Kjemisk formel for natriumhydroksid. Laboratoriemetoder for å oppnå

· Kjemiske egenskaper · Kvalitativ bestemmelse av natriumioner · Fremstillingsmetoder · Kaustisk sodamarked · Påføring · Forholdsregler ved håndtering av natriumhydroksid · Litteratur ·

Natriumhydroksid (kaustisk alkali) er en sterk kjemisk base (sterke baser inkluderer hydroksyder hvis molekyler fullstendig dissosieres i vann), disse inkluderer hydroksider av alkali- og jordalkalimetaller fra undergruppene Ia og IIa i det periodiske systemet til D. I. Mendeleev, KOH (kaustisk kaliumklorid). ), Ba(OH)2 (kaustisk baritt), LiOH, RbOH, CsOH. Alkalinitet (basisitet) bestemmes av valensen til metallet, radiusen til det ytre elektronskallet og elektrokjemisk aktivitet: jo større radius til elektronskallet (øker med atomnummeret), jo lettere gir metallet fra seg elektroner, og høyere dens elektrokjemiske aktivitet og jo lenger til venstre elementet befinner seg i den elektrokjemiske aktivitetsserien av metaller, der aktiviteten til hydrogen antas å være null.

Vandige løsninger av NaOH har en sterk alkalisk reaksjon (pH av en 1% løsning = 13). De viktigste metodene for å bestemme alkalier i løsninger er reaksjoner på hydroksidion (OH), (med fenolftalein - karmosinrød farge og metyloransje (metyloransje) - gul farge). Jo flere hydroksidioner i løsningen, desto sterkere er alkali og jo mer intens fargen på indikatoren.

Natriumhydroksid reagerer:

1.Nøytralisering med forskjellige stoffer i enhver aggregeringstilstand, fra løsninger og gasser til faste stoffer:

med syrer - med dannelse av salter og vann:

NaOH + HCl → NaCl + H2O

(1) H 2S + 2NaOH = Na 2S + 2H 2 O (med overskudd av NaOH)

(2) H 2 S + NaOH = NaHS + H 2 O (syresalt, i forholdet 1:1)

(Generelt kan en slik reaksjon representeres av en enkel ionisk ligning; reaksjonen fortsetter med frigjøring av varme (eksoterm reaksjon): OH + H3O + → 2H2O.)

med amfotere oksider som har både basiske og sure egenskaper, og evnen til å reagere med alkalier som med faste stoffer når de er smeltet:

ZnO + 2NaOH → Na 2 ZnO 2 + H 2 O

det samme med løsninger:

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

(Anionet som dannes kalles tetrahydroksozinkat-ion, og saltet som kan isoleres fra løsningen kalles natriumtetrahydroksozinkat. Natriumhydroksid gjennomgår også lignende reaksjoner med andre amfotere oksider.)

Med amfotere hydroksyder:

Al(OH)3 + 3NaOH = Na3

2. Bytt med salter i løsning:

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

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

Natriumhydroksid brukes til å utfelle metallhydroksider. For eksempel er det slik gel-lignende aluminiumhydroksid oppnås ved å reagere natriumhydroksid med aluminiumsulfat i en vandig løsning, i tillegg til å unngå overskudd av alkali og løse opp bunnfallet. Den brukes spesielt til å rense vann fra små suspenderte stoffer.

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

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

3. Med ikke-metaller:

for eksempel med fosfor - med dannelse av natriumhypofosfitt:

4P + 3NaOH + 3H2O → PH3 + 3NaH2PO2.

3S + 6NaOH → 2Na2S + Na2SO3 + 3H2O

med halogener:

2NaOH + Cl 2 → NaClO + NaCl + H 2 O(klor dismutasjon)

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

6NaOH + 3I2 → NaIO3 + 5NaI + 3H2O

4. Med metaller: Natriumhydroksid reagerer med aluminium, sink, titan. Det reagerer ikke med jern og kobber (metaller som har lavt elektrokjemisk potensial). Aluminium løses lett opp i kaustisk alkali for å danne et svært løselig kompleks - natrium- og hydrogentetrahydroksyaluminat:

2Al 0 + 2NaOH + 6H 2 O → 3H 2 + 2Na

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

5. Med estere, amider og alkylhalogenider (hydrolyse):

med fett (forsåpning) er denne reaksjonen irreversibel, siden den resulterende syren med alkali danner såpe og glyserin. Glyserin ekstraheres deretter fra såpevæsker ved vakuumfordampning og ytterligere destillasjonsrensing av de resulterende produktene. Denne metoden for å lage såpe har vært kjent i Midtøsten siden 700-tallet:

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

Som et resultat av samspillet mellom fett og natriumhydroksid oppnås faste såper (de brukes til å produsere stangsåpe), og med kaliumhydroksid oppnås enten faste eller flytende såper, basert på sammensetningen av fettet.

