Властивості гідроксиду натрію (NaOH), ризики та застосування



The гідроксид натрію, відомий також як відбілювач, каустична сода або каустична сода, є хімічною сполукою формули NaOH, яка утворює сильно лужний розчин при розчиненні в такому розчиннику, як вода.

Каустична сода широко використовується в багатьох галузях промисловості, особливо як сильна хімічна база при виробництві целюлозно-паперової, текстильної, питної води, мила і миючих засобів. Його структура показана на фіг.1.

За словами Рейчел Голарн, світове виробництво в 1998 році становило приблизно 45 мільйонів тонн. Гідроксид натрію також є найпоширенішою базою, що використовується в хімічних лабораторіях і широко використовується як очисник стікання.

Індекс

  • 1 Методи виробництва гідроксиду натрію
    • 1.1 Мембранні клітини
    • 1.2 Ртутні клітини
    • 1.3 Клітини діафрагми
  • 2 Фізико-хімічні властивості
  • 3 Реактивність і небезпека
    • 3.1. Контакт з очима
    • 3.2 Контакт зі шкірою
    • 3.3 Вдихання
    • 3.4
  • 4 Використання
  • 5 Посилання

Методи виробництва гідроксиду натрію

Гідроксид натрію і хлор виготовляють разом електролізом хлориду натрію. Великі поклади хлориду натрію (кам'яної солі) зустрічаються в багатьох частинах світу.

Наприклад, в Європі моря виробляють родовища, які поширюються, хоча і не безперервно, з Чеширу, Ланкаширу, Стаффордшира і Клівленду в Сполученому Королівстві до Польщі. Вони також зустрічаються по всій території Сполучених Штатів, особливо в Луїзіані та Техасі.

Невелика кількість видобувається у вигляді кам'яної солі, більшість з яких видобувається розчином шляхом контрольованої відкачування води при підвищеному тиску в сольовому вену. Частка розсолу, що видобувається в розчині, отриманому таким способом, випаровується для отримання сухої солі.

Сонячна сіль, що утворюється при випаровуванні морської води сонячним нагріванням, також є джерелом хлориду натрію.

Насичений розсіл, перед електролізом, очищають для осадження кальцію, магнію та інших шкідливих катіонів додаванням карбонату натрію, гідроксиду натрію та інших реагентів. Тверді речовини в суспензії відокремлюють від розсолу седиментацією і фільтрацією.

Сьогодні використовуються три електролітичні процеси. Концентрація каустичної соди, отримана з кожного з процесів, варіюється:

Мембранні клітини

Каустична сода виробляється у вигляді чистого розчину приблизно 30% (вага / вага), який зазвичай концентрується випарюванням до 50% (вага / вага) розчину з використанням пари під тиском.

Ртутні клітини

Каустична сода виробляється у вигляді 50% чистого розчину (w / w), який є концентрацією, що найчастіше продається на світовому ринку. У деяких способах їх концентрують випарюванням до 75% і потім нагрівають до 750-850 K з отриманням твердого гідроксиду натрію.

Мембранні клітини

Каустична сода виробляється у вигляді нечистого розчину, який називається "клітинний розчин мембрани" (DCL) з типовою концентрацією гідроксиду натрію 10-12% (w / w) та 15% хлориду натрію (p / p). p).

Для того, щоб виробляти 50% (вага / вага) стійкість, яка зазвичай потрібна, DCL повинна бути сконцентрована з використанням випарних установок, які є набагато більшими та складнішими, ніж ті, які використовуються у клітинах клітин мембран..

Під час цього процесу осаджують великі кількості солі, які зазвичай повторно використовують для отримання насиченого розсолу в клітинах.

Додатковим аспектом гідроксиду натрію, виробленого в мембранній комірці, є те, що продукт має невелику кількість (1%) солі, присутньої як забруднювач, який може зробити матеріал непридатним для деяких цілей (гідроксид натрію, 2013)..

Фізико-хімічні властивості

При кімнатній температурі гідроксид натрію являє собою тверду речовину (пластівці, зерна, гранульовану форму), безбарвний до білого, без запаху. Він розпливається, а також легко поглинає вуглекислий газ з повітря, тому його необхідно зберігати в герметичному контейнері. Його зовнішній вигляд показаний на малюнку 2 (Національний центр біотехнологічної інформації)..

Розчин гідроксиду натрію - це безбарвна рідина, щільніше води. З'єднання має молекулярну масу 39,9971 г / моль і щільність 2,13 г / мл.

Його температура плавлення становить 318 ° C, а температура кипіння - 1390 ° C. Гідроксид натрію дуже розчинний у воді, здатний розчиняти 1110 грамів сполуки на літр цього розчинника, що виділяє тепло в процесі. Він також розчинний у гліцерині, амонію і нерозчинний в ефірі і в неполярних розчинниках (Royal Society of Chemistry, 2015).

Гідроксидний іон робить гідроксид натрію сильною основою, що реагує з кислотами з утворенням води і відповідних солей

Цей тип реакції виділяє тепло, коли використовується сильна кислота. Такі кислотно-лужні реакції також можуть бути використані для титрування. Фактично, це звичайний спосіб вимірювання концентрації кислот.

Кислотні оксиди, такі як діоксид сірки (SO)2) Вони також реагують повністю. Такі реакції часто використовуються для «очищення» шкідливих кислих газів (як SO2 і Н2S) і запобігають її викид в атмосферу.

2NaOH + CO2 → Na2CO3 + H2O

Гідроксид натрію повільно реагує зі склом з утворенням силікату натрію, тому скляні з'єднання і крани, піддані впливу NaOH, мають тенденцію "заморожувати".

