[发明专利]使电解质发生复分解反应并进行控制的方法

说明书

一、技术领域

本发明涉及的是化学领域、电解质的复分解技术。 

二、背景技术

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。 

三、发明内容

(一)发明的目的 

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，本发明特提供一种：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，本发明提出： 

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。