6. Med flerverdige alkoholer- med dannelse av alkoholater:

HO-CH2-CH2OH + 2NaOH → NaO-CH2-CH2-ONa + 2H2O

7. Med glass: som et resultat av langvarig eksponering for varmt natriumhydroksid, blir glassoverflaten matt (utvasking av silikater):

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

Den franske forskeren A. L. Duhamel du Monceau var den første som skilte mellom disse stoffene: natriumhydroksid begynte å bli kalt kaustisk soda, natriumkarbonat - soda (etter Salsola Soda-planten, fra asken som den ble ekstrahert av), og kaliumkarbonat - potaske. For tiden kalles natriumsalter av karbonsyre vanligvis brus. På engelsk og fransk betyr ordet natrium natrium, kalium betyr kalium.

Fysiske egenskaper

Natriumhydroksid

Termodynamikk av løsninger

Δ H 0 oppløsning for en uendelig fortynnet vandig løsning er -44,45 kJ/mol.

Fra vandige løsninger ved 12,3 - 61,8 °C krystalliserer monohydrat (ortorombisk syngonium), smeltepunkt 65,1 °C; tetthet 1,829 g/cm³; ΔH 0 arr.-734,96 kJ/mol), i området fra -28 til -24 °C - heptahydrat, fra -24 til -17,7 °C - pentahydrat, fra -17,7 til -5,4 °C - tetrahydrat ( α-modifikasjon), fra - 5,4 til 12,3 °C. Løselighet i metanol 23,6 g/l (t=28 °C), i etanol 14,7 g/l (t=28 °C). NaOH 3,5H20 (smeltepunkt 15,5 °C);

Kjemiske egenskaper

(Generelt kan en slik reaksjon representeres av en enkel ionisk ligning; reaksjonen fortsetter med frigjøring av varme (eksoterm reaksjon): OH - + H 3 O + → 2H 2 O.)

med amfotere oksider som har både basiske og sure egenskaper, og evnen til å reagere med alkalier som med faste stoffer når de er smeltet:

ZnO + 2NaOH → Na 2 ZnO 2 + H 2 O

det samme med løsninger:

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

med sure oksider - med dannelse av salter; denne egenskapen brukes til å rense industrielle utslipp fra sure gasser (for eksempel: CO 2, SO 2 og H 2 S):

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

Natriumhydroksid brukes til å utfelle metallhydroksider. For eksempel er det slik gel-lignende aluminiumhydroksid oppnås ved å reagere natriumhydroksid med aluminiumsulfat i en vandig løsning. Den brukes spesielt til å rense vann fra små suspenderte stoffer.

Hydrolyse av estere

med fett (forsåpning) er denne reaksjonen irreversibel, siden den resulterende syren med alkali danner såpe og glyserin. Glyserin ekstraheres deretter fra såpevæsker ved vakuumfordampning og ytterligere destillasjonsrensing av de resulterende produktene. Denne metoden for å lage såpe har vært kjent i Midtøsten siden 700-tallet:

Forsåpningsprosess av fett

HO-CH2-CH2OH + 2NaOH → NaO-CH2-CH2-ONa + 2H2O

2NaCl + 2H2O = H2 + Cl2 + 2NaOH,

For tiden produseres kaustisk alkali og klor ved tre elektrokjemiske metoder. To av dem er elektrolyse med en fast asbest- eller polymerkatode (diafragma- og membranproduksjonsmetoder), den tredje er elektrolyse med en flytende katode (kvikksølvproduksjonsmetode). Blant de elektrokjemiske produksjonsmetodene er den enkleste og mest praktiske metoden elektrolyse med en kvikksølvkatode, men denne metoden forårsaker betydelig skade på miljøet som følge av fordampning og lekkasje av metallisk kvikksølv. Membranproduksjonsmetoden er den mest effektive, minst energikrevende og mest miljøvennlige, men også den mest lunefulle, spesielt krever den råvarer av høyere renhet.

Kaustiske alkalier oppnådd ved elektrolyse med en flytende kvikksølvkatode er mye renere enn de som oppnås ved diafragmametoden. Dette er viktig for noen bransjer. Ved produksjon av kunstige fibre kan således kun kaustisk oppnådd ved elektrolyse med en flytende kvikksølvkatode brukes. I verdenspraksis brukes alle tre metodene for å produsere klor og kaustisk soda, med en klar tendens til økt andel membranelektrolyse. I Russland produseres omtrent 35 % av all kaustisk soda som produseres ved elektrolyse med en kvikksølvkatode og 65 % ved elektrolyse med en fast katode (membran- og membranmetoder).

