Хемиска формула на натриум хидроксид. Лабораториски методи за добивање

· Хемиски својства · Квалитативно определување на натриумови јони · Методи на подготовка · Пазар на каустична сода · Примена · Мерки на претпазливост при ракување со натриум хидроксид · Литература ·

Натриум хидроксид (каустична алкали) е силна хемиска база (силните бази вклучуваат хидроксиди чии молекули целосно се дисоцираат во вода), тука спаѓаат хидроксидите на алкалните и земноалкалните метали од подгрупите Ia и IIa од периодичниот систем на D. I. Менделеев, KOH (каустична поташа ), Ba(OH) 2 (каустична барит), LiOH, RbOH, CsOH. Алкалноста (основноста) се одредува според валентноста на металот, радиусот на надворешната електронска обвивка и електрохемиската активност: колку е поголем радиусот на електронската обвивка (се зголемува со атомскиот број), толку полесно металот се откажува од електроните и повисока неговата електрохемиска активност и колку подалеку лево елементот се наоѓа во серијата електрохемиска активност на метали, во која активноста на водородот се зема како нула.

Водните раствори на NaOH имаат силна алкална реакција (pH на 1% раствор = 13). Главните методи за одредување на алкалите во растворите се реакции на јон на хидроксид (OH), (со фенолфталеин - темноцрвена боја и метил портокал (метил портокал) - жолта боја). Колку повеќе јони на хидроксид има во растворот, толку е посилен алкалот и поинтензивна бојата на индикаторот.

Натриум хидроксид реагира:

1.Неутрализацијасо различни супстанции во која било состојба на агрегација, од раствори и гасови до цврсти материи:

со киселини - со формирање на соли и вода:

NaOH + HCl → NaCl + H2O

(1) H 2 S + 2NaOH = Na 2 S + 2H 2 O (со вишок NaOH)

(2) H 2 S + NaOH = NaHS + H 2 O (киселинска сол, во сооднос 1:1)

(општо, таквата реакција може да се претстави со едноставна јонска равенка; реакцијата продолжува со ослободување на топлина (егзотермичка реакција): OH + H 3 O + → 2H 2 O.)

со амфотерни оксиди кои имаат и основни и кисели својства и способност да реагираат со алкали како со цврсти материи кога се споени:

ZnO + 2NaOH → Na 2 ZnO 2 + H 2 O

истото со решенијата:

ZnO + 2NaOH (раствор) + H 2 O → Na 2 (раствор)

(Формираниот анјон се нарекува тетрахидроксозинкат јон, а солта што може да се изолира од растворот се нарекува натриум тетрахидроксозинкат. Натриум хидроксид исто така претрпува слични реакции со други амфотерни оксиди.)

Со амфотерни хидроксиди:

Al(OH) 3 + 3NaOH = Na 3

2. Размена со соли во раствор:

2NaOH + CuSO 4 → Cu (OH) 2 + Na 2 SO 4,

2Na + + 2OH + Cu 2+ + SO 4 2 → Cu(OH) 2 + Na 2 SO 4

Натриум хидроксид се користи за таложење на метални хидроксиди. На пример, вака се добива алуминиум хидроксид сличен на гел со реакција на натриум хидроксид со алуминиум сулфат во воден раствор, покрај тоа што се избегнува вишокот на алкали и се раствора талогот. Се користи, особено, за прочистување на водата од мали суспендирани материи.

6NaOH + Al 2 (SO 4) 3 → 2Al(OH) 3 + 3Na 2 SO 4.

6Na + + 6OH + 2Al 3+ + SO 4 2 → 2Al(OH) 3 + 3Na 2 SO 4.

3. Со неметали:

на пример, со фосфор - со формирање на натриум хипофосфит:

4P + 3NaOH + 3H 2 O → PH 3 + 3NaH 2 PO 2.

3S + 6NaOH → 2Na2S + Na2SO3 + 3H2O

со халогени:

2NaOH + Cl 2 → NaClO + NaCl + H 2 O(дисмутација на хлор)

2Na + + 2OH + 2Cl → 2Na + + 2O 2 + 2H + + 2Cl → NaClO + NaCl + H 2 O

6NaOH + 3I 2 → NaIO 3 + 5NaI + 3H 2 O

4. Со метали: Натриум хидроксид реагира со алуминиум, цинк, титаниум. Не реагира со железо и бакар (метали кои имаат низок електрохемиски потенцијал). Алуминиумот лесно се раствора во каустични алкали за да формира високо растворлив комплекс - натриум и водород тетрахидроксиалумат:

2Al 0 + 2NaOH + 6H 2 O → 3H 2 + 2Na

2Al 0 + 2Na + + 8OH + 6H + → 3H 2 + 2Na +

5. Со естри, амиди и алкил халиди (хидролиза):

