Brug af natriumhydroxidopløsninger. Kaustisk soda: formel, egenskaber, anvendelse

Natriumhydroxid er den velkendte kaustisk soda, den mest almindelige alkali i verden. Kemisk formel NaOH. Har andre traditionelle navne– kaustisk, kaustisk alkali, kaustisk soda, natriumhydroxid, natriumalkali.

Natriumhydroxid- Det her solid hvid eller gullig farve, let glat at røre ved, som opnås ved elektrolyse fra natriumchlorid. Natriumhydroxid er stærk alkali, som er i stand til at ødelægge organisk stof: papir, træ og også menneskehud, der forårsager forbrændinger varierende grader tyngdekraft.

Natriumhydroxids egenskaber

Industrien producerer natriumhydroxid i form af et hvidt, lugtfrit smuldrende pulver. Teknisk kaustisk soda kan leveres i form forskellige løsninger: kviksølv, kemisk, membran. Normalt er det en farveløs eller svagt farvet væske, hermetisk forseglet i en alkali-resistent beholder. Der produceres også granulært natriumhydroxid, som tjener forskellige tekniske behov.

Kaustik er et vandopløseligt stof, der frigiver ved kontakt med vand et stort antal af varme. Natriumludopløsningen er let glat at røre ved, og minder om flydende sæbe.

Andre egenskaber ved natriumhydroxid

  • Uopløseligt i acetone, ethere;
  • Det opløses godt i glycerin, ethanol og methanol (alkoholopløsninger);
  • Kaustik er meget hygroskopisk, så sodavand skal pakkes i en vandtæt beholder og opbevares på et tørt sted;
  • Ikke brændbar, smeltepunkt - 318°C;
  • Kogepunkt - 1390°C;
  • Natriumhydroxids farlige egenskab er dets voldsomme reaktion ved kontakt med metaller som aluminium, zink, bly og tin. Væren stærkt fundament, kaustisk soda kan danne eksplosivt stof brændbar gas(brint);
  • Der opstår også en brandfare, når natriumalkali kommer i kontakt med ammoniak;
  • Når det er smeltet, kan det ødelægge porcelæn og glas.

I industriel skala bør dette stof bruges omhyggeligt, da manglende overholdelse af sikkerhedsforanstaltninger er farligt for mennesker.

Anvendelser af natriumhydroxid

I Fødevareindustri natriumalkali er kendt som kosttilskud– surhedsregulator E-524. Det bruges til fremstilling af kakao, karamel, is, chokolade og limonade. Kaustisk soda tilsættes også bageriprodukter og bagværk for en mere luftig konsistens, og behandling af produkterne med kaustisk sodavand inden bagning hjælper med at opnå en sprød, gyldenbrun skorpe.

Det er tilrådeligt at bruge natriumhydroxid for at opnå en delikat og blød konsistens af produkter. For eksempel at sætte fisk i blød alkalisk opløsning giver dig mulighed for at opnå en geléagtig masse, som lutefisk tilberedes af - en traditionel skandinavisk ret. Samme metode bruges til at blødgøre oliven.

Natriumhydroxid bruges ret meget i kosmetikindustrien. Ved produktion af produkter til personlig pleje (sæber, shampoo, cremer) samt rengøringsmidler er natriumhydroxid nødvendig til forsæbning af fedtstoffer og er til stede som et emulgerende alkalisk tilsætningsstof.

Andre anvendelser af natriumhydroxid:

  • I papirmasse- og papirindustrien;
  • Til produktion af olier og produktion af biodiesel i olieraffineringsindustrien;
  • Til desinfektion og desinficering lokaler, da kaustisk soda har egenskaben at neutralisere stoffer i luften, der er skadelige for mennesker;
  • I hverdagen til rengøring af tilstoppede rør, samt for at eliminere forurening fra forskellige overflader(fliser, emalje osv.).

Hvorfor er kaustisk soda farlig?

Når det kommer i kontakt med menneskers hud, slimhinder eller øjne, forårsager natriumhydroxid ret alvorlige kemiske forbrændinger. Det er nødvendigt straks at vaske det berørte område af kroppen stort beløb vand.