Effektiviteten til produksjonsprosessen beregnes ikke bare av utbyttet av kaustisk soda, men også av utbyttet av klor og hydrogen oppnådd under elektrolyse, forholdet mellom klor og natriumhydroksid ved utgangen er 100/110, reaksjonen fortsetter i følgende forhold:

1,8 NaCl + 0,5 H2O + 2,8 MJ = 1,00 Cl2 + 1,10 NaOH + 0,03 H2,

Hovedindikatorene for ulike produksjonsmetoder er gitt i tabellen:

Indikator per 1 tonn NaOH	Kvikksølvmetoden	Diafragma metode	Membran metode
Klorutbytte %	97	96	98,5
Elektrisitet (kWh)	3 150	3 260	2 520
NaOH-konsentrasjon	50	12	35
Klorrenhet	99,2	98	99,3
Hydrogen renhet	99,9	99,9	99,9
Massefraksjon av O 2 i klor, %	0,1	1-2	0,3
Massefraksjon av Cl - i NaOH, %	0,003	1-1,2	0,005

Teknologisk diagram av elektrolyse med en solid katode

Diafragma metode - Hulrommet til en elektrolysator med en solid katode er delt av en porøs skillevegg - en diafragma - i katode- og anoderom, hvor katoden og anoden til elektrolysatoren er plassert henholdsvis. Derfor kalles en slik elektrolysator ofte diafragma, og produksjonsmetoden er diafragmaelektrolyse. En strøm av mettet anolytt kommer kontinuerlig inn i anoderommet til membranelektrolysatoren. Som et resultat av den elektrokjemiske prosessen frigjøres klor ved anoden på grunn av nedbrytning av halitt, og hydrogen frigjøres ved katoden på grunn av nedbryting av vann. Klor og hydrogen fjernes fra elektrolysatoren separat, uten å blande:

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

I dette tilfellet er nær-katode-sonen anriket med natriumhydroksid. En løsning fra nær-katode-sonen, kalt elektrolytisk væske, som inneholder udekomponert anolytt og natriumhydroksid, fjernes kontinuerlig fra elektrolysatoren. På neste trinn fordampes den elektrolytiske luten og NaOH-innholdet i den justeres til 42-50 % i henhold til standarden. Halitt og natriumsulfat utfelles når konsentrasjonen av natriumhydroksid øker. Den kaustiske alkaliløsningen dekanteres fra sedimentet og overføres som et ferdig produkt til et lager eller til fordampningstrinnet for å oppnå et fast produkt, etterfulgt av smelting, avleiring eller granulering. Krystallinsk halitt (omvendt salt) returneres til elektrolyse, og tilbereder den såkalte omvendte saltlaken. For å unngå akkumulering av sulfat i løsninger, fjernes sulfat fra det før den omvendte saltlaken tilberedes. Tapet av anolytt kompenseres ved tilsetning av fersk saltlake oppnådd ved underjordisk utluting av saltlag eller ved å løse opp fast halitt. Før den blandes med returlake, renses fersk saltlake for mekaniske suspensjoner og en betydelig del av kalsium- og magnesiumioner. Det resulterende kloret skilles fra vanndamp, komprimeres og tilføres enten for produksjon av klorholdige produkter eller for flytendegjøring.

Membran metode - ligner på membranen, men anode- og katoderommet er atskilt med en kationbyttermembran. Membranelektrolyse sikrer produksjonen av den reneste kaustisk soda.

Teknologisystem elektrolyse

Det viktigste teknologiske stadiet er elektrolyse, hovedapparatet er et elektrolytisk bad, som består av en elektrolysator, en nedbryter og en kvikksølvpumpe, sammenkoblet med kommunikasjon. I elektrolysebadet sirkulerer kvikksølv under påvirkning av en kvikksølvpumpe, og passerer gjennom en elektrolysator og en nedbryter. Katoden til elektrolysatoren er en strøm av kvikksølv. Anoder - grafitt eller lite slitasje. Sammen med kvikksølv strømmer en strøm av anolytt, en halittløsning, kontinuerlig gjennom elektrolysatoren. Som et resultat av den elektrokjemiske nedbrytningen av halitt, dannes Cl - ioner ved anoden og klor frigjøres:

2 Cl - - 2 e= Cl 2 0,

som fjernes fra elektrolysatoren, og en svak løsning av natrium i kvikksølv, det såkalte amalgam, dannes på kvikksølvkatoden:

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

Amalgamet strømmer kontinuerlig fra elektrolysatoren til nedbryteren. Vann, godt renset fra urenheter, tilføres også kontinuerlig til nedbryteren. I den blir natriumamalgam, som et resultat av en spontan elektrokjemisk prosess, nesten fullstendig dekomponert av vann med dannelse av kvikksølv, kaustisk løsning og hydrogen:

Na + Hg + H20 = NaOH + 1/2H2 + Hg

Den kaustiske løsningen oppnådd på denne måten, som er et kommersielt produkt, inneholder ikke tilsetningen av halitt, som er skadelig ved produksjon av viskose. Kvikksølvet blir nesten fullstendig frigjort fra natriumamalgamet og returnert til elektrolysatoren. Hydrogen fjernes for rensing. Anolytten som forlater elektrolysatoren er i tillegg mettet med frisk halitt, urenhetene som er introdusert med den, så vel som de som vaskes ut fra anodene og strukturelle materialer, fjernes fra den og returneres til elektrolyse. Før metning fjernes kloret som er oppløst i den fra anolytten i en to- eller tre-trinns prosess.