со масти (сапонификација), оваа реакција е неповратна, бидејќи добиената киселина со алкали формира сапун и глицерин. Глицеринот последователно се екстрахира од сапунските ликери со вакуумско испарување и дополнително дестилирачко прочистување на добиените производи. Овој начин на правење сапун е познат на Блискиот Исток уште од VII век:

(C 17 H 35 COO) 3 C 3 H 5 + 3NaOH → C 3 H 5 (OH) 3 + 3C 17 H 35 COONa

Како резултат на интеракцијата на мастите со натриум хидроксид, се добиваат цврсти сапуни (се користат за производство на сапун во шипки), а со калиум хидроксид се добиваат или цврсти или течни сапуни, врз основа на составот на маснотиите.

6. Со полихидрични алкохоли- со формирање на алкохолати:

HO-CH 2 -CH 2 OH + 2NaOH → NaO-CH 2 -CH 2 -ONa + 2H 2 O

7. Со стакло: како резултат на продолжено изложување на врел натриум хидроксид, стаклената површина станува досадна (исцедење на силикати):

SiO 2 + 4NaOH → (2Na 2 O) SiO 2 + 2H 2 O.

Францускиот научник А.Л. - поташа. Во моментов, натриумовите соли на јаглеродна киселина најчесто се нарекуваат сода. На англиски и француски, зборот натриум значи натриум, калиум значи калиум.

Физички својства

Натриум хидроксид

Термодинамика на раствори

Δ H 0растворањето за бесконечно разреден воден раствор е -44,45 kJ/mol.

Од водени раствори на 12,3 - 61,8 °C, монохидрат се кристализира (ортохомбичен сингониум), точка на топење 65,1 °C; густина 1,829 g/cm³; ΔH 0 arr.−734,96 kJ/mol), во опсег од -28 до -24 °C - хептахидрат, од -24 до -17,7 °C - пентахидрат, од -17,7 до -5,4 °C - тетрахидрат ( α-модификација), од - 5,4 до 12,3 °C. Растворливост во метанол 23,6 g/l (t=28 °C), во етанол 14,7 g/l (t=28 °C). NaOH 3,5H2O (точка на топење 15,5 °C);

Хемиски својства

(општо, таквата реакција може да се претстави со едноставна јонска равенка; реакцијата продолжува со ослободување на топлина (егзотермичка реакција): OH - + H 3 O + → 2H 2 O.)

со амфотерни оксиди кои имаат и основни и кисели својства и способност да реагираат со алкали како со цврсти материи кога се споени:

ZnO + 2NaOH → Na 2 ZnO 2 + H 2 O

истото со решенијата:

ZnO + 2NaOH (раствор) + H 2 O → Na 2 (раствор)+H2

со киселински оксиди - со формирање на соли; ова својство се користи за прочистување на индустриските емисии од киселински гасови (на пример: CO 2, SO 2 и H 2 S):

2Na + + 2OH - + Cu 2+ + SO 4 2- → Cu(OH) 2 ↓+ Na 2 SO 4

Натриум хидроксид се користи за таложење на метални хидроксиди. На пример, вака се добива алуминиум хидроксид сличен на гел со реакција на натриум хидроксид со алуминиум сулфат во воден раствор. Се користи, особено, за прочистување на водата од мали суспендирани материи.

Хидролиза на естри

со масти (сапонификација), оваа реакција е неповратна, бидејќи добиената киселина со алкали формира сапун и глицерин. Глицеринот последователно се екстрахира од сапунските ликери со вакуумско испарување и дополнително дестилирачко прочистување на добиените производи. Овој начин на правење сапун е познат на Блискиот Исток уште од VII век:

Процесот на сапонификација на мастите

Како резултат на интеракцијата на мастите со натриум хидроксид, се добиваат цврсти сапуни (се користат за производство на сапун во шипки), а со калиум хидроксид се добиваат или цврсти или течни сапуни, во зависност од составот на маснотиите.

HO-CH 2 -CH 2 OH + 2NaOH → NaO-CH 2 -CH 2 -ONa + 2H 2 O

2NaCl + 2H 2 O = H 2 + Cl 2 + 2NaOH,

Во моментов, каустичните алкали и хлор се произведуваат со три електрохемиски методи. Две од нив се електролиза со цврста катода од азбест или полимер (методи за производство на дијафрагма и мембрана), третата е електролиза со течна катода (метод на производство на жива). Меѓу електрохемиските методи на производство, најлесниот и најзгодниот метод е електролизата со жива катода, но овој метод предизвикува значителна штета на животната средина како резултат на испарување и истекување на металната жива. Методот на производство на мембрана е најефикасен, најмалку енергетски интензивен и најеколошки, но исто така и најкаприциозен, особено бара суровини со поголема чистота.