Hvis det ved et uheld sluges, forårsager det skade (kemiske forbrændinger) på strubehovedet, mundhulen, maven og spiserøret. Som førstehjælp kan du give offeret en drink vand eller mælk.

Populære artikler Læs flere artikler

02.12.2013

Vi går alle meget i løbet af dagen. Selvom vi har en stillesiddende livsstil, går vi stadig - trods alt...

604429 65 Flere detaljer

10.10.2013

Halvtreds år for det retfærdige køn er en slags milepæl, der krydser hvert sekund...

443889 117 Flere detaljer

02.12.2013

Nu om dage vækker løb ikke længere en masse begejstrede anmeldelser, som det gjorde for tredive år siden. Så ville samfundet...

Dette reagens, det mest almindelige alkali, er bedre kendt som kaustisk soda eller kaustisk soda (fra fransk ord natrium - natrium og græsk ord kaustikos - kaustisk). Ud fra navnet er det tydeligt, at stoffet er farligt, så det skal håndteres med varsomhed. - farveløs krystallinsk masse. Stoffet er i stand til at korrodere ikke kun materialer af organisk oprindelse, men også visse metaller, og ved kontakt med zink, bly, aluminium, tin og deres legeringer frigives brint, en eksplosiv gas. Ingen kontakt tilladt kaustisk soda med ammoniak er det en brandfare.

Vigtige egenskaber ved natriumhydroxid

Det er vigtigt at kende dem, så arbejdet med dette reagens er sikkert, og at dets brug giver de forventede resultater.

  • "Ligesom andre alkalier er dette kemikalie en stærk base, som er kendt for at opløses godt i vand, hvilket er ledsaget af en stærk frigivelse af varme.
  • — Natriumhydroxid kan bogstaveligt talt opløses, når det udsættes for luft, da det er utroligt hygroskopisk og absorberer fugt fra miljø. Det betyder, at det skal opbevares i en tæt lukket beholder og på et tørt sted. Nogle gange opbevares det som en opløsning i vand, ethyl eller methanol.
  • — Det er ikke tilrådeligt at placere en varm opløsning eller smeltet reagens i beholdere lavet af glas eller porcelæn - dette kan beskadige dem, da ætsningen reagerer med silicaen i deres sammensætning. Det er bedre at købe en beholder lavet af polyethylen, polyvinylchlorid eller gummi til natriumhydroxid.

Hovedanvendelser af kaustisk soda

  • — Sæbefremstilling, fremstilling af papir og pap, kosmetik, opløsningsmidler, biodiesel og mineralolier.
  • — Træforarbejdning, neutralisering af giftige gasser og syrer.
  • — Inden for medicin: fjernelse af keratiniseret hud og papillomer, behandling af vorter.
  • — Som rengørings- og desinfektionsmiddel, i kemisk industri som katalysator.
  • — I fødevareindustrien, især for at give oliven mørk farve og blødhed, for at opnå en sprød skorpe i bagværk og i produktionen af ​​kakao.

Sikkerhedsforanstaltninger ved arbejde med natriumhydroxid

Ifølge GOST 12.1.007-76 hører kaustisk soda til toksicitetsklasse II (meget farligt). Kan forårsage alvorlige forbrændinger af hud og slimhinder og uoprettelig skade på synet, hvis det kommer i øjnene. Derfor skal du arbejde med det iført handsker og sikkerhedsbriller og bruge specielt vinylimprægneret eller gummieret tøj.

Hvis stoffet kommer på slimhinden, skal det hurtigst muligt vaskes med rigeligt rindende vand, og huden vaskes med en svag opløsning af eddike.

Hvis forbrændingsfladen er stor, eller hvis reagenset kommer ind i eller ind i øjet, bør du ikke kun tage disse forholdsregler, men også straks kontakte en læge.

Du kan købe natriumhydroxidalkali i vores butik, og vi håber, du vil følge sikkerhedsforanstaltningerne. Produktet sælges med levering, så du kan købe alkali i Moskva eller en anden by i Rusland og snart modtage det i din by.