Laboratoriemetoder for å oppnå

I laboratoriet produseres natriumhydroksid ved kjemiske metoder som er av mer historisk enn praktisk betydning.

Kalk metode Fremstillingen av natriumhydroksid involverer interaksjon av en løsning av brus med melk av kalk ved en temperatur på omtrent 80 °C. Denne prosessen kalles kaustisering; det er beskrevet av reaksjonen:

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

Som et resultat av reaksjonen dannes en løsning av natriumhydroksid og et bunnfall av kalsiumkarbonat. Kalsiumkarbonatet separeres fra løsningen, som fordampes for å produsere et smeltet produkt som inneholder ca. 92% NaOH. Smeltet NaOH helles i jernfat der det stivner.

Ferritisk metode beskrevet av to reaksjoner:

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) - prosessen med å sintre soda med jernoksid ved en temperatur på 1100-1200°C. I dette tilfellet dannes natriumflekkferritt og karbondioksid frigjøres. Deretter behandles (utlutes) kaken med vann i henhold til reaksjon (2); en løsning av natriumhydroksid og et bunnfall av Fe 2 O 3 oppnås, som, etter at det er separert fra løsningen, returneres til prosessen. Løsningen inneholder ca. 400 g/l NaOH. Det inndampes for å oppnå et produkt som inneholder ca. 92% NaOH.

Kjemiske metoder for å produsere natriumhydroksid har betydelige ulemper: en stor mengde drivstoff forbrukes, den resulterende kaustiske sodaen er forurenset med urenheter, og vedlikehold av enhetene er arbeidskrevende. For tiden er disse metodene nesten fullstendig erstattet av den elektrokjemiske produksjonsmetoden.

Kaustisk sodamarked

Verdensproduksjon av natriumhydroksid, 2005

Produsent	Produksjonsvolum, millioner tonn	Del i verdensproduksjonen
DOW	6.363	11.1
Occidental Chemical Company	2.552	4.4
Formosa Plast	2.016	3.5
PPG	1.684	2.9
Bayer	1.507	2.6
Akzo Nobel	1.157	2.0
Tosoh	1.110	1.9
Arkema	1.049	1.8
Olin	0.970	1.7
Russland	1.290	2.24
Kina	9.138	15.88
Annen	27.559	47,87
Total:	57,541	100

I Russland, i henhold til GOST 2263-79, produseres følgende merker av kaustisk soda:

TR - fast kvikksølv (flak);

TD - solid diafragma (smeltet);

PP - kvikksølvløsning;

РХ - kjemisk løsning;

RD - diafragmaløsning.

Indikatornavn	TR OKP 21 3211 0400	TD OKP 21 3212 0200	RR OKP 21 3211 0100	RH 1. klasse OKP 21 3221 0530	RH 2. klasse OKP 21 3221 0540	RD Premium karakter OKP 21 3212 0320	RD Første klasse OKP 21 3212 0330
Utseende	Den flakede massen er hvit. Lys farge tillatt	Hvit smeltet masse. Lys farge tillatt	Fargeløs gjennomsiktig væske		Fargeløs eller farget væske. Krystallisert sediment er tillatt	Fargeløs eller farget væske. Krystallisert sediment er tillatt	Fargeløs eller farget væske. Krystallisert sediment er tillatt
Massefraksjon av natriumhydroksid, %, ikke mindre	98,5	94,0	42,0	45,5	43,0	46,0	44,0

Indikatorer for det russiske markedet for flytende kaustisk soda i 2005-2006.

Firmanavn	2005 tusen tonn	2006 tusen tonn	andel i 2005 %	andel i 2006 %
JSC "Kaustik", Sterlitamak	239	249	20	20
JSC "Kaustik", Volgograd	210	216	18	18
OJSC "Sayanskhimplast"	129	111	11	9
LLC "Usolyekhimprom"	84	99	7	8
OJSC Sibur-Neftekhim	87	92	7	8
JSC "Khimprom", Cheboksary	82	92	7	8
VOJSC "Khimprom", Volgograd	87	90	7	7
CJSC "Ilimkhimprom"	70	84	6	7
OJSC "KCCHK"	81	79	7	6
NAC "AZOT"	73	61	6	5
JSC "Khimprom", Kemerovo	42	44	4	4
Total:	1184	1217	100	100

Indikatorer for det russiske markedet for fast kaustisk soda i 2005-2006.