Каустичните алкалии добиени со електролиза со течна жива катода се многу почисти од оние добиени со методот на дијафрагмата. Ова е важно за некои индустрии. Така, во производството на вештачки влакна може да се користи само каустика добиена со електролиза со течна жива катода. Во светската практика се користат сите три методи за производство на хлор и каустична сода, со јасна тенденција кон зголемување на учеството на мембранската електролиза. Во Русија, приближно 35% од целата произведена каустична сода се произведува со електролиза со жива катода и 65% со електролиза со цврста катода (медијафрагма и мембрански методи).

Ефикасноста на производниот процес се пресметува не само со приносот на каустична сода, туку и со приносот на хлор и водород добиени при електролиза, односот на хлор и натриум хидроксид на излезот е 100/110, реакцијата продолжува во следните соодноси:

1,8 NaCl + 0,5 H 2 O + 2,8 MJ = 1,00 Cl 2 + 1,10 NaOH + 0,03 H 2,

Главните показатели за различните методи на производство се дадени во табелата:

Индикатор на 1 тон NaOH	Метод на жива	Метод на дијафрагма	Мембрански метод
Принос на хлор %	97	96	98,5
Електрична енергија (kWh)	3 150	3 260	2 520
Концентрација на NaOH	50	12	35
Чистота на хлор	99,2	98	99,3
Чистота на водород	99,9	99,9	99,9
Масен удел на O 2 во хлор, %	0,1	1-2	0,3
Масен удел на Cl - во NaOH, %	0,003	1-1,2	0,005

Технолошки дијаграм на електролиза со цврста катода

Метод на дијафрагма - Шуплината на електролизатор со цврста катода е поделена со порозна преграда - дијафрагма - на катодни и анодни простори, каде што соодветно се наоѓаат катодата и анодата на електролизаторот. Затоа, таков електролизатор често се нарекува дијафрагма, а методот на производство е електролиза на дијафрагмата. Проток на заситен анолит континуирано влегува во анодниот простор на електролизаторот на дијафрагмата. Како резултат на електрохемискиот процес, хлорот се ослободува на анодата поради распаѓањето на халитот, а водородот се ослободува на катодата поради распаѓањето на водата. Хлорот и водородот се отстрануваат од електролизаторот посебно, без мешање:

2Cl - − 2 д= Cl 2 0 , H 2 O − 2 д− 1/2 O 2 = H 2 .

Во овој случај, зоната во близина на катодата е збогатена со натриум хидроксид. Растворот од зоната блиску до катодата, наречен електролитски пијалак, кој содржи нераспаднат анолит и натриум хидроксид, континуирано се отстранува од електролизаторот. Во следната фаза се испарува електролитната луга и содржината на NaOH во неа се прилагодува на 42-50% во согласност со стандардот. Халит и натриум сулфат се таложат како што се зголемува концентрацијата на натриум хидроксид. Каустичниот алкален раствор се преточува од седиментот и се пренесува како готов производ во складиште или во фаза на испарување за да се добие цврст производ, проследено со топење, лушпење или гранулација. Кристалниот халит (обратна сол) се враќа на електролиза, при што се подготвува таканаречената обратна саламура. За да се избегне акумулација на сулфат во раствори, сулфатот се отстранува од него пред да се подготви обратната саламура. Загубата на анолит се компензира со додавање свежа саламура добиена со подземно лужење на слоевите сол или со растворање на цврст халит. Пред да се измеша со повратна саламура, свежата саламура се чисти од механички суспензии и значителен дел од јони на калциум и магнезиум. Добиениот хлор се одвојува од водената пареа, се компресира и се снабдува или за производство на производи што содржат хлор или за втечнување.

Мембрански метод - слично на дијафрагмата, но анодните и катодните простори се одделени со мембрана за размена на катјони. Мембранската електролиза обезбедува производство на најчиста каустична сода.

Технолошки системелектролиза

Главната технолошка фаза е електролиза, главниот апарат е електролитичка бања, која се состои од електролизатор, разградувач и жива пумпа, меѓусебно поврзани со комуникации. Во електролитичката бања, живата циркулира под дејство на жива пумпа, поминувајќи низ електролизатор и разградувач. Катодата на електролизаторот е проток на жива. Аноди - графит или слабо абење. Заедно со живата, низ електролизаторот постојано тече млаз од анолит, раствор на халит. Како резултат на електрохемиското распаѓање на халитот, на анодата се формираат Cl-јони и се ослободува хлор:

2 Cl - - 2 д= Cl 2 0,

кој се отстранува од електролизаторот, а на живата катода се формира слаб раствор на натриум во жива, таканаречен амалгам:

Na + + e = Na 0 nNa + + nHg - = Na + Hg

Амалгамот континуирано тече од електролизаторот до разградувачот. Водата, добро прочистена од нечистотии, исто така постојано се доставува до разградувачот. Во него, натриумовиот амалгам, како резултат на спонтан електрохемиски процес, речиси целосно се распаѓа од вода со формирање на жива, каустичен раствор и водород:

Na + Hg + H 2 0 = NaOH + 1/2H 2 + Hg

Вака добиениот каустични раствор, кој е комерцијален производ, не содржи примеси на халит, кој е штетен при производството на вискоза. Живата речиси целосно се ослободува од натриумовиот амалгам и се враќа во електролизаторот. Водородот се отстранува за прочистување. Анолитот што го напушта електролизаторот дополнително е заситен со свеж халит, нечистотиите внесени со него, како и оние што се измиени од анодите и структурните материјали, се отстрануваат од него и се враќаат на електролиза. Пред заситувањето, хлорот растворен во него се отстранува од анолитот во процес во два или три чекори.

Лабораториски методи за добивање

Во лабораторија, натриум хидроксид се произведува со хемиски методи кои се од повеќе историско отколку практично значење.

Метод на вар Подготовката на натриум хидроксид вклучува интеракција на раствор од сода со млеко од вар на температура од околу 80 °C. Овој процес се нарекува каустизација; тоа е опишано со реакцијата:

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

Како резултат на реакцијата, се формира раствор на натриум хидроксид и талог од калциум карбонат. Калциум карбонатот се одвојува од растворот, кој се испарува за да се добие стопен производ кој содржи околу 92% NaOH. Растопениот NaOH се истура во железни барабани каде што се стврднува.

Феритна метода опишан со две реакции:

Na 2 C0 3 + Fe 2 0 3 = Na 2 0 Fe 2 0 3 + C0 2 (1) Na 2 0 Fe 2 0 3 -f H 2 0 = 2 NaOH + Fe 2 O 3 (2)

(1) - процес на синтерување сода со железен оксид на температура од 1100-1200°C. Во овој случај, се формира ферит на натриум дамка и се ослободува јаглерод диоксид. Следно, колачот се третира (исцеди) со вода според реакцијата (2); се добива раствор од натриум хидроксид и талог од Fe 2 O 3 кој по одвојувањето од растворот се враќа во процесот. Растворот содржи околу 400 g/l NaOH. Се испарува за да се добие производ кој содржи околу 92% NaOH.

Хемиските методи за производство на натриум хидроксид имаат значителни недостатоци: се троши голема количина гориво, добиената каустична сода е загадена со нечистотии, а одржувањето на уредите е трудоинтензивно. Во моментов, овие методи се речиси целосно заменети со методот на електрохемиско производство.

Пазар со каустична сода

Светско производство на натриум хидроксид, 2005 година

Производителот	Обем на производство, милиони тони	Удел во светското производство
DOW	6.363	11.1
Occidental Chemical Company	2.552	4.4
Формоза пластика	2.016	3.5
PPG	1.684	2.9
Баер	1.507	2.6
Акзо Нобел	1.157	2.0
Тосо	1.110	1.9
Аркема	1.049	1.8
Олин	0.970	1.7
Русија	1.290	2.24
Кина	9.138	15.88
Друго	27.559	47,87
Вкупно:	57,541	100

Во Русија, според ГОСТ 2263-79, се произведуваат следните марки на каустична сода:

ТР - цврста жива (сушка);

ТД - цврста дијафрагма (споена);

ПП - раствор на жива;

РХ - хемиски раствор;

RD - раствор на дијафрагмата.

Име на индикаторот	ТР ОКП 21 3211 0400	ТД ОКП 21 3212 0200	RR OKP 21 3211 0100	РХ 1 одделение ОКП 21 3221 0530	РХ 2 одделение ОКП 21 3221 0540	RD Premium одделение ОКП 21 3212 0320	РД Прво одделение ОКП 21 3212 0330
Изглед	Разлистата маса е бела. Дозволена е светла боја	Бела стопена маса. Дозволена е светла боја	Безбојна транспарентна течност		Безбојна или обоена течност. Дозволен е кристализиран талог	Безбојна или обоена течност. Дозволен е кристализиран талог	Безбојна или обоена течност. Дозволен е кристализиран талог
Масен удел на натриум хидроксид, %, не помалку	98,5	94,0	42,0	45,5	43,0	46,0	44,0

Индикатори на рускиот пазар на течен натриум хидроксид во 2005-2006 година.

