离子膜烧碱法的工艺流程
离子膜法烧碱制备流程
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离子膜烧碱工艺要点
离子膜烧碱工艺要点1.工艺概述：离子膜烧碱工艺是通过离子交换膜将盐类水溶液中的离子分离出来，从而得到高纯度的烧碱。
该工艺具有高效、低能耗、无排放等特点。
2.原料准备：离子膜烧碱工艺的原料主要是氯化钠。
通常采用固体氯化钠与稀盐酸反应生成盐酸溶液，随后进入电解槽进行电解过程。
3.电解槽：电解槽是离子膜烧碱工艺的核心设备。
电解槽内部有阳极和阴极，通过电流的作用将盐酸溶液分解成氯气、氢气和碱液。
4.离子交换膜：离子交换膜是离子膜烧碱工艺中起分离离子的关键作用的装置。
离子交换膜具有特定的孔径和电荷特性，可以选择性地阻止阴离子或阳离子的传输，从而将氯离子分离出来。
5.电流密度控制：在离子膜烧碱工艺中，电流密度是一个重要的参数，它对烧碱的质量和产量有着重要影响。
适当的电流密度可以提高烧碱的产量和质量，但过高的电流密度会导致膜的不稳定和能耗的增加。
6.碱液分离：通过离子交换膜的作用，阳离子和阴离子被分离出来，形成高纯度的烧碱液。
烧碱液经过处理后可以得到可供市场使用的高纯度烧碱。
7.能耗控制：离子膜烧碱工艺相比传统的烧碱工艺具有较低的能耗。
通过合理控制电流密度、优化设备结构和提高膜的选择性，可以进一步降低能耗，提高工艺的经济性。
8.废水处理：在离子膜烧碱工艺中，产生的氯气和氢气需要进行处理，以避免对环境造成污染。
氯气可以通过水处理和氧化处理得到盐酸，而氢气则可以通过氧化和还原的过程得到水。
9.工艺优势：离子膜烧碱工艺相比传统的烧碱工艺具有诸多优势。
首先，它可以生产高纯度的烧碱，适用于一些对烧碱纯度要求较高的行业。
其次，该工艺具有高效、节能、环保的特点，可以降低生产成本和对环境的影响。
10.应用领域：离子膜烧碱工艺广泛应用于化工、制药、冶金等行业。
在化工行业中，高纯度烧碱被用于生产合成纤维、染料、橡胶等产品。
在制药行业中，烧碱被用于中药提取和药品合成等。
在冶金行业中，烧碱被用于生产铜、锌等金属。
总之，离子膜烧碱工艺是一种高效、低能耗、环保的烧碱生产工艺，具有广泛的应用前景。
离子膜烧碱操作规程
离子膜烧碱操作规程
以下是离子膜烧碱操作规程的一般步骤:
1. 检查设备是否正常，包括电解槽、离子交换膜、电极等。
2. 加入适量的氯化钠溶液 (食盐水),使其浓度达到要求。
3. 开启电解槽电源，调节电流和电压，使电解槽产生适量的氢
气和氧气。
4. 通过离子交换膜，将氢气和氧气分离，使氢气和氧气分别进
入不同的收集容器中。
5. 检查氢气和氧气的纯度，如果纯度不够，需要进一步处理。
6. 将分离出来的氢氧化钠溶液 (烧碱) 排放到相应的容器中。
7. 检查氢氧化钠溶液的浓度和质量，如果不符合要求，需要进
行调整。
8. 完成生产后，关闭电源和电解槽，清理现场，准备下一次生产。
需要注意的是，离子膜烧碱操作规程需要严格按照相关规定进行，以确保生产的安全和有效性。
同时，在操作过程中，要随时检查设备的状态和水质情况，及时发现和处理异常情况。
离子膜烧碱生产工艺
离子膜烧碱生产工艺
随着国民经济的发展，烧碱工业的发展十分迅速，目前我国的烧碱产量已占到了世界总产量的90%以上。
由于我国烧碱工业起步较晚，与国外相比还有一定差距。
因此，要在短时间内赶上国际水平，必须对我国烧碱工业进行改革，采取切实可行的措施，以提高烧碱生产效率和产品质量。
