成氯气。浸取“黑灰”后的废渣，经与二氧化碳作用可得到硫化氢；从硫化氢中可回收硫磺。路步兰法盛行一时。但其放的主要生产过程系在固相中进行，并且需要高温，生产不能、连续，原料利用不充分，设备腐蚀严重。因此，人们除了改进路步兰法之外，又在探索新的制碱方法。
2、氨碱法（索尔维法）
1861年，比利时人索尔维综合前人的工作并实现了改进，于1863年实现索尔维法制碱，即氨碱法。该法以食盐、石灰石为原料，借氨的媒介作用，经石灰石煅烧，盐水精制、吸氨、碳酸化，碳酸氢钠过滤、煅烧，母液蒸馏等工序制得纯碱。氨碱法生产过程主要工序的基本化学反应如下：
(1)石灰乳的制备：CaCO3CaO+ CO2↑ CaO+H2O=Ca(OH)2
(2) 盐水 吸氨、碳酸化，生成碳酸氢钠和氯化铵：
NaCl+NH3+ CO2+H2O= NaHCO3↓+NH4Cl
(3) 碳酸氢钠（重碱）煅烧制得纯碱；分解出二氧化碳循环使用：
2NaHCO3 Na2 CO3＋CO2 ＋H2O
(4)氯化铵母液加石灰乳蒸馏，回收氨：2 NH4Cl+Ca(OH)2 = 2CaCl2+2NH3↑+H2O
氨碱法生产纯碱其主要化工过程：以氨和二氧化碳与氯化钠（食盐）水溶液反应，生成碳酸氢钠和氯化铵，将碳酸氢钠结晶煅烧制得纯碱；氯化铵母液蒸馏回收氨循环使用。
氨碱法具有原料普遍易得，价格低廉,生产连续，产品纯度高（含碳酸钠98.5%以上），适合大规模工业生产等优点。但仍然存在两个缺点：其一，氯化钠的利用率低，氯化钠的转化率在理论上可以达到84%，实际生产中由于氯化钠在氨水中的溶解度和碳酸化反应速率的限制，工业上一般只能达到72%~76%氯化钠只利用了其中的部分钠离子，24%~28%的钠离子和全部的氯离子被废弃。氯化钠的总利用率不足30%。其二，废液的处理问题。每生产1 吨碱约有10米3左右的废液排除，难以处理。因此，此法生产纯碱成本太高。
3、联合制碱法（侯氏制碱法）在创新中不断提升
对于氨碱法中所存在的缺点，长期以来国内外科学工作者，不遗余力地合理的解决办法。一种比较理想的方法是将氨、碱两大工业联合生产，以氯化钠、合成氨及生产合成氨的副产物二氧化碳为原料，同时生产纯碱和氯化铵两种产品。称为“联合生产纯碱和氯化铵的方法”或“联合制碱法”。
1942年我国化学家侯德榜同志综合了我国实验研究的结果，结合他多年的实践经验，提出了比较完整的联合制碱流程，科学地把合成氨工艺与制碱工艺联合起来，同时生产纯碱和氯化铵，称“联合制碱法”，但是，在本帝国主义和国民党反动派的破坏下，这项技术没有得到发展，
直到解放后才得以大力的推广，于1964年经国家技术鉴定后投入大规模的工业生产。下面重点介绍这种方法：
三 联合制碱工艺优势
当前国际纯碱市场逐渐形成了美国、中国、欧洲三分天下的格局。美国天然碱资源得天独厚，生产规模大，技术水平高。欧洲氨碱法技术成熟，劳动生产率高。而中国联碱法形成自己鲜明的特色。
氨碱法生产纯碱虽然具有原料普遍易得，产品纯度高，适合大规模工业生产等优点，而联碱法生产纯碱则有更大的优势：一是原料的利用率高。联碱生产中母液循环使用、氯化钠中的钠离子用来制造碱，氯化钠用来制造氯化铵。这样盐的利用率可达93％以上。而氨碱法钠的利用率仅73％，氯利用率为零，整体利用率只有28％左右；另外联碱法利用合成氨生产排出的二氧化碳制碱，节省了石灰石、焦炭等原料。二是废物排放少。联碱在生产过程中无大量废液、废渣排出，每吨只有几千克到几十千克，选择厂址自由度较大；而氨碱法每吨纯碱约10立方米的废液排出，难以处理，不宜在内陆建厂。三是能源消耗低，可比单位综合能耗，联碱法为7100～8200MJ，而氨碱法为12000～14000MJ。四是成本低，联碱法同时生产纯碱和氯化铵，因此单位成本较低。
