Гидроксид натрия (NaOH) свойства, риски и применение



гидроксид натрия, также известный как отбеливатель, едкий натр или едкий натр, представляет собой химическое соединение формулы NaOH, которое образует сильно щелочной раствор при растворении в растворителе, таком как вода.

Каустическая сода широко используется во многих отраслях промышленности, особенно в качестве сильной химической основы при производстве целлюлозы и бумаги, текстиля, питьевой воды, мыла и моющих средств. Его структура показана на рисунке 1.

По словам Рэйчел Голеарн, мировое производство в 1998 году составило около 45 миллионов тонн. Гидроксид натрия также является наиболее распространенной основой, используемой в химических лабораториях, и широко используется в качестве очистителя сточных вод..

индекс

  • 1 Методы производства гидроксида натрия
    • 1.1 Мембранные клетки
    • 1.2 ртутные клетки
    • 1.3 Диафрагмальные клетки
  • 2 Физические и химические свойства
  • 3 Реактивность и опасности
    • 3.1 Попадание в глаза
    • 3.2 Контакт с кожей
    • 3.3 Вдыхание
    • 3.4 Проглатывание
  • 4 использования
  • 5 ссылок

Способы производства гидроксида натрия

Гидроксид натрия и хлор производятся вместе электролизом хлорида натрия. Большие залежи хлорида натрия (каменная соль) обнаружены во многих частях мира..

Например, в Европе моря создают месторождения, которые распространяются, хотя и не непрерывно, от Чешира, Ланкашира, Стаффордшира и Кливленда в Соединенном Королевстве до Польши. Они также встречаются на всей территории Соединенных Штатов, особенно в Луизиане и Техасе..

Небольшое количество добывается в виде каменной соли, большая часть добывается в растворе путем контролируемой перекачки воды под высоким давлением в соляную жилу. Часть полученного таким образом рассола, добытого в растворе, выпаривают с получением сухой соли..

Солнечная соль, получаемая в результате испарения морской воды с помощью солнечного нагрева, также является источником хлорида натрия.

Насыщенный рассол перед электролизом очищают для осаждения кальция, магния и других вредных катионов путем добавления карбоната натрия, гидроксида натрия и других реагентов. Твердые вещества в суспензии отделяются от рассола путем седиментации и фильтрации..

В настоящее время используются три электролитических процесса. Концентрация едкого натра, полученного в результате каждого из процессов, варьируется:

Мембранные клетки

Каустическая сода производится в виде чистого раствора приблизительно 30% (вес / вес), который обычно концентрируется выпариванием до 50% (вес / вес) раствора с использованием пара под давлением.

Ртутные клетки

Каустическая сода производится в виде 50% чистого раствора (вес / вес), который является концентрацией, наиболее часто продаваемой на мировом рынке. В некоторых процессах их концентрируют выпариванием до 75%, а затем нагревают до 750-850 К до получения твердого гидроксида натрия..

Клетки диафрагмы

Каустическая сода производится в виде нечистого раствора, называемого «щелочной раствор диафрагмы» (DCL) с типичными концентрациями гидроксида натрия 10-12% (вес / вес) и 15% хлорида натрия (п / п). р).

Чтобы получить сопротивление 50% (мас. / Мас.), Которое обычно требуется, DCL должен быть сконцентрирован с использованием испарительных блоков, которые намного больше и сложнее, чем те, которые используются на мембранных клеточных растениях..

Во время этого процесса осаждается большое количество соли, которую обычно используют для получения насыщенного рассола, поступающего в клетки..

Дополнительным аспектом гидроксида натрия, образующегося в диафрагменном элементе, является то, что продукт содержит небольшое количество (1%) соли, присутствующей в качестве загрязняющего вещества, что может сделать материал непригодным для некоторых целей (гидроксид натрия, 2013).

Физико-химические свойства

При комнатной температуре гидроксид натрия представляет собой твердое вещество (хлопья, зерна, гранулированная форма) от бесцветного до белого цвета, без запаха. Он распущен и легко поглощает углекислый газ из воздуха, поэтому его следует хранить в герметичном контейнере. Его внешний вид показан на рисунке 2 (Национальный центр биотехнологической информации..

Раствор гидроксида натрия представляет собой бесцветную жидкость, более плотную, чем вода. Соединение имеет молекулярную массу 39,9971 г / моль и плотность 2,13 г / мл..

Температура его плавления составляет 318 ° С, а температура кипения составляет 1390 ° С. Гидроксид натрия очень хорошо растворяется в воде и способен растворять 1110 граммов соединения на литр этого растворителя, выделяя тепло в процессе. Он также растворим в глицерине, аммонии и нерастворим в эфире и в неполярных растворителях (Royal Society of Chemistry, 2015).

Гидроксид-ион делает гидроксид натрия сильным основанием, которое реагирует с кислотами с образованием воды и соответствующих солей

Этот тип реакции выделяет тепло при использовании сильной кислоты. Такие кислотно-основные реакции также могут быть использованы для титрования. На самом деле, это распространенный способ измерения концентрации кислот.

Оксиды кислот, такие как диоксид серы (SO)2) Они тоже реагируют полностью. Такие реакции часто используются для «очистки» вредных кислотных газов (как SO2 и H2S) и предотвратить его выброс в атмосферу.

2NaOH + CO2 → На2Колорадо3 + H2О

Гидроксид натрия медленно реагирует со стеклом с образованием силиката натрия, поэтому стеклянные соединения и краны, подверженные воздействию NaOH, имеют тенденцию «замерзать».