从国外引进的离子膜烧碱生产技术，就是这样一种先进的生产技术。
离子膜烧碱工艺是将 NaOH溶液在电解槽中电解成 NaCl、NaOH、 HCl和H2O四种不同成分的盐，再用 NaOH溶液与 HCl、H2O 溶液反应生成 NaCl和H2,经离心分离得到母液。
母液进入离子膜电解槽中进行电解，形成电势为3.5~4.0伏的直流电（或叫阴阳离子膜）。
母液在电解槽内发生一系列反应后变成 NaCl、 NaOH和H2,同时被离心分离出来。
目前我国的电解槽已采用离子膜电解槽，这种方法生产出来的烧碱产品质量好，消耗低，且具有较高的回收率。
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简要介绍离子膜电渗析法制烧碱电解原理及基本工艺流程
离子膜烧碱工艺流程
离子膜电解法制作烧碱一般是以饱和食盐水为原料的，具体的制作工艺流程如下:
1、盐水精制
粗盐水中含有泥沙、Ca2+、Mg2t、Fe3+等杂质，远不能达到电解要求，需要经过提纯精制: 一次盐水一般是采用膜过流技术制取精制盐水，然后将精制盐水通过整合树脂塔处理，使钙、镁离子含量降到20wtppb的水平，得到二次精制的盐水。
2、离子膜电解
精制过的盐水即可进行电解制碱，离子交换膜电解槽主要由阳极、阴极、离子交换膜、电解槽框和导电铜棒等组成，精制的饱和食盐水进入阳极室，纯水(加入一定量的NaOH溶液)加入阴极室，通电后，H,0在阴极表面放电生成H,，Nat穿过离子膜由阳极室进入阴极室，导出的阴极液中含有NaOH;C-则在阳极表面放电生成C。
电解后的淡盐水从阳极导出，可重新用于配制食盐水。
工艺流程简述
工艺流程简述霍家工业树脂厂工艺流程1离子膜烧碱工艺流程说明（1）一次盐水工序来自电解的淡盐水进入化盐水贮槽，经化盐水泵被送入化盐桶，原盐由皮带输送机送入化盐桶顶部，化盐水溶解原盐后的饱和粗盐水从化盐桶溢流口流出，粗盐水流经反应器，与精制剂氯化钡，氢氧化钠，次氯酸钠混合后经前反应罐进入中间槽，再由泵将粗盐水经气水混合器送入加压溶气罐，减压后加入三氯化铁进入预处理器，除去有机物及氢氧化镁等杂质，从溢流口流出，流经反应器与碳酸钠混合后进入后反应罐，经机械搅拌后进入滤料槽，充分反应后的盐水自流进入HVM 过滤器，去除碳酸钙，硫酸钡等杂质，过滤后的盐水由过滤器上部溢流出，同时加入5%亚硫酸钠溶液除去盐水中的游离氯，后进入精盐水储槽，精盐水由精盐水泵送往二次盐水精制工序。
渣池中的盐泥浆用盐泥泵打入板框压滤机经压滤，滤饼运出界区，滤液流入滤液槽，再用泵送入后反应罐。
（2）二次盐水精制工序由一次盐水工序的精盐水泵送来的精盐水，进入精盐水储槽，由精盐水泵送入螯合树脂塔对盐水进行二次精制，装置设有三台树脂塔，正常运行期间为二塔串联运行，一塔线外再生，精制后盐水中的钙镁含量小于0.02mg/l ，然后送电解系统。
树脂塔再生时需要用的烧碱，高纯酸，纯水等，分别由装置内储罐经泵供给。
再生废液进入再生废水槽，由再生废水泵输送至废水处理，经中和后，达标后排放。
（3）离子膜电解工序通过树脂塔来的合格的二次精制盐水进入盐水高位槽，通过位差，进入离子膜电解槽的阳极室电解，生成氯气，同时使盐水浓度降低成为含氯淡盐水，淡盐水与氯气一起进入淡盐水储槽进行气液分离，氯气送至氯气处理工序，一部分淡盐水与通过树脂塔来的二次精制盐水混合，作循环盐水送入离子膜电解槽的阳极室，继续电解，一部分通过淡盐水泵送到脱氯塔。