Firmanavn	2005 tonn	2006 tonn	andel i 2005 %	andel i 2006 %
JSC "Kaustik", Volgograd	67504	63510	62	60
JSC "Kaustik", Sterlitamak	34105	34761	31	33
OJSC Sibur-Neftekhim	1279	833	1	1
VOJSC "Khimprom", Volgograd	5768	7115	5	7
Total:	108565	106219	100	100

applikasjon

Biodiesel

Lutefisk torsk ved feiringen av den norske grunnlovsdagen

Natriumhydroksid er den velkjente kaustiske sodaen, den vanligste alkalien i verden. Kjemisk formel NaOH. Den har andre tradisjonelle navn - kaustisk, kaustisk alkali, kaustisk soda, natriumhydroksid, natriumalkali.

Kaustisk soda er et hvitt eller gulaktig faststoff, litt glatt å ta på, produsert ved elektrolyse fra natriumklorid. Natriumhydroksid er et sterkt alkali som kan ødelegge organiske stoffer: papir, tre og menneskelig hud, og forårsake brannskader av varierende alvorlighetsgrad.

Egenskaper til natriumhydroksid

Industrien produserer natriumhydroksid i form av et hvitt, luktfritt, smuldrende pulver. Teknisk kaustisk soda kan leveres i form av ulike løsninger: kvikksølv, kjemisk, diafragma. Vanligvis er det en fargeløs eller svakt farget væske, hermetisk forseglet i en alkali-bestandig beholder. Det produseres også granulært natriumhydroksid, som dekker ulike tekniske behov.

Kaustisk er et vannløselig stoff som ved kontakt med vann avgir en stor mengde varme. Natriumlutløsningen er litt glatt å ta på, og minner om flytende såpe.

Andre egenskaper av natriumhydroksid

Uløselig i aceton, etere;
Det løser seg godt i glyserin, etanol og metanol (alkoholløsninger);
Kaustisk er veldig hygroskopisk, så brus må pakkes i en vanntett beholder og oppbevares på et tørt sted;
Ikke-brennbar, smeltepunkt - 318°C;
Kokepunkt - 1390°C;
Den farlige egenskapen til natriumhydroksid er dens voldsomme reaksjon ved kontakt med metaller som aluminium, sink, bly og tinn. Å være en sterk base, kan kaustisk soda danne en eksplosiv brennbar gass (hydrogen);
En brannfare oppstår også når natriumalkali kommer i kontakt med ammoniakk;
Når det er smeltet, kan det ødelegge porselen og glass.

I industriell skala bør dette stoffet brukes forsiktig, siden manglende overholdelse av sikkerhetstiltak er farlig for mennesker.

Anvendelser av natriumhydroksid

I næringsmiddelindustrien er natriumalkali kjent som et mattilsetningsstoff - surhetsregulator E-524. Den brukes i produksjon av kakao, karamell, iskrem, sjokolade og limonade. Dessuten tilsettes kaustisk soda til bakevarer og muffins for en mer luftig konsistens, og behandling av produkter med en løsning av kaustisk soda før baking hjelper til med å få en sprø, gyllenbrun skorpe.

Bruk av natriumhydroksid er tilrådelig for å oppnå en delikat og myk konsistens av produktene. For eksempel, bløtlegging av fisk i en alkalisk løsning gir en gelélignende masse som lutefisk tilberedes av, en tradisjonell skandinavisk rett. Den samme metoden brukes til å myke oliven.

Natriumhydroksid brukes ganske mye i kosmetikkindustrien. Ved produksjon av produkter for personlig pleie (såper, sjampoer, kremer), så vel som vaskemidler, er natriumhydroksid nødvendig for forsåpning av fett og er tilstede som et emulgerende alkalisk tilsetningsstoff.

Andre bruksområder for natriumhydroksid:

I tremasse- og papirindustrien;
For produksjon av oljer og produksjon av biodiesel i oljeraffineringsindustrien;
For desinfeksjon og sanitærbehandling av lokaler, siden kaustisk soda har egenskapen til å nøytralisere stoffer i luften som er skadelige for mennesker;
I hverdagen for rengjøring av tilstoppede rør, samt for å eliminere smuss fra forskjellige overflater (fliser, emalje, etc.).

Hvorfor er kaustisk soda farlig?

Når det kommer i kontakt med menneskelig hud, slimhinner eller øyne, forårsaker natriumhydroksid ganske alvorlige kjemiske brannskader. Skyll umiddelbart det berørte området av kroppen med mye vann.

Hvis det svelges ved et uhell, forårsaker det skade (kjemiske brannskader) på strupehodet, munnhulen, magesekken og spiserøret. Som førstehjelp kan du gi offeret en drink med vann eller melk.

Populære artikler Les flere artikler

02.12.2013

Vi går alle mye i løpet av dagen. Selv om vi har en stillesittende livsstil, går vi fortsatt - tross alt...

604429 65 Flere detaljer

10.10.2013

Femti år for det rettferdige kjønn er en slags milepæl, kryssing som hvert sekund...

