侯氏制碱法先通氨气的原因主要有以下几点:
氨气的溶解度大:
氨气在水中的溶解度远大于二氧化碳,先通入氨气可以形成高浓度的氨水,使得溶液呈碱性,从而更容易吸收二氧化碳.
提高原材料利用率:
由于二氧化碳在水中的溶解度较小,如果先通入二氧化碳,生成的碳酸量不仅少而且不稳定,导致生成的碳酸氢铵量减少。而先通氨气后通二氧化碳,可以使得更多的二氧化碳被吸收,生成更多的碳酸氢铵,进而转化为碳酸氢钠和纯碱,提高原材料的利用率.
促进反应进行:
氨气与水反应形成氨水,氨水与二氧化碳反应生成碳酸氢铵,这个反应比直接通入二氧化碳的反应更容易进行,有利于反应的顺利进行和产物的生成.
形成高浓度碳酸氢根离子:
在饱和食盐水中通入氨气,形成饱和氨盐水,再向其中通入二氧化碳,可以生成高浓度的碳酸氢根离子(HCO₃⁻),这是生成碳酸氢钠(NaHCO₃)的关键步骤.
综上所述,侯氏制碱法先通氨气是为了利用氨气的高溶解度、促进反应进行以及提高原材料的利用率,从而更有效地生成碳酸氢钠和纯碱。