电解槽阴极室出来的电解液，进入碱液储槽进行气液分离，分离后的氢气送至氢气处理工序，电解液通过碱液泵一部分进入碱高位槽，通过位差且经过纯水稀释后给电解槽循环使用；一部分由泵打到成品碱储槽，由成品碱泵送到液碱储运工序。
离子膜烧碱工艺流程
2.5工艺流程简述
原盐经皮带输送机送入盐溶解槽(DV-101E/F/G)溶于水后生产粗盐水，定量送入予混合槽（DV-104A/B），按比例定量加入BaCl2、Na2CO3和NaOH，除去盐水中SO2-4、Ca2+、Mg2+等离子，随后送入澄清桶（DV-106），澄清过滤后送电解工序再进行盐水二次精制，通过二次盐水过滤器（F-2140A/B/C）进一步除去固体悬浮物，然后再进入离子交换树脂塔（T-2160A/B/C）进一步将盐水中微量Ca2+、Mg2+等多价阳离子除去，制成使其含量小于规定值的精制盐水，进入电解槽（R-2230A~J）的阳极室，在此盐水经电解被分解产生氯气，反应式如下：
NaCl—e→Na++1/2Cl2↑
Na+通过具有选择性的离子膜进入阴极室。
在阴极室，水经电解被分解产生氢气，反应式如下：
H2O+e→OH+1/2H2↑
OH—与阳极室迁移来的Na+结合生产32%NaOH。
每台电解槽分离出的氯气及氢气分别汇总后进入氯气处理系统和氢气处理系统，NaOH碱液送入蒸发工序或直接送储运厂销售。
离子膜烧碱法的工艺流程
离子膜烧碱的生产分析—离子膜法液碱质量检测一、离子膜液碱生产的工艺流程二、离子膜液碱的检测项目09工分徐然一、产品说明离子膜法制碱共生产三种产品：离子膜（液）碱、氯气和氢气。
1．离子膜（液）碱离子膜（液）碱，即氢氧化钠水溶液，NaOH（分子量为39.997）含量为32±0.5%，比重1.307~1.317(85℃)，无色透明，有滑腻感的液体，沸点：116℃，凝固点：1.2℃。
属于低毒类物质，对皮肤、粘膜有强烈的刺激性和腐蚀性。
浓的碱液会灼伤皮肤和肌肉，若吸入HaOH雾沫或较浓的蒸气，可使气管和肺部遭受严重的伤害，甚至发生肺炎，若溅入眼中，则可能会引起失明。
烧碱溶液能与多种物质反应，对动植物组织有强烈的腐蚀作用。
a. NaOH的强碱性,能使蓝紫色的石蕊变成蓝色,使无色的酚酞呈红色。
b.能与酸反应NaOH+HCL → NaCL+H2Oc.能与酸性氧化物反应2NaOH+CO2 → Na2CO3+H2Od.能与锡、锌等反应2AL+6NaOH → 2Na3ALO3+3H2↑e.与硅化物的作用2NaOH+SiO2 → NaSiO3+H2O烧碱主要用于轻工、纺织、医药、冶金、建材等工业部门。
二、盐水精制甲元1.盐水精制的目的氯碱工业生产过程中，无论采用海盐、湖盐、岩盐或卤水中的哪一种原料，氯碱工业生产过程中，无论采用海盐、湖盐、岩盐或卤水中的哪一种原料，都含有Ca2+、Mg2+、SO2－等无机杂质，以及细菌、藻类残体、腐殖酸等天然有机物和机械杂等无机杂质，以及细菌、藻类残体、质。
这些杂质在化盐时会被带入盐水系统中，如不去除将会造成离子膜的损伤，从而使这些杂质在化盐时会被带入盐水系统中，如不去除将会造成离子膜的损伤，其效率下降，破坏电解槽的正常生产，并使离子膜的寿命大幅度缩短。
其效率下降，破坏电解槽的正常生产，并使离子膜的寿命大幅度缩短。
盐水中一些杂质会在电解槽中产生副反应，降低阳极电流效率，并对阳极寿命产生影响。
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离子膜烧碱的生产分析—离子膜法液碱质量检测一、离子膜液碱生产的工艺流程二、离子膜液碱的检测项目09工分徐然一、产品说明离子膜法制碱共生产三种产品：离子膜（液）碱、氯气和氢气。