443889 117 Flere detaljer

02.12.2013

Nå for tiden vekker ikke løping mye entusiastiske anmeldelser lenger, slik det gjorde for tretti år siden. Da ville samfunnet...

Natriumhydroksid, natriumhydroksid- uorganisk forbindelse, hydroksidsammensetning NaOH. Det er en hvit, ugjennomsiktig og svært hygroskopisk krystall. Stoffet er svært løselig i vann og når det kombineres med vann, frigjøres en stor mengde varme.

Viser sterke alkaliske egenskaper. pH-verdien til en 1 % vandig løsning er 13.

Natriumhydroksid er en giftig forbindelse og kan også være etsende for metaller. Stoffet brukes i produksjonen av en rekke produkter, spesielt overflateaktive stoffer, papir, kosmetikk og medisiner.

Fysiske egenskaper

Natriumhydroksid NaOH er et hvitt fast stoff. Kaustisk natrium som er igjen i luften forsvinner snart ettersom det trekker til seg fuktighet fra luften. Stoffet løses godt opp i vann, og det frigjøres en stor mengde varme.

Løselighet i metanol er 23,6 g / l (ved 28 ° C), i etanol - 14,7 g / l (28 ° C).

Den kaustiske sodaløsningen føles feil å ta på.

Termodynamikk av løsninger

Entalpien til løsning for en uendelig fortynnet vandig løsning er -44,45 kJ/mol.

Hydrater krystalliserer fra vandige løsninger:

ved 12,3-61,8 °C - NaOH H2O-monohydrat (ortorombisk krystallsystem, smeltepunkt 65,1 °C; tetthet 1,829 g/cm; ΔH 0 rtv-425,6 kJ/mol)
i området -28 ... -24 ° C - NaOH 7H 2 O heptahydrat;
fra -24 til -17,7 °C - NaOH 5H20 pentahydrat;
fra -17,7 til -5,4 °C - NaOH 4H20-tetrahydrat (a-modifikasjon);
fra -8,8 til 15,6 °C - NaOH 3,5 H20 (smeltepunkt 15,5 °C).
fra 0 °C til 12,3 °C - NaOH 2H20-dihydrat;

Kvittering

Historisk sett var den første metoden for å produsere natriumhydroksid samspillet mellom Na 2 CO 3 soda og lesket kalkvann CaO:

Reaksjonen forenkles ved omrøring og høy temperatur, så den ble utført i stålreaktorer med rørere. Etter å ha oppnådd produktene ble løselig kalsiumkarbonat separert fra produktene og den resterende natriumhydroksidløsningen ble fordampet ved 180 °C i støpejernsbeholdere uten tilgang til luft. På denne måten var det mulig å oppnå en løsning med en konsentrasjon på opptil 95 %.

I 1892, uavhengig av hverandre, oppdaget den amerikanske vitenskapsmannen Hamilton Kastner og østerrikeren Karl Kellner en metode for å produsere hydroksid ved elektrolyse av natriumklorid, som er utbredt i naturen. Reaksjonsforløpet kan beskrives med den overordnede ligningen:

Denne metoden er fortsatt den viktigste industrielle metoden for å produsere NaOH, men noen synteseforhold har gjennomgått modifikasjoner. Spesielt for å forhindre reaksjoner mellom produkter og utgangsmaterialer, utføres de forskjellige trinnene av interaksjon i separate reaktorer eller separeres. I henhold til dette kriteriet skilles tre hovedmetoder ut: kvikksølv, diafragma og membran.

Kvikksølv-prosess

Den originale NaOH-syntesemetoden bruker en kvikksølvelektrode som katode. Når man kommer til katoden, danner natriumioner flytende amalgamer med variabel sammensetning NaHg n:

Amalgamer separeres fra reaksjonssystemet og overføres til et annet, hvor amalgamet brytes ned med vann for å danne natriumhydroksid:

Denne metoden gir en NaOH-løsning med en konsentrasjon på 50-73 % og er praktisk talt fri for forurensninger (klor, natriumklorid). Kvikksølv dannet som et resultat av nedbrytning føres tilbake til elektroden.

Ved anoden (grafitt eller annet) skjer oksidasjon av kloridioner med dannelse av fritt klor

I tillegg oppstår det også sidereaksjoner: oksidasjon av hydroksidionet og elektrokjemisk dannelse av klorationet. Hydrolyse av det resulterende klor kan også produsere små mengder hypoklorittioner.

Diafragma prosess

I diafragmametoden er rommet mellom katoden og anoden atskilt av en skillevegg som ikke lar løsninger og gasser passere gjennom, men som ikke forstyrrer passasje av elektrisk strøm og migrering av ioner. Vanligvis brukes asbeststoff, porøs sementer, porselen, etc. som slike skillevegger.