四、联合制碱法原理及流程
联合制碱法（简称联碱法）与氨碱法之主要不同处在于：把过滤碳酸氢钠后的母液中的氯化铵分离出来，因此，联碱法的特点是同时生产纯碱和氯化铵两种产品。
1、 氯化铵的分离
（1）热法（蒸发法）
将过滤母液加热蒸馏脱出游离氨和二氧化碳，再加热蒸发析出氯化钠，分离氯化钠结晶后的母液经冷却降温析出氯化铵（此为先析盐后析氨；也可先析氨后析盐）。
氯化铵水溶液具有较大的腐蚀性，而热法制取氯化铵有是在高温、高浓度的条件下进行操作，腐蚀性更强，蒸发器材料不易解决。采用钛和钛铝合金材料价格较高；不透性石墨材料强度较低；环氧酚醛加石墨灰填料烤漆和搪瓷防腐，也有被破坏现象。因此，如何采用有效的防腐蚀措施是热法生产的关键。
（2）冷法
将过滤母液降温、加入固体氯化钠 的方法，即本报告所介绍的联合制碱法。该法分两个过程：第一过程为生产纯碱的过程，简称制碱过程；第二过程为生产氯化铵的过程，简称制铵过程，两个过程构成一个循环系统，向循环系统中加入原料（氨、氯化钠、二氧化碳和水）不断地生产出
纯碱和氯化铵两种产品。制碱过程，与氨碱法相似。将母液2吸氨、碳酸化, 使碳酸氢钠析出,过滤分离,再将碳酸氢钠结晶煅烧制得纯碱。
其主要化学反应为： NaCl+NH3+ CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl
2 NaHCO3→=Na2CO3+CO2↑+H2O↑
制氨过程：将母液1吸氨、降温并加入氯化钠，使氯化铵单独析出成为产品。（加入氯化钠的目的：由于母液1内的碳酸氢钠、碳酸氢铵和氯化铵三种盐是共同饱和的，为防止它们与氯化铵同时析出须加入氯化钠，以增大重碳酸盐的溶解度、降低氯化铵的溶解度，使之由母液中单独析出）。
2、工艺流程简介
原料盐(氯化钠)在洗盐机内用饱和氯化钠溶液(卤水)洗涤,出去其中大部分钙、镁杂质,在经粉碎机粉碎,立洗桶分级、稠厚,滤盐机愤怒里，制成符合规定纯度、粒度的洗盐.洗盐送至盐析结晶器;洗涤液(俗称脏卤水)循环使用,当其中含杂质较高时,则回收处理.
初开工时在盐析结晶器内制备饱和盐水,饱和盐水经吸氨器吸收氨制成氨盐水.氨盐水(正常生产用氨母液2)在炭化塔内吸收二氧化碳,使其中的氯化钠和氨转化成碳酸氢钠和氯化铵,并且使碳酸氢钠析出成为碳酸氢钠悬浮液, 碳酸氢钠悬浮液经滤碱机分离的出固体碳酸氢钠(俗称重碱)送到煅烧炉加热分解成碳酸钠,包装即为纯碱产品;分解出的二氧化碳气经冷凝塔、洗涤塔降温和洗涤,再经压缩机压缩送入碳化塔制碱.
过滤重碱后的母液(母液1)经吸氨器吸收氨制成母液2,去清洗外冷器,然后经换热器进行热交换.降温后送入冷析结晶器,通过外冷器与冰机系统送来的载冷体(卤水)进行热交换,冷却析出部分氯化铵;清液(半母液2)有冷析结晶器溢流入盐析结晶器,加入洗盐再析出部分氯化铵.有冷析结晶器即盐析结晶器内取出氯化铵悬浮液,经稠厚器稠厚,滤铵机分离,湿氯化铵送到干燥炉干燥，包装即为氯化铵产品；滤液送回盐析结晶器，盐析结晶器清液（母液2）送入换热器与氨母液1进行交换，再经吸氨器吸收氨制成氨母液2，氨母液2经澄清桶澄清除去杂质后送入碳化塔制碱。如此连续循环，不断地生产出纯碱和氯化铵产品。联碱生产过程中产生的淡液（含氨杂水）送入淡液蒸馏塔回收氨。