Гідроксид натрію не атакує залізо. Ні до міді. Однак багато інших металів, таких як алюміній, цинк і титан, завдають шкоди швидко вивільняючи горючий водень. З цієї ж причини алюмінієві каструлі ніколи не повинні бути очищені відбілювачем (Sodium hydroxide, 2015).

2Al (s) + 6NaOH (водн.) → 3H2(g) + 2Na3AlO3(aq)

Реактивність і небезпека

Гідроксид натрію є сильною основою. Реагує швидко і екзотермічно з кислотами, як органічними, так і неорганічними. Вона каталізує полімеризацію ацетальдегіду та інших полімеризуються сполук. Ці реакції можуть відбуватися бурхливо.

Реагує з великим насильством з пентаоксидом фосфору, коли він починається з локального нагрівання. Контакт (як сушильний агент) з тетрагідрофураном, який часто містить пероксиди, може бути небезпечним. Вибухи відбулися при такому використанні гідроксиду калію, хімічно подібного.

Нагрівання сумішшю метилового спирту і трихлорбензолу під час спроби синтезу викликало різке підвищення тиску і вибуху. Гарячий та / або концентрований NaOH може призвести до екзотермічного розпаду гідрохінону при підвищеній температурі (SODIUM HYDROXIDE, SOLID, 2016).

З'єднання є дуже небезпечним у разі контакту зі шкірою, контакту з очима, прийому всередину та інгаляції. Контакт з очима може призвести до пошкодження рогівки або сліпоти. Контакт зі шкірою може викликати запалення і пухирі.

Вдихання пилу призведе до подразнення шлунково-кишкового або дихального тракту, що характеризується печінням, чханням і кашлем (отруєння гідроксидом натрію, 2015 р.).

Важке перенасичення може спричинити пошкодження легенів, удушення, втрату свідомості або смерть. Запалення очей характеризується почервонінням, подразненням і свербінням. Запалення шкіри характеризується свербінням, лущенням, почервонінням або іноді бульбашками.

Контакт з очима

Якщо з'єднання потрапляє в очі, слід перевірити та видалити контактні лінзи. Очі слід негайно промити великою кількістю води протягом принаймні 15 хвилин холодною водою.

Контакт зі шкірою

У разі контакту з шкірою, уражену ділянку слід негайно промити протягом щонайменше 15 хвилин великою кількістю води або слабкої кислоти, наприклад оцту, при знятті забрудненого одягу та взуття. Покриття роздратованої шкіри пом'якшувальним засобом.

Вимийте одяг і взуття перед тим, як повторно використовувати їх. Якщо контакт важкий, змийте дезінфікуючим милом і накрийте шкіру, забруднену антибактеріальним кремом

Вдихання

У разі інгаляції потерпілого слід перемістити в прохолодне місце. Якщо ви не дихаєте, дається штучне дихання. Якщо дихання важке, виділіть кисень.

Прийом всередину

Якщо проковтнути з'єднання, блювоту не слід індукувати. Ослабте щільний одяг, наприклад, комір сорочки, ремінь або краватку.

У всіх випадках необхідно негайно отримати медичну допомогу (паспорт безпеки матеріалу натрію гідроксид, 2013).

Використання

Гідроксид натрію є надзвичайно важливою сполукою, оскільки він має багаторазове застосування. Це дуже поширена база, що використовується в хімічній промисловості. В якості сильного підстави він зазвичай використовується в титруванні кислот в лабораторіях.

Одним з найбільш відомих способів використання гідроксиду натрію є його використання для видалення дренажів. Він поставляється в багатьох різних марок очисних пристроїв. Він також може бути представлений у вигляді відбілюючого мила, який має багаторазове застосування; можна мити від посуду до обличчя. 

Гідроксид натрію також широко використовується в харчовій промисловості. З'єднання часто використовують в етапах для відшарування овочів і фруктів, переробки какао і шоколаду, потовщення морозива, бланшировки птиці і переробки соди..

Оливки всмоктуються в гідроксиді натрію разом з іншими речовинами, щоб зробити їх чорними, а м'які кренделі також покриті з'єднанням, щоб дати їм жувальні текстури.

Інші способи використання:

  • Процеси виробництва таких виробів, як пластмаси, віскозні мила і текстиль.
  • Активізація кислот в нафтопереробці.
  • Видалення фарби.
  • Алюмінієве гравірування.
  • Видалення рогів худоби.
  • Протягом двох стадій процесу виробництва паперу.
  • Релаксанти допомагають випрямити волосся. Це стає менш популярним через можливість хімічних опіків.

Гідроксид натрію іноді може бути заміщений гідроксидом калію, який є іншою сильною основою і іноді може давати ті ж результати (гідроксид натрію, S.F.).

Список літератури

  1. Паспорт безпеки матеріалу Гідроксид натрію . (2013, 21 травня). Отримано з sciencelab: sciencelab.com.
  2. Національний центр біотехнологічної інформації ... (2017, 25 березня). База даних PubChem Compound; CID = 14798. Отримано з PubChem: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  3. Королівське хімічне товариство. (2015). Гідроксид натрію. Отримано з chemspider: chemspider.com.
  4. гідроксид натрію. (2013, 18 березня). Отримано з основноїхімічноїпромисловості: essentialchemicalindustry.org.
  5. Гідроксид натрію. (2015, 9 жовтня). Отримано з newworldencyclopedia: newworldencyclopedia.org.
  6. Отруєння гідроксидом натрію. (2015, 6 липня). Відновлений з medlineplus: medlineplus.gov.
  7. Гідроксид натрію. (S.F.). Відновлюється від weebly: sodiumhydroxide.weebly.com.
  8. Гідроксид натрію, твердий. (2016). Отримано з cameochemicals: cameochemicals.noaa.gov.