使电解质发生复分解反应并进行控制的方法技术

万能复分解法涉及的是化学工业电解质的复分解技术，其旨在提供一种：凡是溶于水、能够电离的电解质化合物之间都能够发生复分解反应的新方法。其方法主要在于：使参与复分解反应的每一种反应物电解质溶液中的阴阳离子进行分离，并使所有分离的各种阴阳离子相互交换、重新结合。其对电能的利用特征在于：使复分解反应发生不需用直流电或交流电，但抽吸溶液时用电。其主要用途在于：简化某些酸、碱、盐的生产工艺，节约电能，使过去许多不能用复分解方法制取的酸、碱、盐改为复分解方法制取，例如可以利用石膏、食盐、水为原料通过复分解反应制取硫酸、火碱、盐酸、硫酸钠，利用食盐与水发生复分解反应制取火碱和盐酸等。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及的是化学领域、电解质的复分解技术。
技术介绍
在化学上，两种电解质相互交换离子，生成两种新的电解质的反应称为复分解反应；酸、碱、盐之间的反应一般都是复分解反应。如果能使电解质化合物通过复分解的方法， 相互转化，相互制得，那么在化学工业，会使许多化工原料的制造工艺简单的多。但是，现有的化学技术，并不能使任意酸、碱、盐之间都能发生复分解反应。能够发生复分解反应的条件很苛刻，其条件是生成物中必须有沉淀析出、气体放出或有水生成，否则复分解反应无法进行。在化学工业，由于某些化工原料，无法通过复分解技术制得，因此使得制造这些化工原料的工艺复杂，环境污染，高耗能、高耗材、大投入成本高等。例如，硫酸的工业制造工艺较复杂，如果利用石膏、芒硝、绿矾等含硫酸根的盐与水进行直接或间接复分解反应制取硫酸，则工艺简单、成本减小。再如，电解食盐水制火碱，耗电量大、电极材料要求苛刻等，致使所制火碱成本高。如果通过复分解技术，将食盐与水进行复分解反应制取火碱和盐酸，其成本也就大减。当然也可使所制的火碱碳酸化制纯碱。现有技术进行复分解反应是，不借助任何物质、不使用任何措施，直接将两种电解质的水溶液混合在一起，使混合溶液中的两种离子结合成一种难溶物质、弱电解质或气体， 从混合离子中分离出去。对此可参看初中、高中教科书的复分解反应章节和离子反应章节。现有技术之所以在许多电解质之间无法进行复分解反应，是因为它进行复分解反应时，是使参与复分解反应的所有离子混合在一起。我们知道，在化学上较麻烦的是混合物的分离。两种电解质的四种离子混合在一起，除非有两种离子结合成沉淀析出、气体放出或弱电解质生成而从混合离子中分离出去，其它方法的确不容易利用两种电解质的四种混合在一起的离子制得两种分离开的新电解质。因此，现有技术进行复分解反应，能否使复分解反应发生，只能取决于生成物电解质的物理性质和化学性质，对于使两种易溶性强电解质发生复分解反应，制取两种新的易溶性强电解质；或者再逆向进行，使制备的那两种新的易溶性强电解质发生复分解反应再制取原先那两种易溶性强电解质；例如使硫酸钠与硝酸钾发生复分解反应制取硫酸钾和硝酸钠；再逆向进行，使硫酸钾和硝酸钠发生复分解反应制取硫酸钠和硝酸钾；对此现有技术则是束手无策。所以，现有技术进行复分解反应，由于受生成物物理性质和化学性质的制约，因此使许多酸、碱、盐等电解质之间不能进行复分解反应。
技术实现思路
(一)专利技术的目的在化学工业，酸、碱、盐一般都是最基本的化工原料；而化合物的组成不同，其性质和用途会不同。为了在化学领域，根据使用价值和作用，能够对许多电解质化合物改变组成、使离子之间重新结合，使许多酸、碱、盐之间能够通过复分解的方法相互转化、相互制取，并减少污染，简化生产某些酸、碱、盐的工艺，改变某些酸、碱、盐的获取途径，降低有的产品生产的能耗和成本，本专利技术特提供一种不受生成物电解质物理性质和化学性质制约的，使凡是溶于水，能够电离的电解质化合物之间都能够发生复分解反应的复分解反应新方法。使得在化学工业，许多酸、碱、盐之间例如盐跟酸、盐跟碱、盐跟盐之间过去不能进行的复分解反应得以进行；使某些过去不能用复分解方法制取的酸、碱、盐改为复分解方法制取，使人类拥有一项对溶于水、能够电离的电解质化合物能够通过复分解反应随意变化的新技术。