Introduktion

Du kom til butikken og prøvede at købe uparfumeret sæbe. For at forstå, hvilke produkter fra denne serie der lugter, og hvilke der ikke gør, tager du naturligvis hver enkelt sæbeflaske op og læser dens sammensætning og egenskaber. Til sidst valgte vi den rigtige, men mens vi så forskellige sammensætninger Sæbeproducenter bemærkede en mærkelig tendens - næsten alle flaskerne var skrevet: "Sæbens struktur indeholder natriumhydroxid." Dette er standardhistorien om de fleste menneskers introduktion til natriumhydroxid. Nogle halvdelen af ​​mennesker vil "spytte og glemme", og nogle vil gerne vide mere om ham. Det er for dem, at jeg i dag vil fortælle dig, hvad dette stof er.

Definition

Natriumhydroxid (formel NaOH) er den mest almindelige alkali i verden. Til reference: alkali er en base, der er meget opløselig i vand.

Navn

I forskellige kilder det kan kaldes natriumhydroxid, kaustisk soda, kaustisk soda, kaustisk soda eller kaustisk alkali. Selvom navnet "kaustisk alkali" kan anvendes på alle stoffer i denne gruppe. Først i 1700-tallet fik de separate navne. Der er også et "omvendt" navn for stoffet, der nu er beskrevet - natriumhydroxid, normalt brugt i ukrainske oversættelser.

Ejendomme

Som jeg allerede har sagt, er natriumhydroxid meget opløseligt i vand. Hvis du putter selv et lille stykke af det i et glas vand, vil det efter et par sekunder antændes og hvæsende "suser" og "springer" hen over overfladen (foto). Og dette vil fortsætte, indtil han helt opløses i det. Hvis du, efter at reaktionen er afsluttet, dypper din hånd i den resulterende opløsning, vil den være sæbeagtig at røre ved. For at finde ud af, hvor stærk alkaliet er, dyppes indikatorer - phenolphtalein eller methylorange - i det. Phenolphtalein i den bliver rød i farven, og methylorange bliver gul. Natriumhydroxid, som alle alkalier, indeholder hydroxidioner. Jo flere af dem i løsning, jo lysere farve indikatorer og stærkere alkali.

Kvittering

Der er to måder at opnå natriumhydroxid på: kemisk og elektrokemisk. Lad os se nærmere på hver af dem.

Ansøgning

Delignificering af cellulose, produktion af pap, papir, fiberplader og kunstfibre kan ikke udføres uden natriumhydroxid. Og når det reagerer med fedtstoffer, opnås sæbe, shampoo og andre produkter. rengøringsmidler. I kemi bruges det som et reagens eller katalysator i mange reaktioner. Natriumhydroxid er også kendt som fødevaretilsætningsstoffet E524. Og dette er ikke alle områder af dens anvendelse.

Konklusion

Nu ved du alt om natriumhydroxid. Som du kan se, giver det meget store fordele for mennesker – både i industrien og i hverdagen.

Natriumhydroxid eller kaustisk soda - uorganisk forbindelse, som tilhører klassen af ​​baser eller hydroxider. Også i teknologi og i udlandet kaldes dette stof det trivielle navn - kaustisk soda - det modtog på grund af dets stærke ætsende virkning.

Det er solidt krystallinsk stof hvid, som er hygroskopisk, smelter ved en temperatur på 328 grader. Natriumhydroxid er meget opløseligt i vand og er stærk elektrolyt. Ved dissociation nedbrydes det til en metalkation og hydroxidioner.

Når det opløses i vand, dannes det aktivt stof- alkali, - sæbeagtig at røre ved. Denne reaktion forløber meget voldsomt - med sprøjt og varmeudvikling. Det er kontakten af ​​alkali på hud og slimhinder, der forårsager alvorlige kemiske forbrændinger, så når du arbejder, skal du være forsigtig og beskytte dine hænder og øjne. Når ramt af dette stof på epitelet eller i øjnene, munden, er det nødvendigt at skylle de berørte områder så hurtigt som muligt med vand og en svag opløsning af eddikesyre (2%) eller borsyre (3%) og derefter igen med vand. Efter gengivelse akuthjælp offeret skal vises til en læge.