1．离子膜（液）碱离子膜（液）碱，即氢氧化钠水溶液，NaOH（分子量为39.997）含量为32±0.5%，比重1.307~1.317(85℃)，无色透明，有滑腻感的液体，沸点：116℃，凝固点：1.2℃。
属于低毒类物质，对皮肤、粘膜有强烈的刺激性和腐蚀性。
浓的碱液会灼伤皮肤和肌肉，若吸入HaOH雾沫或较浓的蒸气，可使气管和肺部遭受严重的伤害，甚至发生肺炎，若溅入眼中，则可能会引起失明。
烧碱溶液能与多种物质反应，对动植物组织有强烈的腐蚀作用。
a. NaOH的强碱性,能使蓝紫色的石蕊变成蓝色,使无色的酚酞呈红色。
b.能与酸反应NaOH+HCL → NaCL+H2Oc.能与酸性氧化物反应2NaOH+CO2 → Na2CO3+H2Od.能与锡、锌等反应2AL+6NaOH → 2Na3ALO3+3H2↑e.与硅化物的作用2NaOH+SiO2 → NaSiO3+H2O烧碱主要用于轻工、纺织、医药、冶金、建材等工业部门。
二、盐水精制甲元1.盐水精制的目的氯碱工业生产过程中，无论采用海盐、湖盐、岩盐或卤水中的哪一种原料，氯碱工业生产过程中，无论采用海盐、湖盐、岩盐或卤水中的哪一种原料，都含有Ca2+、Mg2+、SO2－等无机杂质，以及细菌、藻类残体、腐殖酸等天然有机物和机械杂等无机杂质，以及细菌、藻类残体、质。
这些杂质在化盐时会被带入盐水系统中，如不去除将会造成离子膜的损伤，从而使这些杂质在化盐时会被带入盐水系统中，如不去除将会造成离子膜的损伤，其效率下降，破坏电解槽的正常生产，并使离子膜的寿命大幅度缩短。
其效率下降，破坏电解槽的正常生产，并使离子膜的寿命大幅度缩短。
盐水中一些杂质会在电解槽中产生副反应，降低阳极电流效率，并对阳极寿命产生影响。
因此，会在电解槽中产生副反应，降低阳极电流效率，并对阳极寿命产生影响。
因此，盐水必须进行精制操作除去盐水中的大量杂质，生产满足离子膜电解槽运行要求的精制盐水。
须进行精制操作除去盐水中的大量杂质，生产满足离子膜电解槽运行要求的精制盐水。
2.盐水精制工艺简述直至20世纪70年代中期，传统絮凝沉降盐水精制工艺基本上没有实质性发展；直至20 世纪70 年代中期，传统絮凝沉降盐水精制工艺基本上没有实质性发展；目前用于离子膜法电解的盐水精制工艺是在上述方法基础上增加二次过滤和二次精制先进工艺技术形成的。
其工艺流程为∶饱和粗盐水加入精制反应剂，进工艺技术形成的。
其工艺流程为∶饱和粗盐水加入精制反应剂，经过精制反应后加入艺技术形成的絮凝剂进入澄清桶澄清，澄清盐水经砂滤器粗滤后，再经α-纤维素预涂碳素管过滤器二絮凝剂进入澄清桶澄清，澄清盐水经砂滤器粗滤后，纤维素预涂碳素管过滤器二次过滤，然后进入离子交换树脂塔，进行二次精制，次过滤，使盐水中的悬浮物小于1×10－6，然后进入离子交换树脂塔，进行二次精制，得到满足离子膜电解槽运行要求的精制盐水。
所示。
得到满足离子膜电解槽运行要求的精制盐水。
其工艺流程简图如图 1 所示。
三、离子交换膜法电解制碱的主要生产流程精制的饱和食盐水进入阳极室；纯水（加入一定量的NaOH溶液）加入阴极室，通电后H2O在阴极表面放电生成H2，Na+则穿过离子膜由阳极室进入阴极室，此时阴极室导入的阴极液中含有NaOH；Cl－则在阳极表面放电生成Cl2。
电解后的淡盐水则从阳极室导出，经添加食盐增加浓度后可循环利用。