(二)采用的技术方案为实现上述目的，本专利技术提出利用电解质溶液中阴阳离子的自由性、扩散性、带电性、带电性不同等固有特性， 使参与复分解反应的各反应物电解质溶液中的阴阳离子进行分离，并使所有分离的各种阴阳离子相互交换、重新结合，分别形成各种新的电解质。根据上述方案，进行复分解反应可以通过控制溶液中的自由离子去完成。控制溶液中的自由离子进行电解质的复分解反应，通常采取一种简便的措施主要是改变、规定、限制溶液中自由离子的运动状态、区域范围、位置处所、浓度高低等，其方法主要是通过改变溶液中自由离子的运动状态，引导(即促使)反应物电解质溶液中自由离子定向运动，并限制每种反应物电解质溶液中的两种阴阳离子共同向同一个方向或者同一个目标或者同一种溶液区域定向运动(也就是说引导一种反应物溶液中自由离子定向运动时，不允许两种阴阳离子向同一个方向定向运动，或者运动方向相同但是定向运动的目标不能相同)。以实现每种反应物电解质溶液中阴阳离子的分离，并通过引导离子定向运动、改变离子的位置处所，限制离子定向运动、规定离子的区域范围，使所有分离的各种阴阳离子相互交换，分别转移到规定的不同的生成物溶液中形成各种新的电解质溶液以实现重新结合；控制溶液中的自由离子进行复分解反应，一般采取的具体措施包括有控制溶液中自由离子的运动状态，引导离子定向运动、限制离子定向运动；使自由离子由无规则热运动变为有一定方向和目标的定向运动包括定向扩散运动等；使自由离子由一定方向和目标的定向运动变为无规则的热运动；通过改变、规定、限制溶液不同区域自由离子的浓度以制造自由离子的浓度差，引起溶液中自由离子的定向扩散运动，使自由离子由溶液的某个区域定向扩散到另一个区域；使自由离子受到作用力的推动(例如使用磁场)而定向运动；使电解质的某种离子由一种溶液或一个容器转移到另一种溶液或另一个容器中；使每一种反应物电解质溶液中的阴阳离子分别脱离该反应物溶液以实现分离， 并全部分别转移到不同的生成物溶液中以实现重新结合等。进行复分解反应时，复分解反应前后的各种电解质溶液，即各反应物溶液、各生成物溶液，各自独立、互不混合；复分解反应是通过各反应物溶液与各生成物溶液之间的离子转移去实现。从表面形式看，复分解反应是反应物溶液对生成物溶液的离子施舍。进行复分解反应，不但不使参与复分解反应的各种反应物电解质溶液混合，而且是使每一种反应物电解质溶液中混合在一起的阴阳离子进行分离。根据上述方案和上述方法，可以使用对溶液中的阴阳离子有选择透过特性的特殊材料(例如离子交换膜)进行复分解反应。例如，进行复分解反应时，可以利用上述特殊材料(以下简称特殊材料)，使电解质的一种离子通过该特殊材料、阻止另一种离子通过该特殊材料，以实现各反应物电解质溶液中阴阻离子的分离；进行复分解反应时，也可以利用上述特殊材料限制离子，阻止某种离子定向运动，改变离子的运动状态，规定离子运动的区域范围，促使各种离子相互交换和重新结合等。进行复分解反应时，可以使参与复分解反应的每种反应物电解质溶液中的自由离子与使用的上述特殊材料之间发生相对运动，通常采用较简便的方法是引导自由离子向该特殊材料定向运动，根据电解质溶液中阴阳离了的带电性不同，利用该特殊材料选择透过特性的作用，允许一种离子通过特殊材料、限制另一种离子通过特殊材料，从而实现每种反应物电解质溶液中混合在一起的阴阳离子分离；并通过引导离子定向运动、改变离子的位置处所，利用上述特殊材料限制离子定向运动、规定运动离子的区域范围，促使各反应物电解质所有分离的各种阴阳离子相互交换、重新结合于所规定的不同的生成物溶液中分别形成各种新的电解质溶液。进行复分解反应时，引导自由离子定向运动、改变离子的运动状态，可以利用离子的带电性利用电场、磁场对离子施加力的作用推动自由离子定向运动，此方法可称为电场法、磁场法。可以根据溶液中离子的自由性，利用离子、分子的运动及其相互作用使自由本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：贺新，
申请(专利权)人：贺新，
类型：发明
国别省市：