Natriumhydroxid (formel kemisk forbindelse- NaOH, strukturelt - Na-O-H) er et kemisk aktivt stof, der kan reagere med både uorganiske og hydroxidioner med forskellige indikatorer. Således bliver lakmusindikatoren mørkeblå, methylorange - gul og phenolphtalein - crimson, og intensiteten af ​​farven vil afhænge af koncentrationen af ​​alkali.

Natriumhydroxid gennemgår følgende reaktioner:

1. neutralisering med syrer og amfotere forbindelser. Resultatet af denne reaktion er dannelsen af ​​vand og salt eller hydroxokompleks - i tilfælde af interaktion med amfotere baser og oxider;

2. udveksling med salte;

3. med metaller, der er placeret før brint i Beketov-serien og har et lavt elektrokemisk potentiale;

4. med ikke-metaller og halogener;

4. hydrolyse med estere;

5. forsæbning med fedtstoffer (sæbe og glycerin dannes);

6. interaktioner med alkoholer (alkoholater dannes).

Også i smeltet form kan kaustisk soda ødelægge porcelæn og glas, og med adgang til ilt - ædelmetal(platin).

Natriumhydroxid kan opnås på følgende måder:

  1. elektrolyse af vand NaCl opløsning(membran- og membranmetoden),
  2. kemisk (kalk- og ferritmetode).

I de sidste år metoder baseret på elektrolyse bruges oftest, pga de er mere rentable.

Kaustisk soda er meget populær og bruges i mange industrier - kosmetik, papirmasse og papir, kemikalier, tekstiler, fødevarer. Det bruges som et additiv E-524, til afgasning af lokaler og til produktion af biodiesel.

Natriumhydroxid er således en alkali, der har fundet udbredt anvendelse i forskellige brancher økonomisk aktivitet mennesker på grund af dets kemisk aktive natur.

Introduktion .

Natriumhydroxid eller kaustisk soda (NaOH), klor, saltsyre HC1 og brint fremstilles i øjeblikket industrielt ved elektrolyse af natriumchloridopløsning.

Kaustisk soda eller natriumhydroxid - en stærk alkali, kaldet kaustisk soda i hverdagen, bruges til sæbefremstilling, i produktionen af ​​aluminiumoxid - et mellemprodukt til fremstilling af aluminiummetal, i malings- og lakindustrien, olieraffineringsindustrien, i produktionen af ​​rayon, i industrien organisk syntese og andre sektorer af den nationale økonomi.

Når du arbejder med klor, hydrogenchlorid, saltsyre og kaustisk soda, er det nødvendigt strengt at følge sikkerhedsregler: indånding af klor forårsager en skarp hoste og kvælning, betændelse i slimhinderne i luftvejene, lungeødem og den efterfølgende dannelse af inflammatoriske foci i lungerne.

Klorbrinte, selv ved lave niveauer i luften, forårsager irritation i næse og strubehoved, prikken i brystet, hæshed og kvælning. På kronisk forgiftning Lave koncentrationer af det påvirker især tænder, hvis emaljen hurtigt ødelægges.

Saltsyreforgiftning ligner meget Med klorforgiftning.

Kemiske metoder til fremstilling af natriumhydroxid.

TIL kemiske metoder Produktionen af ​​natriumhydroxid omfatter kalkholdig og ferritisk.

Kalkmetoden til fremstilling af natriumhydroxid involverer omsætning af en opløsning af sodavand med kalkmælk ved en temperatur på ca. 80°C. Denne proces kaldes kausticisering; det er beskrevet af reaktionen

Na 2 C0 3 + Ca (OH) 2 = 2 NaOH + CaC0 3 (1)

opløsning bundfald

Reaktion (1) frembringer en opløsning af natriumhydroxid og et bundfald af calciumcarbonat. Calciumcarbonatet separeres fra opløsningen, som inddampes til fremstilling af et smeltet produkt indeholdende ca. 92% NaOH. Smeltet NaOH hældes i jerntromler, hvor det hærder.

