氨气与水和二氧化碳反应生成一分子的碳酸氢铵im电竞官方网站，这是第一步。第二步是：碳酸氢铵与氯化钠反应生成一分子的氯化铵和碳酸氢钠沉淀im电竞官方网站im电竞官方网站im电竞官方网站，碳酸氢钠之所以沉淀是因为它的溶解度较小。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im电竞官方网站im电竞官方网站，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。

化学原理

索氏制碱法原理　

NH3+CO2+H2O→NH4HCO3 

NH4HCO3+NaCl→NaHCO3↓+NH4Cl 

总反应方程式：

NaCl + CO2 + H2O + NH3→NaHCO3 ↓+ NH4Cl 

2NaHCO3→△Na2CO3+H2O+CO2↑（CO2循环使用）

侯氏制碱法又名联合制碱法

（1）NH3+H2O+CO2=NH4HCO3

（2）NH4HCO3+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓

（3）2NaHCO3（加热）=Na2CO3+H2O+CO2↑

即：①NaCl(饱和溶液)+NH3（先加）+H2O（溶液中）+CO2（后加）=NH4Cl+NaHCO3↓（溶解度一般，因为不断添加原料达到溶液饱和才沉淀）

②2NaHCO3（加热）=Na2CO3+H2O+CO2↑

优点

保留了氨碱法的优点im电竞官方网站im电竞官方网站，消除了它的缺点im电竞官方网站im电竞官方网站im电竞官方网站im电竞官方网站，使食盐的利用率提高到96 %im电竞官方网站im电竞官方网站im电竞官方网站im电竞官方网站；NH4Cl 可做氮肥；可与合成氨厂联合im电竞官方网站im电竞官方网站，使合成氨的原料气CO 转化成CO2 im电竞官方网站，革除了CaCO3 制CO2 这一工序im电竞官方网站。

注：纯碱就是碳酸钠

侯氏制碱法的产生和发展

1920年im电竞官方网站，侯德榜先生毅然回国任职im电竞官方网站im电竞官方网站。他全身心地投入制碱工艺和设备的改进上im电竞官方网站，终于摸索出了索尔维法的各项生产技术。1924年8月,塘沽碱厂正式投产im电竞官方网站im电竞官方网站。1926年im电竞官方网站，中国生产的“红三角”牌纯碱在美国费城的万国博览会上获得金质奖章。产品不但畅销国内im电竞官方网站，而且远销日本和东南亚im电竞官方网站。

1937年日本帝国主义发动了侵华战争im电竞官方网站im电竞官方网站im电竞官方网站，他们看中了南京的硫酸铵厂im电竞官方网站，为此想收买侯德榜im电竞官方网站，但是遭到侯德榜的严正拒绝im电竞官方网站im电竞官方网站。为了不使工厂遭受破坏im电竞官方网站，他决定把工厂迁到四川im电竞官方网站im电竞官方网站im电竞官方网站，新建一个永利川西化工厂im电竞官方网站im电竞官方网站。

制碱的主要原料是食盐，也就是氯化钠，而四川的盐都是井盐im电竞官方网站，要用竹筒从很深很深的井底一桶桶吊出来im电竞官方网站。由于浓度稀，还要经过浓缩才能成为原料im电竞官方网站，这样食盐成本就高了im电竞官方网站。另外im电竞官方网站，索尔维制碱法的致命缺点是食盐利用率不高im电竞官方网站，也就是说有30%的食盐要白白地浪费掉im电竞官方网站im电竞官方网站im电竞官方网站im电竞官方网站，这样成本就更高了im电竞官方网站im电竞官方网站，所以侯德榜决定不用索尔维制碱法im电竞官方网站，而另辟新路im电竞官方网站。

他首先分析了索尔维制碱法的缺点im电竞官方网站im电竞官方网站im电竞官方网站，发现主要在于原料中各有一半的比分没有利用上，只用了食盐中的钠和石灰中碳酸根im电竞官方网站im电竞官方网站im电竞官方网站，二者结合才生成了纯碱im电竞官方网站。食盐中另一半的氯和石灰中的钙结合生成了氯化钙im电竞官方网站，这个产物都没有利用上。那么怎祥才能使另一半成分变废为宝呢im电竞官方网站？他想呀想，设计了好多方案im电竞官方网站，但是—一都被推翻了im电竞官方网站。后来他终于想到，能否把索尔维制碱法和合成氨法结合起来im电竞官方网站im电竞官方网站im电竞官方网站，也就是说im电竞官方网站im电竞官方网站，制碱用的氨和二氧化碳直接由氨厂提供im电竞官方网站im电竞官方网站，滤液中的氯化铵加入食盐水im电竞官方网站，让它沉淀出来im电竞官方网站im电竞官方网站im电竞官方网站。这氯化铵既可作为化工原料im电竞官方网站，又可以作为化肥im电竞官方网站im电竞官方网站im电竞官方网站，这样可以大大地提高食盐的利用率im电竞官方网站，还可以省去许多设备im电竞官方网站，例如石灰窑、化灰桶、蒸氨塔等im电竞官方网站im电竞官方网站。设想有了im电竞官方网站im电竞官方网站im电竞官方网站，能否成功还要靠实践。于是地又带领技术人员，做起了实验im电竞官方网站im电竞官方网站。l次im电竞官方网站im电竞官方网站im电竞官方网站、2次im电竞官方网站、10次im电竞官方网站、100次……一直进行了500多次试验，还分析了2000多个样品im电竞官方网站，才把试验搞成功im电竞官方网站，使设想成为了现实im电竞官方网站im电竞官方网站im电竞官方网站。