Име на бизнисот	2005 илјади тони	2006 илјади тони	учество во 2005%	учество во 2006%
АД „Каустик“, Стерлитамак	239	249	20	20
АД „Каустик“, Волгоград	210	216	18	18
ООД „Сајанскхимпласт“	129	111	11	9
ДОО „Усољекхимпром“	84	99	7	8
ООД „Сибур-Нефтехим“	87	92	7	8
АД „Химпром“, Чебоксари	82	92	7	8
VOJSC "Химпром", Волгоград	87	90	7	7
ЗАО „Илимхимпром“	70	84	6	7
OJSC "KCHKhK"	81	79	7	6
НАЦ „АЗОТ“	73	61	6	5
АД „Химпром“, Кемерово	42	44	4	4
Вкупно:	1184	1217	100	100

Индикатори на рускиот пазар на цврста каустична сода во 2005-2006 година.

Име на бизнисот	2005 тони	2006 тони	учество во 2005%	учество во 2006%
АД „Каустик“, Волгоград	67504	63510	62	60
АД „Каустик“, Стерлитамак	34105	34761	31	33
ООД „Сибур-Нефтехим“	1279	833	1	1
VOJSC "Химпром", Волгоград	5768	7115	5	7
Вкупно:	108565	106219	100	100

Апликација

Биодизел

Лутефиск треска на прославите на Денот на норвешкиот устав

Натриум хидроксид е добро познатата каустична сода, најчестата алкали во светот. Хемиска формула NaOH. Има други традиционални имиња - каустична, каустична алкали, каустична сода, натриум хидроксид, натриум алкали.

Каустичната сода е бела или жолтеникава цврста супстанца, малку лизгава на допир, произведена со електролиза од натриум хлорид. Натриум хидроксид е силен алкал кој може да уништи органски материи: хартија, дрво и човечка кожа, предизвикувајќи изгореници со различна тежина.

Својства на натриум хидроксид

Индустријата произведува натриум хидроксид во форма на бел, без мирис, ронлив прав. Техничката каустична сода може да се испорачува во форма на различни раствори: жива, хемикалија, дијафрагма. Обично тоа е безбојна или малку обоена течност, херметички затворена во контејнер отпорен на алкали. Се произведува и грануларен натриум хидроксид, кој служи за различни технички потреби.

Каустика е супстанца растворлива во вода која кога е во контакт со вода ослободува голема количина топлина. Растворот на натриум луга е малку лизгав на допир, потсетувајќи на течен сапун.

Други својства на натриум хидроксид

Нерастворлив во ацетон, етери;
Добро се раствора во глицерин, етанол и метанол (алкохолни раствори);
Каустика е многу хигроскопна, па содата мора да се спакува во водоотпорен сад и да се чува на суво место;
Незапалив, точка на топење - 318°C;
Точка на вриење - 1390°C;
Опасното својство на натриум хидроксид е неговата насилна реакција при контакт со метали како алуминиум, цинк, олово и калај. Како силна основа, каустичната сода може да формира експлозивен запалив гас (водород);
Опасност од пожар, исто така, се јавува кога натриумовите алкали доаѓаат во контакт со амонијак;
Кога ќе се стопи, може да уништи порцелан и стакло.

На индустриско ниво, оваа супстанца треба да се користи внимателно, бидејќи неуспехот да се почитуваат безбедносните мерки е опасен за луѓето.

Примени на натриум хидроксид

Во прехранбената индустрија, натриумовите алкали се познати како додаток на храна - регулатор на киселост Е-524. Се користи во производството на какао, карамела, сладолед, чоколада и лимонада. Исто така, каустичната сода се додава на печива и мафини за помека конзистентност, а третирањето на производите со раствор од каустична сода пред печење помага да се добие крцкава, златно-кафеава кора.

Употребата на натриум хидроксид е препорачлива за да се добие деликатна и мека конзистентност на производите. На пример, со натопување на риба во алкален раствор се добива маса слична на желе од која се подготвува лутефиск, традиционално скандинавско јадење. Истиот метод се користи и за омекнување на маслинките.

Натриум хидроксид се користи доста широко во козметичката индустрија. Во производството на производи за лична нега (сапуни, шампони, креми), како и детергенти, натриум хидроксидот е неопходен за сапонификација на мастите и е присутен како емулгирачки алкален додаток.

Други употреби на натриум хидроксид:

Во индустријата за целулоза и хартија;
За производство на масла и производство на биодизел во индустријата за преработка на нафта;
За дезинфекција и санитарен третман на простории, бидејќи каустичната сода има својство да ги неутрализира супстанциите во воздухот што се штетни за луѓето;
Во секојдневниот живот за чистење на затнати цевки, како и за отстранување на нечистотија од различни површини (плочки, емајл, итн.).

Зошто е опасна каустичната сода?

Кога ќе дојде во контакт со човечка кожа, мукозни мембрани или очи, натриум хидроксид предизвикува доста тешки хемиски изгореници. Веднаш исплакнете ја погодената област на телото со многу вода.

Ако случајно се проголта, предизвикува оштетување (хемиски изгореници) на гркланот, усната шуплина, желудникот и хранопроводникот. Како прва помош, можете да и дадете на жртвата да пие вода или млеко.