Den ferritiske metode beskrives ved to reaktioner:

Na 2 C0 3 + Fe 2 0 3 = Na 2 0 Fe 2 0 3 + C0 2 (2)

natriumferrit

Na 2 0 Fe 2 0 3 -f H 2 0 = 2 NaOH + Fe 2 O 3 (3)

opløsning bundfald

reaktion (2) viser sintringsprocessen sodavand med jernoxid ved en temperatur på 1100-1200°C. I dette tilfælde dannes sintret natriumferrit, og kuldioxid frigives. Dernæst behandles (udvaskes) kagen med vand ifølge reaktion (3); Der opnås en opløsning af natriumhydroxid og et bundfald af Fe 2 O 3, som efter adskillelse fra opløsningen føres tilbage til processen. Opløsningen indeholder ca. 400 g/l NaOH. Det inddampes for at opnå et produkt indeholdende ca. 92% NaOH.

Kemiske metoder til fremstilling af natriumhydroxid har betydelige ulemper: en stor mængde brændstof forbruges, den resulterende kaustiske soda er forurenet med urenheder, vedligeholdelse af enhederne er arbejdskrævende osv. I øjeblikket er disse metoder næsten fuldstændig erstattet af den elektrokemiske produktion metode.

Begrebet elektrolyse og elektrokemiske processer.

Elektrokemiske processer kaldes kemiske processer flyder i vandige opløsninger eller smelter under påvirkning af konstant elektrisk strøm.

Opløsninger og smeltede salte, opløsninger af syrer og alkalier, kaldet elektrolytter, hører til den anden type ledere, hvor overførslen af ​​elektrisk strøm udføres af ioner. (I ledere af den første slags, for eksempel metaller, føres strøm af elektroner.) Når elektrisk strøm passerer gennem en elektrolyt, aflades ioner ved elektroderne, og de tilsvarende stoffer frigives. Denne proces kaldes elektrolyse. Apparatet, hvori elektrolyse udføres, kaldes et elektrolyseapparat eller et elektrolytisk bad.

Elektrolyse bruges til at fremstille en række kemiske produkter - klor, brint, oxygen, alkalier osv. Det skal bemærkes, at elektrolyse giver kemiske produkter høj renhedsgrad, i nogle tilfælde uopnåelig med kemiske metoder deres produktion.

Til ulemperne elektrokemiske processer skal tilskrives det høje energiforbrug under elektrolyse, hvilket øger omkostningerne ved de resulterende produkter. I denne henseende er det tilrådeligt kun at udføre elektrokemiske processer på basis af billig elektrisk energi.

Råmaterialer til fremstilling af natriumhydroxid.

Til fremstilling af natriumhydroxid, klor, brint bruges en opløsning bordsalt, som udsættes for elektrolyse. Bordsalt forekommer i naturen i form af underjordiske aflejringer stensalt, i vandet i søer og have og i form af naturlige saltlage eller opløsninger. Stensaltaflejringer er placeret i Donbass, Ural, Sibirien, Transkaukasien og andre områder. Nogle søer i vores land er også rige på salt.

I sommertid Vand fordamper fra søernes overflade, og bordsalt udfældes i form af krystaller. Denne type salt kaldes selvudsættende salt. I havvand indeholder op til 35 g/l natriumchlorid. På steder med et varmt klima, hvor der forekommer intens fordampning af vand, dannes koncentrerede opløsninger af natriumchlorid, hvorfra det krystalliserer. I jordens tarme, i saltlagene flyder Grundvandet, som opløser NaCl og danner underjordiske saltlage, der kommer ud gennem boringer til overfladen.

Opløsninger af bordsalt, uanset produktionsvejen, indeholder urenheder af calcium- og magnesiumsalte og renses fra disse salte, før de overføres til elektrolyseværkstedet. Rengøring er nødvendig, fordi der under elektrolyseprocessen kan dannes dårligt opløselige calcium- og magnesiumhydroxider, som forstyrrer det normale elektrolyseforløb.

Rengøring af saltlage udføres med en opløsning af sodavand og limemælk. Udover kemisk rengøring Opløsninger befries for mekaniske urenheder ved bundfældning og filtrering.