Гидроксид натрия не атакует железо. Ни к меди. Однако многие другие металлы, такие как алюминий, цинк и титан, страдают от повреждений, быстро выделяющих горючий водород. По этой же причине алюминиевые поддоны никогда не следует чистить отбеливателем (Sodium hydroxide, 2015).

2Al (s) + 6NaOH (aq) → 3H2(г) + 2На3AlO3(Aq)

Реактивность и опасности

Гидроксид натрия является сильным основанием. Быстро и экзотермически реагирует с кислотами, как органическими, так и неорганическими. Он катализирует полимеризацию ацетальдегида и других полимеризуемых соединений. Эти реакции могут происходить бурно.

Реагирует с большим бешенством с пентаоксидом фосфора, когда он начинается с локального нагревания. Контакт (в качестве осушающего агента) с тетрагидрофураном, который часто содержит пероксиды, может быть опасным. Взрывы произошли при таком использовании гидроксида калия, химически похожего.

Нагревание смеси метилового спирта и трихлорбензола во время попытки синтеза вызвало внезапное повышение давления и взрыв. Горячий и / или концентрированный NaOH может вызвать экзотермическое разложение гидрохинона при повышенной температуре (ГИДРОКСИД НАТРИЯ, SOLID, 2016).

Соединение очень опасно при попадании на кожу, попадании в глаза, проглатывании и вдыхании. Попадание в глаза может привести к повреждению роговицы или слепоте. Контакт с кожей может вызвать воспаление и волдыри.

Вдыхание пыли вызывает раздражение желудочно-кишечного тракта или дыхательных путей, для которого характерны жжение, чихание и кашель (отравление гидроксидом натрия, 2015 г.).

Сильное передержка может вызвать повреждение легких, удушье, потерю сознания или смерть. Воспаление глаз характеризуется покраснением, раздражением и зудом. Воспаление кожи характеризуется зудом, шелушением, покраснением или иногда волдырями.

Зрительный контакт

Если соединение попало в глаза, контактные линзы должны быть проверены и удалены. Глаза следует немедленно промыть большим количеством воды в течение не менее 15 минут холодной водой.

Контакт с кожей

При попадании на кожу пораженный участок следует немедленно промыть в течение не менее 15 минут большим количеством воды или слабой кислоты, например, уксуса, при снятии загрязненной одежды и обуви. Покройте раздраженную кожу смягчающим средством.

Стирайте одежду и обувь перед тем, как использовать их снова. Если контакт сильный, промойте дезинфицирующим мылом и покройте кожу, загрязненную антибактериальным кремом.

ингаляция

В случае вдыхания пострадавшего следует перенести в прохладное место. Если вы не дышите, вам дадут искусственное дыхание. Если дыхание затруднено, обеспечьте кислород.

прием пищи

При проглатывании соединения не следует вызывать рвоту. Ослабьте тесную одежду, такую ​​как воротник рубашки, ремень или галстук.

Во всех случаях требуется немедленная медицинская помощь (паспорт безопасности материала Гидроксид натрия, 2013 г.).

приложений

Гидроксид натрия является чрезвычайно важным соединением, потому что он имеет многократное использование. Это очень распространенная база, используемая в химической промышленности. Как сильное основание, он обычно используется при титровании кислот в лабораториях..

Одним из наиболее известных применений гидроксида натрия является его использование для очистки сточных вод. Это входит во многие различные бренды чистящих средств. Это может также быть представлено в форме отбеливающего мыла, которое имеет многократное использование; можно мыть от посуды до лица. 

Гидроксид натрия также широко используется в пищевой промышленности. Состав часто используется в стадиях для очистки фруктов и овощей, обработки какао и шоколада, сгущения мороженого, бланширования домашней птицы и обработки соды..

Оливки замачивают в гидроксиде натрия вместе с другими веществами, чтобы сделать их черными, а мягкие крендельки также покрывают составом, чтобы придать им жевательную текстуру.

Другое использование включает в себя:

  • Процессы производства таких изделий, как пластмассы, вискозное мыло и текстиль.
  • Кислотная ревитализация в нефтепереработке.
  • Удаление краски.
  • Алюминиевая гравировка.
  • Удаление рогатого скота.
  • На двух этапах процесса изготовления бумаги.
  • Расслабители, чтобы помочь выпрямить волосы. Это становится все менее популярным из-за возможности химических ожогов.

Гидроксид натрия иногда может быть заменен гидроксидом калия, который является другим сильным основанием и может иногда давать такие же результаты (Гидроксид натрия, S.F.).

ссылки

  1. Паспорт безопасности материала Гидроксид натрия . (2013, 21 мая). Получено с sciencelab: sciencelab.com.
  2. Национальный центр биотехнологической информации ... (2017, 25 марта). База данных PubChem Compound; CID = 14798. Получено из PubChem: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  3. Королевское химическое общество. (2015). Гидроксид натрия. Получено с chemspider: chemspider.com.
  4. гидроксид натрия. (2013, 18 марта). Получено от существенной химической промышленности: essentialchemicalindustry.org.
  5. Гидроксид натрия. (2015, 9 октября). Получено из newworldencyclopedia.org.
  6. Отравление гидроксидом натрия. (2015, 6 июля). Восстановленный от medlineplus: medlineplus.gov.
  7. Гидроксид натрия. (S.F.). Извлечено из пополам: натрия гидроксид.weebly.com.
  8. ГИДРОКСИД НАТРИЯ, ТВЕРДЫЙ. (2016). Получено из Cameochemicals: cameochemicals.noaa.gov.