En NaCl-løsning tilføres anoderommet: Kloridioner reduseres ved anoden (grafitt eller magnetitt), og Na + kationer (og delvis Cl - anioner) migrerer gjennom membranen til katoderommet. Der er kationene kombinert med hydroksidioner dannet ved reduksjon av vann på en jern- eller kobberkatode:

Som et resultat frigjøres en blanding av natriumhydroksid og natriumklorid med et NaOH-innhold på 10-15 % (og ca. 18 % NaCl) fra katoderommet. Ved fordampning er det mulig å øke hydroksidkonsentrasjonen til 50 %, men kloridinnholdet er fortsatt betydelig. For å skille klorid fra blandingen, behandles den med flytende ammoniakk for å danne lett fortynnet ammoniumklorid (men denne metoden brukes sjelden på grunn av de høye kostnadene ved implementeringen). Det brukes også en metode som består i å avkjøle blandingen og isolere NaOH · 3,5H 2 O hydratkrystaller, som deretter dehydreres ytterligere.

Membranprosess

Denne metoden ble utviklet på 1970-tallet av DuPont og regnes som den mest avanserte av de eksisterende. I membranprosessen er det installert en kationbyttermembran i reaktoren, som er permeabel for Na+-ioner som beveger seg inn i katoderommet og undertrykker migreringen av hydroksidioner som migrerer i motsatt retning - og øker dermed konsentrasjonen av NaOH-bestanddeler i katoderom. En konsentrasjon på 30-35 % anses som økonomisk gunstig for syntese, og de nyeste membranene kan øke denne verdien til 50 %.

Denne metoden produserer teoretisk ikke natriumklorid, men penetrering av kloridioner gjennom membranen kan likevel forekomme.

Fremstilling av fast NaOH

Fast NaOH (kaustisk soda) oppnås ved å fordampe løsningen til et vanninnhold på mindre enn 0,5-1,5%. Først fordampes en 50 % løsning i vakuum til en konsentrasjon på 60 %, og en konsentrasjon på 99 % oppnås ved bruk av varmeoverføringsvæsker (en blanding av NaNO 2, NaNO 3, KNO 3) ved temperaturer over 400 ° C: løsningen pumpes inn i et oppvarmet fordampningskammer, hvor det gjenværende vannet separeres.

Frimerker

Natriumhydroksid kommer i to former: fast og flytende. Fast granulær kaustisk soda er en hvit fast masse med en flakstørrelse på 0,5-2 cm En sjelden løsning av kaustisk soda er fargeløs. Kommersielt viktige løsninger av natriumhydroksid med en konsentrasjon på 50%.

Teknisk kaustisk soda produseres i følgende merker:

TR - fast kvikksølv;
TD - solid diafragma (smeltet)
PP - kvikksølvløsning;
РХ - kjemisk løsning;
RD - diafragmaløsning.

Kjemiske egenskaper

Natriumhydroksid absorberer aktivt fuktighet fra luften, og danner hydrater av forskjellige sammensetninger, som brytes ned ved oppvarming:

Forbindelsen desintegrerer godt i løsninger:

Natriumhydroksid viser sterke alkaliske egenskaper og interagerer lett med syrer, sure og amfotere oksider og hydroksyder:

NaOH reagerer lett med halogener, og ved høye temperaturer også med metaller:

Ved interaksjon med salter som er derivater av svake baser, dannes de tilsvarende hydroksydene:

Ved å reagere med karbonmonoksid syntetiseres natriumformiat:

Sikkerhetskrav

Kaustisk soda er brann- og eksplosjonssikker. Etsende, etsende stoff. I henhold til graden av påvirkning på kroppen, tilhører den stoffer i 2. fareklasse. Både det faste stoffet og konsentrerte løsninger forårsaker svært alvorlige brannskader. Kontakt med alkali i øynene kan føre til alvorlig sykdom og til og med tap av syn. Ved kontakt med hud, slimhinner eller øyne dannes det alvorlige kjemiske brannskader. Ved hudkontakt, skyll med en svak løsning av eddiksyre.

Når du arbeider, bruk verneutstyr: vernebriller, gummihansker, gummierte kjemikaliebestandige klær.

applikasjon

Natriumhydroksid brukes i mange bransjer og i hverdagen:

Etsende brukes i tremasse- og papirindustri for delignifisering (sulfatprosess) av cellulose, i produksjon av papir, papp, kunstige fibre, fiberplater.
For forsåpning av fett produksjon av såpe, sjampo og andre vaskemidler. Nylig brukes produkter basert på natriumhydroksid (med tilsetning av kaliumhydroksid, oppvarmet til 50-60 grader Celsius, innen industriell vask for å rense rustfrie stålprodukter fra fett og andre oljeholdige stoffer, samt mekaniske prosessrester.
I kjemisk industri - for nøytralisering av syrer og sure oksider, som reagens eller katalysator i kjemiske reaksjoner, i kjemisk analyse for titrering, for etsing av aluminium og ved produksjon av rene metaller, i Oljeraffinering- for produksjon av oljer.
For produksjon av biodiesel - som er hentet fra vegetabilske oljer og brukes til å erstatte konvensjonell diesel. For å oppnå biodiesel tilsettes en masseenhet alkohol til ni masseenheter vegetabilsk olje (det vil si andelen er 9: 1), samt en alkalisk katalysator (NaOH). Den resulterende esteren (hovedsakelig linolsyre) har utmerket brennbarhet på grunn av sitt høye cetantall. Hvis mineral diesel er karakterisert ved en indikator på 50-52%, er metyleter tilsvarende 56-58% cetan. Råstoffet for produksjon av biodiesel kan være ulike vegetabilske oljer: rapsfrø, soyabønner og andre, bortsett fra de som inneholder et høyt innhold av palmitinsyre (palmeolje). Under produksjonen produserer forestringsprosessen også glyserin, som brukes i næringsmiddel-, kosmetikk- og papirindustrien, eller bearbeides til epiklorhydrin ved hjelp av Solvay-metoden.
Hvordan middel for å løse opp blokkeringer av kloakkrør, i form av tørre granuler eller som en del av geler. Natriumhydroksid skiller tilstopping og gjør det lettere å bevege seg videre langs røret.
I sivilforsvaret for avgassing og nøytralisering giftige stoffer, inkludert sarin, i en rebreather (selvforsynt pusteapparat (IBA), for å rense utåndingsluften fra karbondioksid.
Natriumhydroksid brukes også til å rense dekkformer.
I matlaging: for vask og skrell av frukt og grønnsaker, i produksjon av sjokolade og kakao, drikke, iskrem, karamellfarging, for å myke oliven og gi dem en svart farge, i produksjon av bakeriprodukter. Registrert som kosttilskudd E524.
I kosmetikk for fjerning av keratiniserte hudområder: vorter, papillomer.

Video om emnet

Relaterte bilder

Natriumhydroksid (matadditiv E524, kaustisk soda, natriumhydroksid, kaustisk soda) er en fast sammensmeltet masse med gulaktig eller hvit farge. I henhold til dets kjemiske egenskaper er natriumhydroksid en sterk alkali.

Generelle egenskaper til natriumhydroksid

Kaustisk soda er vanligvis tilgjengelig som en klar, fargeløs løsning eller som en pasta.

Kaustisk soda løses godt opp i vann og genererer varme. Når det samhandler med luft, sprer dette stoffet seg, så det selges i hermetisk lukkede beholdere. Under naturlige forhold er natriumhydroksid en del av mineralet brucite. Kokepunktet for natriumhydroksid er 1390 °C, smeltepunktet er 322 °C.

Fremstilling av natriumhydroksid

I 1787 utviklet legen Nicolas Leblanc en praktisk metode for å produsere natriumhydroksid fra natriumklorid. Senere ble Leblancs metode erstattet av den elektrolytiske metoden for å produsere kaustisk soda. I 1882 ble det utviklet en ferritisk metode for fremstilling av natriumhydroksid, basert på bruk av soda.

For tiden produseres natriumhydroksid oftest ved elektrolyse av saltvannsløsninger. Ferrittmetoden for å produsere kaustisk soda brukes nå ganske sjelden.

Anvendelser av natriumhydroksid

Natriumhydroksid er en utrolig populær og mye brukt kjemisk forbindelse. Omtrent sytti millioner tonn kaustisk soda produseres årlig.

Kaustisk soda brukes i farmasøytisk, kjemisk industri, mat, kosmetikk og tekstilindustri. Kaustisk soda brukes i produksjonen av syntetisk fenol, glyserin, organiske fargestoffer og medisiner. Denne forbindelsen kan nøytralisere komponenter i luften som er skadelige for menneskekroppen. Derfor brukes natriumhydroksidløsninger ofte til å desinfisere lokaler.

I næringsmiddelindustrien brukes natriumhydroksid som surhetsregulator som forhindrer klumper og kaker. Mattilsetningsstoffet E524 opprettholder den nødvendige konsistensen til produktene i produksjonen av margarin, sjokolade, iskrem, smør, karamell, gelé og syltetøy.

Før baking behandles bakevarer med en kaustisk sodaløsning for å få en mørkebrun sprø skorpe. I tillegg brukes mattilsetningen E524 til raffinering av vegetabilsk olje.

Skade av natriumhydroksid

Kaustisk soda er et giftig stoff som ødelegger slimhinnen og huden. Natriumhydroksidforbrenninger leges veldig sakte og etterlater arr. Kontakt av stoffet med øynene fører oftest til tap av synet. Hvis alkali kommer på huden din, skyll de berørte områdene med en vannstråle. Ved inntak forårsaker kaustisk soda brannskader i strupehodet, munnhulen, magesekken og spiserøret.

Alt arbeid med natriumhydroksid skal utføres iført vernebriller og verneklær.