Elektrolyse af opløsninger af bordsalt udføres i bade med en fast jern (stål) katode og med membraner og i bade med en flydende kviksølv katode. Under alle omstændigheder skal industrielle elektrolysatorer, der bruges til at udstyre moderne store klorbutikker, have høj ydeevne, et enkelt design, være kompakte, fungere pålideligt og stabilt.

Elektrolyse af natriumchloridopløsninger i bade med stålkatode og grafitanode .

Gør det muligt at fremstille natriumhydroxid, klor og brint i ét apparat (elektrolysator). Når en jævnstrøm passerer gennem en vandig opløsning af natriumchlorid, kan man forvente frigivelse af klor:

2CI - - 2eÞ C1 2 (a)

samt ilt:

20N - - 2eÞ 1/2O 2 + H 2 O(b)

H20-2eÞ1/202 + 2H+

Normal elektrodepotentiale udledning af OH - ioner er + 0,41 V, og det normale elektrodepotentiale for udledning af chlorioner er + 1,36 V. I en neutral mættet opløsning af natriumchlorid er koncentrationen af ​​hydroxylioner omkring 1 10 - 7 g-ækv/l. Ved 25°C vil ligevægtsafladningspotentialet for hydroxylioner være

Ligevægtsafladningspotentiale, chlorioner ved en NaCl-koncentration i opløsning på 4,6 g-ækv/l lige med

Derfor bør ilt aflades først ved anoden med lav overspænding.

På grafitanoder er oxygenoverspændingen dog meget højere end kloroverspændingen, og derfor vil der hovedsageligt ske udledning af C1-ioner på dem - med frigivelse af klorgas ifølge reaktion (a).

Frigivelsen af ​​klor lettes ved at øge koncentrationen af ​​NaCI i opløsningen på grund af et fald i værdien af ​​ligevægtspotentialet. Dette er en af ​​grundene til brug i elektrolyse koncentrerede opløsninger natriumchlorid indeholdende 310-315 g/l.

Ved katoden i en alkalisk opløsning udledes vandmolekyler ifølge ligningen

H20 + e = H + OH - (c)

Hydrogenatomer frigives efter rekombination som molekylært hydrogen

2Н Þ Í 2 (g)

Udledning af natriumioner fra vandige opløsninger på en fast katode er umuligt på grund af deres højere udledningspotentiale sammenlignet med brint. Derfor danner de hydroxidioner, der er tilbage i opløsningen, en alkaliopløsning med natriumioner.

Nedbrydningsprocessen af ​​NaCl kan udtrykkes på denne måde ved følgende reaktioner:


det vil sige, at klor dannes ved anoden, og hydrogen og natriumhydroxid dannes ved katoden.

Under elektrolyse kan der sammen med de beskrevne hovedprocesser også forekomme sideprocesser, hvoraf den ene er beskrevet ved ligning (b). Desuden opløses klor, der frigives ved anoden, delvist i elektrolytten og hydrolyseres ved reaktionen

I tilfælde af diffusion af alkali (OH - ioner) til anoden eller forskydning af katode og anodiske produkter, hypoklor og saltsyre neutraliseret med alkali til dannelse af hypochlorit og natriumchlorid:

HOCl + NaOH = NaOCl + H 2 0

HCl + NaOH = NaCl + H20

ClO - ioner ved anoden oxideres let til ClO 3 -. Som følge heraf vil der på grund af sideprocesser under elektrolyse blive dannet natriumhypochlorit, chlorid og natriumchlorat, hvilket vil føre til et fald i strømeffektiviteten og energieffektiviteten. I et alkalisk miljø lettes frigivelsen af ​​ilt ved anoden, hvilket også vil forringe elektrolyseydelsen.

For at reducere forekomsten af ​​bivirkninger bør der skabes betingelser, der forhindrer blanding af katodiske og anodiske produkter. Disse omfatter adskillelse af katode- og anoderummene med en membran og filtrering af elektrolytten gennem membranen i retningen modsat bevægelse OH - ioner til anoden. Sådanne membraner kaldes filtermembraner og er lavet af asbest.