这个制碱新方法被命名为“联合制碱法”im电竞官方网站，它使盐的利用率从原来的70%一下子提高到96%im电竞官方网站im电竞官方网站。此外，污染环境的废物氯化钙成为对农作物有用的化肥——氯化铵im电竞官方网站im电竞官方网站，还可以减少1/3设备im电竞官方网站，所以它的优越性大大超过了索尔维制碱法，从而开创了世界制碱工业的新纪元

侯氏制碱法的发明特点和原理

发明特点

针对索尔维法生产纯碱时食盐利用率低im电竞官方网站，制碱成本高im电竞官方网站，废液im电竞官方网站、废渣污染环境和难以处理等不足，侯德榜先生经过上千次试验，在1943年研究成功了联合制碱法im电竞官方网站im电竞官方网站im电竞官方网站。这个新工艺是把氨厂和碱厂建在一起，联合生产im电竞官方网站。由氨厂提供碱厂需要的氨和二氧化碳im电竞官方网站。母液里的氯化铵用加入食盐的办法使它结晶出来im电竞官方网站，作为化工产品或化肥im电竞官方网站。食盐溶液又可以循环使用im电竞官方网站im电竞官方网站。为了实现这一设计，在1941一1943年抗日战争的艰苦环境中，在侯德榜的严格指导下im电竞官方网站im电竞官方网站，经过了500多次循环试验im电竞官方网站，分析了2000多个样品后im电竞官方网站，才把具体工艺流程定下来im电竞官方网站，这个新工艺使食盐利用率从70%一下子提高到96%im电竞官方网站，也使原来无用的氯化钙转化成化肥氯化铵，解决了氯化钙占地毁田im电竞官方网站im电竞官方网站、污染环境的难题im电竞官方网站。这方法把世界制碱技术水平推向了一个新高度im电竞官方网站，赢得了国际化工界的极高评价。1943年im电竞官方网站im电竞官方网站im电竞官方网站，中国化学工程师学会一致同意将这一新的联合制碱法命名为“侯氏联合制碱法”。所谓“联合制碱法”中的“联合”im电竞官方网站，指该法将合成氨工业与制碱工业组合在一起im电竞官方网站im电竞官方网站，利用了生产氨时的副产品CO2im电竞官方网站，革除了用石灰石分解来生产im电竞官方网站，简化了生产设备。此外，联合制碱法也避免了生产氨碱法中用处不大的副产物氯化钙，而用可作化肥的氯化铵来回收im电竞官方网站，提高了食盐利用率im电竞官方网站，缩短了生产流程，减少了对环境的污染im电竞官方网站，降低了纯碱的成本im电竞官方网站。联合制碱法很快为世界所采用。

发明原理

侯氏制碱法的原理是依据离子反应发生的原理进行的im电竞官方网站，离子反应会向着离子浓度减小的方向进行。也就是很多初中高中教材所说的复分解反应应有沉淀、气体和难电离的物质生成。他要制纯碱（Na2CO3）im电竞官方网站，就利用NaHCO3在溶液中溶解度较小im电竞官方网站im电竞官方网站，所以先制得NaHCO3，再利用碳酸氢钠不稳定性分解得到纯碱im电竞官方网站im电竞官方网站。要制得碳酸氢钠就要有大量钠离子和碳酸氢根离子，所以就在饱和食盐水中通入氨气im电竞官方网站im电竞官方网站，形成饱和氨盐水im电竞官方网站，再向其中通入二氧化碳im电竞官方网站，在溶液中就有了大量的钠离子im电竞官方网站、铵根离子im电竞官方网站im电竞官方网站、氯离子和碳酸氢根离子im电竞官方网站，这其中NaHCO3溶解度最小im电竞官方网站，所以析出im电竞官方网站，其余产品处理后可作肥料或循环使用im电竞官方网站。