Популарни статииПрочитајте повеќе статии

02.12.2013

Сите пешачиме многу во текот на денот. Дури и да имаме седентарен начин на живот, сепак одиме - на крајот на краиштата, ние...

604429 65 Повеќе детали

10.10.2013

Педесет години за убавиот пол се еден вид пресвртница, преминување на кое секоја секунда...

443889 117 Повеќе детали

02.12.2013

Во денешно време, трчањето повеќе не предизвикува многу ентузијастички критики, како пред триесет години. Тогаш општеството би ...

Натриум хидроксид, натриум хидроксид- неорганско соединение, состав на хидроксид NaOH. Тоа е бел, непроѕирен и многу хигроскопен кристал. Супстанцијата е многу растворлива во вода и кога се комбинира со вода, се ослободува голема количина на топлина.

Покажува силни алкални својства. рН вредноста на 1% воден раствор е 13.

Натриум хидроксид е токсично соединение и исто така може да биде корозивно на металите. Супстанцијата се користи во производството на бројни производи, особено сурфактанти, хартија, козметика и лекови.

Физички својства

Натриум хидроксид NaOH е бела цврста материја. Каустичниот натриум оставен во воздухот наскоро се распаѓа бидејќи ја привлекува влагата од воздухот. Супстанцијата добро се раствора во вода и се ослободува голема количина топлина.

Растворливоста во метанол е 23,6 g / l (на 28 ° C), во етанол - 14,7 g / l (28 ° C).

Растворот од каустична сода се чувствува погрешно на допир.

Термодинамика на раствори

Енталпијата на растворот за бесконечно разреден воден раствор е -44,45 kJ/mol.

Хидратите се кристализираат од водени раствори:

на 12,3-61,8 ° C - NaOH H 2 O монохидрат (ортохомбичен кристален систем, точка на топење 65,1 ° C; густина 1,829 g / cm; ΔH 0 rtv-425,6 kJ/mol)
во опсег -28 ... -24 ° C - NaOH 7H 2 O хептахидрат;
од -24 до -17,7 ° C - NaOH 5H 2 O пентахидрат;
од -17,7 до -5,4 ° C - NaOH 4H 2 O тетрахидрат (α-модификација);
од -8,8 до 15,6 ° C - NaOH 3,5 H 2 O (точка на топење 15,5 ° C).
од 0 ° C до 12,3 ° C - NaOH 2H 2 O дихидрат;

Потврда

Историски, првиот метод за производство на натриум хидроксид беше интеракцијата на Na 2 CO 3 сода и гасена вар вода CaO:

Реакцијата се олеснува со мешање и висока температура, па затоа се изведувала во челични реактори со мешалки. По добивањето на производите, растворливиот калциум карбонат беше одвоен од производите и резидуалниот раствор на натриум хидроксид беше испаруван на 180 °C во контејнери од леано железо без пристап до воздух. На овој начин беше можно да се добие раствор со концентрација до 95%.

Во 1892 година, независно еден од друг, американскиот научник Хамилтон Кастнер и Австриецот Карл Келнер откриле метод за производство на хидроксид со електролиза на натриум хлорид, кој е широко распространет во природата. Текот на реакциите може да се опише со целокупната равенка:

Овој метод сè уште е главниот индустриски метод за производство на NaOH, но некои услови за синтеза претрпеа модификации. Особено, за да се спречат реакциите помеѓу производите и почетните материјали, различните фази на интеракција се изведуваат во посебни реактори или се одвојуваат. Според овој критериум, се разликуваат три главни методи: жива, дијафрагма и мембрана.

Меркур процес

Оригиналниот метод на синтеза на NaOH користи жива електрода како катода. Доаѓајќи до катодата, натриумовите јони формираат течни амалгами со променлив состав NaHg n:

Амалгамите се одвојуваат од системот за реакција и се пренесуваат во друг, каде што амалгамот се распаѓа со вода и формира натриум хидроксид:

Овој метод произведува раствор на NaOH со концентрација од 50-73% и практично е без загадувачи (хлор, натриум хлорид). Живата формирана како резултат на распаѓање се враќа во електродата.

На анодата (графит или друго), се јавува оксидација на хлоридните јони со формирање на слободен хлор

Дополнително, се јавуваат и несакани реакции: оксидација на хидроксидниот јон и електрохемиско формирање на хлоратниот јон. Хидролизата на добиениот хлор исто така може да произведе мали количества хипохлоритни јони.

Процес на дијафрагмата

Во методот на дијафрагмата, просторот помеѓу катодата и анодата е одделен со преграда што не дозволува раствори и гасови да минуваат низ него, но не го попречува поминувањето на електричната струја и миграцијата на јоните. Вообичаено, како такви прегради се користат азбестна ткаенина, порозни цементи, порцелан итн.