阴极室注入纯水而非NaCl溶液的原因是阴极室发生反应为2H++2e－=H2↑；而Na+则可透过离子膜到达阴极室生成NaOH溶液，但在电解开始时，为增强溶液导电性，同时又不引入新杂质，阴极室水中往往加入一定量NaOH溶液。
四、具体工艺流程1、一次盐水精制一次澄清盐水的制备是氯碱生产工艺至关重要的工段，精制效果的好坏直接影响产品的质量和产量。
传统性的一次盐水精制工艺，采用配水、化盐、加精制剂反应、澄清、砂滤，然后再经炭素烧结管过滤器过滤。
近几年新建氯碱装置一次盐水工艺大都采用膜过滤技术制取精制盐水，该工艺路线省去了砂滤器、炭素烧结管过滤器。
经生产实践证明，经膜过滤分离方法制得的一次盐水质量指标、设备投资等都比传统工艺理想。
所以一次精制盐水工艺采用膜过滤器过滤工艺。
2、二次盐水精制离子膜法电解槽使用的高度选择性离子交换膜要求入槽盐水的钙、镁离子含量低于20wtppb，普通的化学精制法只能使盐水中的钙、镁离子含量降到10wtppb左右。
若使钙、镁离子含量降到20wtppb 的水平，必须用螯合树脂处理。
二次盐水精制的主要工艺设备是螯合树脂塔，分二塔式和三塔式流程。
塔的运行与再生处理及其周期性切换程序控制，可由程序控制器PLC实现，PLC与集散控制系统DCS可以实现数据通讯；也可以直接由DCS实现控制。
伍迪公司采用的就是二塔式，其他公司采用三塔式流程。
建议采用三塔式流程。
3、电解流程由二次盐水精制工序送来的精制盐水，通过盐水高位槽，进入电解槽的阳极液进料总管。
其流量由每个电解槽的自调阀来控制，以保证阳极液的浓度达到规定值。
进槽值由送入每台电解槽的直流电流进行串级控制。
浓度31%的高纯盐酸用来中和从阴极室通过离子膜渗透到阳极室的OH-离子，盐酸经过自动调节与阳极液一起送入阳极室。
精制盐水在阳极室中进行电解，产生氯气，同时NaCL浓度降低。
电解槽进、出口之间的NaCL分解率为约50%。
每个阳极室都有两个挠性软管，一个连接进料总管，另一个连接出料总管。
电解后产生的氯气和淡盐水混合物通过软管汇集排入阳极液总管，并在总管中进行气体和液体分离。
氯气在氯气总管中进行汇集后送入淡盐水储槽顶部。
在此，氯气中的水分被分离并滴落，然后氯气被送往界外。
氯气压力由自调阀控制。
淡盐水送入淡盐水储槽底部，然后用淡盐水循环泵一部分经液位自调控制送往脱氯工序；另一部分送往电解槽，进槽淡盐水流量由自动控制。
阴极液在阴极室电解产生氢气和烧碱，碱液进入阴极液循环槽，通过阴极液循环泵一部分经阴极液冷却器进入碱高位槽后，进入电槽，这部分电解液进槽前加纯水稀释，纯水量自调由直流电和碱串级控制；另一部分电解液经液位自调控制送入碱冷却器冷却至约45℃后送往碱储槽，然后送往罐区。
氢气在阴极液出口总管中分离，并在氢气主管线中进行汇集后，送到碱液循环槽顶部。
氢气中的水分被分离并滴落，然后氢气送往界外。
氢气压力由自调阀控制，与氯气压力串级控制，使氢气和氯气之间压差保持在设定范围内（5KPa）。
4、淡盐水脱氯工序电解槽出来的淡盐水和氯氢处理来的氯水混合后，用31%的高纯盐酸将PH值调节到约 1.5，送入脱氯塔的顶部。
脱氯塔的压力为-70～75Kpa，由真空泵进行控制。
脱氯塔出口处游离氯降低到50mg/L，脱出的氯气汇入氯气总管，也可送入废气吸收塔。
脱氯后的淡盐水先用NaOH把PH调到9～11，再将亚硫酸钠储槽中配制的浓度为10wt%的亚硫酸钠溶液用亚硫酸钠泵加入到淡盐水管道中，以彻底除去残余的游离氯。
游离氯含量为0的脱氯盐水送回一次盐水工序化盐。