Растворот на NaCl се доставува во анодниот простор: хлоридните јони се редуцираат на анодата (графит или магнетит), а катјоните на Na + (и делумно Cl - анјоните) мигрираат низ дијафрагмата до просторот на катодата. Таму катјоните се комбинираат со јони на хидроксид формирани со редукција на водата на железна или бакарна катода:

Како резултат на тоа, мешавина од натриум хидроксид и натриум хлорид со содржина на NaOH од 10-15% (и околу 18% NaCl) се ослободува од катодниот простор. Со испарување е можно да се зголеми концентрацијата на хидроксид до 50%, но содржината на хлорид сè уште останува значајна. За да се одвои хлоридот од смесата, се третира со течен амонијак за да се формира лесно разреден амониум хлорид (сепак, овој метод ретко се користи поради високата цена на неговата имплементација). Се користи и метод кој се состои од ладење на смесата и изолирање на NaOH · 3,5H 2 O хидратни кристали, кои последователно дополнително се дехидрираат.

Мембрански процес

Овој метод е развиен во 1970-тите од DuPont и се смета за најнапреден од постоечките. Во процесот на мембрана, во реакторот е инсталирана мембрана за размена на катјони, која е пропустлива за јоните на Na + кои се движат во катодниот простор и ја потиснува миграцијата на јоните на хидроксид кои мигрираат во спротивна насока - со што се зголемува концентрацијата на состојките на NaOH во катоден простор. Концентрацијата од 30-35% се смета за економски корисна за синтеза, а најновите мембрани можат да ја зголемат оваа вредност до 50%.

Овој метод теоретски не произведува натриум хлорид, но сепак може да дојде до пенетрација на хлоридните јони низ мембраната.

Подготовка на цврст NaOH

Цврст NaOH (каустична сода) се добива со испарување на неговиот раствор до содржина на вода помала од 0,5-1,5%. Прво, 50% раствор се испарува во вакуум до концентрација од 60%, а концентрацијата од 99% се постигнува со употреба на течности за ладење (мешавина од NaNO 2, NaNO 3, KNO 3) на температури над 400 ° C: растворот е се пумпа во загреана комора за испарување, каде што се одвојува преостанатата вода.

Поштенски марки

Натриум хидроксид доаѓа во две форми: цврста и течна. Цврста грануларна каустична сода е бела цврста маса со големина на снегулки од 0,5-2 cm Редок раствор на каустична сода е безбоен. Комерцијално важни раствори на натриум хидроксид со концентрација од 50%.

Техничката каустична сода се произведува во следните марки:

TR - цврста жива;
TD - цврста дијафрагма (споена)
ПП - раствор на жива;
РХ - хемиски раствор;
RD - раствор на дијафрагмата.

Хемиски својства

Натриум хидроксид активно ја апсорбира влагата од воздухот, формирајќи хидрати од различни состави, кои се распаѓаат кога се загреваат:

Соединението добро се распаѓа во растворите:

Покажувајќи силни алкални својства, натриум хидроксид лесно комуницира со киселини, кисели и амфотерни оксиди и хидроксиди:

NaOH лесно реагира со халогени, а на високи температури и со метали:

При интеракција со соли кои се деривати на слаби бази, се формираат соодветните хидроксиди:

Реагирајќи со јаглерод моноксид, натриум формат се синтетизира:

Барања за безбедност

Каустичната сода е отпорна на оган и експлозија. Каустична, корозивна супстанција. Според степенот на влијание врз телото, припаѓа на супстанции од 2-та класа на опасност. И цврстата супстанција и концентрираните раствори предизвикуваат многу тешки изгореници. Контактот со алкали во очите може да доведе до сериозни болести, па дури и до губење на видот. Во случај на контакт со кожата, мукозните мембрани или очите, се формираат тешки хемиски изгореници. Во случај на контакт со кожа, исплакнете со слаб раствор на оцетна киселина.

Кога работите, користете заштитна опрема: заштитни очила, гумени ракавици, гумирана облека отпорна на хемикалии.

Апликација

Натриум хидроксид се користи во многу индустрии и во секојдневниот живот:

Каустика се користи во индустријата за целулоза и хартија заделигнификација (сулфатен процес) на целулоза, при производство на хартија, картон, вештачки влакна, лесонит.
За сапонификација на мастите производство на сапун, шампон и други детергенти.Неодамна, производите базирани на натриум хидроксид (со додавање на калиум хидроксид, загреан на 50-60 степени Целзиусови, се користат во областа на индустриското перење за чистење на производи од нерѓосувачки челик од маснотии и други масни материи, како и остатоци од механичка обработка.
ВО хемиски индустрии - занеутрализација на киселини и киселински оксиди, како реагенс или катализатор во хемиски реакции, во хемиска анализа за титрација, за офорт на алуминиум и во производство на чисти метали, во рафинирање на нафта- за производство на масла.
За производство на биодизел гориво -кој се добива од растителни масла и се користи за замена на конвенционалното дизел гориво. За да се добие биодизел, една масена единица алкохол се додава на девет масни единици растително масло (односно, пропорцијата е 9: 1), како и алкален катализатор (NaOH). Добиениот естер (главно линолова киселина) има одлична запаливост поради високиот цетански број. Ако минералното дизел гориво се карактеризира со индикатор од 50-52%, тогаш метил етер е соодветно 56-58% цетан. Суровината за производство на биодизел можат да бидат различни растителни масла: семе од репка, соја и други, освен оние кои содржат висока содржина на палмитинска киселина (палмино масло). За време на неговото производство, процесот на естерификација произведува и глицерин, кој се користи во прехранбената, козметичката и индустријата за хартија или се преработува во епихлорохидрин со помош на методот Солвеј.
Како средство за растворање на блокади на канализациони цевки,во форма на суви гранули или како дел од гелови. Натриум хидроксид го распаѓа затнувањето и го олеснува неговото лесно движење понатаму по цевката.
Во цивилната одбрана за дегасирање и неутрализацијатоксични материи, вклучително и сарин, во повторно вдишување (самостојни апарати за дишење (IBA), за прочистување на издишаниот воздух од јаглерод диоксид.
Натриум хидроксид се користи и за чистење на калапи за гуми.
Во готвењето:за миење и лупење овошје и зеленчук, при производство на чоколадо и какао, пијалоци, сладолед, боење карамела, за омекнување на маслинки и давање црна боја, при производство на пекарски производи. Регистриран како додаток во исхраната E524.
Во козметологијата за отстранување на кератинизирани површини на кожата: брадавици, папиломи.

Видео на темата

Поврзани слики

Натриум хидроксид (адитив за храна E524, каустична сода, натриум хидроксид, каустична сода) е цврста споена маса со жолтеникава или бела боја. Според неговите хемиски својства, натриум хидроксид е силен алкал.

Општи својства на натриум хидроксид

Каустичната сода обично е достапна како бистар, безбоен раствор или како паста.

Каустичната сода добро се раствора во вода, создавајќи топлина. При интеракција со воздухот, оваа супстанца се шири, па се продава во херметички затворени садови. Под природни услови, натриум хидроксид е дел од минералот бруцит. Точката на вриење на натриум хидроксид е 1390 °C, точката на топење е 322 °C.

Подготовка на натриум хидроксид

Во 1787 година, лекарот Николас Лебланк разви пригоден метод за производство на натриум хидроксид од натриум хлорид. Подоцна, методот на Лебланк беше заменет со електролитски метод за производство на каустична сода. Во 1882 година, беше развиен феритен метод за производство на натриум хидроксид, врз основа на употребата на сода пепел.

Во моментов, натриум хидроксид најчесто се произведува со електролиза на солени раствори. Феритниот метод за производство на каустична сода сега се користи доста ретко.

Примени на натриум хидроксид

Натриум хидроксид е неверојатно популарно и широко употребувано хемиско соединение. Годишно се произведуваат околу седумдесет милиони тони каустична сода.

Каустичната сода се користи во фармацевтската, хемиската, прехранбената, козметичката и текстилната индустрија. Каустичната сода се користи во производството на синтетички фенол, глицерин, органски бои и лекови. Ова соединение може да ги неутрализира компонентите содржани во воздухот кои се штетни за човечкото тело. Затоа, растворите на натриум хидроксид често се користат за дезинфекција на просториите.

Во прехранбената индустрија, натриум хидроксид се користи како регулатор на киселоста што го спречува згрутчувањето и згрутчувањето. Адитивот за храна E524 ја одржува потребната конзистентност на производите при производство на маргарин, чоколада, сладолед, путер, карамела, желе и џем.

Пред печењето, печените производи се третираат со раствор на каустична сода за да се добие темно кафеава крцкава кора. Покрај тоа, адитивот за храна E524 се користи за рафинирање на растително масло.

Штета од натриум хидроксид

Каустичната сода е токсична супстанција која ги уништува мукозната мембрана и кожата. Изгорениците од натриум хидроксид заздравуваат многу бавно, оставајќи лузни. Контактот на супстанцијата со очите најчесто доведува до губење на видот. Ако алкали се навлезат на вашата кожа, исплакнете ги погодените области со млаз вода. Ако се проголта, каустичната сода предизвикува изгореници на гркланот, усната шуплина, желудникот и хранопроводникот.

Целата работа со натриум хидроксид мора да се изведува со заштитни очила и заштитна облека.