五、离子膜液碱检测的项目：（1）、氢氧化钠含量的检测（2）、碳酸钠含量的检测（3）、氯化钠含量的检测（4）有效氯含量的测定（5）三氧化二铁含量的检测六、离子膜液碱质量检测指标：项目单位指标液态固态优级一级合格优级一级合格优级一级Ⅰ级Ⅱ级Ⅰ级Ⅱ级Ⅰ级Ⅱ级NaOH≥% 32.0 32.0 29.0 32.0 29.0 99.0 98.0 97.5 Na 2 CO 3≤% 0.04 0.06 0.06 0.06 0.06NaCL≤% 0.004 0.007 0.007 0.01 0.01Fe 2 O 3≤% 0.0003 0.0005 0.0005 0.0005 0.0005NaCLO 3≤% 0.001 0.002 0.002 0.002 0.002一、氢氧化钠和碳酸钠含量的测定1、氢氧化钠的测定原理试样溶液中先加入氯化钡，将碳酸钠转化为碳酸钡沉淀，然后以酚酞为指示剂，用盐酸标准滴定溶液滴定至终点。
反应如下：Na2CO3+BaCl2→BaCO3↓+2NaClNaOH+HCl→NaCl+H2O2、碳酸钠含量的测定原理试样溶液以溴甲酚绿－甲基红混合指示剂为指示剂，用盐酸标准滴定溶液滴定至终点，测得氢氧化钠和碳酸钠总和，再减去氢氧化钠含量，则可测得碳酸钠含量。
3、试剂和材料盐酸标准滴定溶液：c(HCl)=1.000mol/L氯化钡溶液：100g/L。
溶解10g氯化钡于100ml水中。
使用前，以酚酞为指示剂，用氢氧化钠标准溶液调至微红色。
酚酞指示剂：10g/L。
溶解1g酚酞于100ml95%乙醇中。
溴甲酚绿－甲基红混合指示剂：将三份0.1g/L溴甲酚绿的乙醇溶液和一份0.2g/L甲基红的乙醇溶液混合。
4、仪器、设备容量瓶、滴定管、烧杯、玻璃棒、洗耳球、锥形瓶、移液管、电炉和磁力搅拌器。
5、分析步骤（1）盐酸标准溶液的标定准确称取一定量基准物质（碳酸钠）1.3g于250mL的锥形瓶中，加热溶解。
加入蒸馏水50mL溶解碳酸钠后，加溴甲酚绿－甲基红混指示剂8至10滴，用1.000mol/LHC1溶液滴定至暗红色，于电炉上加热2分钟。
冷却后继续用HC1溶液滴定至暗红色。
即为终点，记录读数。
平衡标定3次，同时做空白试验。
（2）试样溶液的制备用已知质量干燥、洁净的称量瓶，迅速从样品瓶中移取液体氢氧化钠50g±1g（精确至0.01g）。
将已称取的样品置于已盛有约300mL水的1000mL容量瓶中，冲洗称量瓶，将洗液加入容量瓶中。
冷却至室温后稀释到刻度，摇匀。
（3）氢氧化钠含量的测定精密量取50.00mL试样溶液，注入250mL具塞三角瓶中，加入10mL氯化钡溶液，加入2～3滴酚酞指示剂，在磁力搅拌器搅拌下，用盐酸标准滴定溶液密闭滴定至无色为终点。
记下滴定所消耗标准滴定溶液的体积为V1。
（4）氢氧化钠和碳酸钠含量的测定精密量取50.00ml试样溶液，注入250mL具塞三角瓶中，加入10滴溴甲酚绿－甲基红混合指示剂，在磁力搅拌器搅拌下，用盐酸标准滴定溶液密闭滴定至酒红色为终点。
记下滴定所消耗标准滴定溶液的体积为V2。
6、结果计算（1）以质量百分数表示的氢氧化钠(NaOH)含量X1按式(1)计算：C×V1×0.04000 C×V1X1（%）= ×100=80.00× (1)M×50/1000 M式中：c－盐酸标准滴定溶液的实际浓度，mol/L；V1－测定氢氧化钠所消耗盐酸标准滴定溶液的体积，mL；M－试样质量，g；0.040 00－与 1.00mL盐酸标准滴定溶液[c(HCl)=1.000mol/L]相当的以克表示的氢氧化钠(NaOH)的质量。