Vlastnosti hydroxidu sodného (NaOH), riziká a použitia



hydroxid sodný, tiež známy ako bielidlo, hydroxid sodný alebo hydroxid sodný, je chemická zlúčenina vzorca NaOH, ktorá pri rozpustení v rozpúšťadle, ako je voda, vytvára silne alkalický roztok..

Lúh sodný je široko používaný v mnohých priemyselných odvetviach, najmä ako silný chemický základ pri výrobe buničiny a papiera, textílií, pitnej vody, mydiel a detergentov. Jeho štruktúra je znázornená na obrázku 1.

Podľa Rachel Golearn, svetová produkcia v roku 1998 bola približne 45 miliónov ton. Hydroxid sodný je tiež najbežnejšou bázou používanou v chemických laboratóriách a je široko používaný ako čistič odpadových vôd.

index

  • 1 Spôsoby výroby hydroxidu sodného
    • 1.1 Membránové bunky
    • 1.2 Bunky ortuti
    • 1.3 Membránové bunky
  • 2 Fyzikálne a chemické vlastnosti
  • 3 Reaktivita a nebezpečenstvá
    • 3.1 Kontakt s očami
    • 3.2 Kontakt s pokožkou
    • 3.3 Inhalácia
    • 3.4 Požitie
  • 4 Použitie
  • 5 Referencie

Spôsoby výroby hydroxidu sodného

Hydroxid sodný a chlór sa vyrábajú spoločne elektrolýzou chloridu sodného. Veľké ložiská chloridu sodného (kamenná soľ) sa nachádzajú v mnohých častiach sveta.

Napríklad v Európe produkujú moria ložiská, ktoré siahajú, hoci nie nepretržite, z Cheshire, Lancashire, Staffordshire a Cleveland v Spojenom kráľovstve do Poľska. Oni sú tiež nájdené po celých Spojených štátoch, najmä v Louisiane a Texase.

Malé množstvo je extrahované ako kamenná soľ, väčšinou je to roztok-vyťažený riadeným čerpaním vody pri vysokom tlaku v soľnej žile. Podiel soľanky vyťaženej v takto pripravenom roztoku sa odparí za vzniku suchej soli.

Zdrojom chloridu sodného je aj solárna soľ, ktorá sa vyrába odparovaním morskej vody solárnym ohrevom.

Nasýtená soľanka sa pred elektrolýzou prečistí, aby sa vyzrážal vápnik, horčík a ďalšie škodlivé katióny pridaním uhličitanu sodného, ​​hydroxidu sodného a ďalších činidiel. Pevné látky v suspenzii sa oddelia od soľanky sedimentáciou a filtráciou.

V súčasnosti sa používajú tri elektrolytické procesy. Koncentrácia hydroxidu sodného vyrobeného z každého procesu sa mení:

Membránové bunky

Lúh sodný sa vyrába ako čistý roztok približne 30% (hmotn./hmotn.), Ktorý sa normálne koncentruje odparením na 50% (hmotn./hmotn.) Roztok s použitím pary pod tlakom..

Bunky ortuti

Lúh sodný sa vyrába vo forme 50% čistého roztoku (w / w), čo je koncentrácia, ktorá sa najčastejšie predáva na svetovom trhu. V niektorých procesoch sa koncentrujú odparením až na 75% a potom sa zahrejú na 750-850 K za získania pevného hydroxidu sodného.

Membránové bunky

Lúh sodný sa vyrába ako nečistý roztok nazývaný "membránová bunková kvapalina" (DCL) s typickými koncentráciami hydroxidu sodného 10-12% (hmotn./hmotn.) A 15% chloridu sodného (p / p). p).

Aby sa dosiahla 50% (w / w) odolnosť, ktorá sa normálne vyžaduje, DCL sa musí koncentrovať pomocou odparovacích jednotiek, ktoré sú oveľa väčšie a zložitejšie ako tie, ktoré sa používajú v rastlinách membránových buniek..

Počas tohto procesu sa vyzrážajú veľké množstvá soli, ktoré sa normálne opätovne používajú na výrobu nasýteného roztoku chloridu sodného do buniek.

Ďalším aspektom hydroxidu sodného vyrobeného v membránovej bunke je, že výrobok obsahuje malé množstvo (1%) soli prítomnej ako kontaminant, čo môže spôsobiť, že materiál je nevhodný na niektoré účely (hydroxid sodný, 2013)..

Fyzikálne a chemické vlastnosti

Pri izbovej teplote je hydroxid sodný pevný (vločky, zrná, granulovaná forma) bezfarebný až biely, bez zápachu. Je delikázujúci a tiež ľahko absorbuje oxid uhličitý zo vzduchu, takže musí byť uskladnený vo vzduchotesnej nádobe. Jeho vzhľad je znázornený na obrázku 2 (Národné centrum pre informácie o biotechnológiách)..

Roztok hydroxidu sodného je bezfarebná kvapalina hustejšia ako voda. Zlúčenina má molekulovú hmotnosť 39,9971 g / mol a hustotu 2,13 g / ml.

Teplota topenia je 318 ° C a jej teplota varu je 1390 ° C. Hydroxid sodný je veľmi rozpustný vo vode, pričom je schopný rozpustiť 1110 gramov zlúčeniny na liter tohto rozpúšťadla, ktoré uvoľňuje teplo v procese. Je tiež rozpustný v glycerole, amoniaku a je nerozpustný v éteri av nepolárnych rozpúšťadlách (Royal Society of Chemistry, 2015)..

Hydroxidový ión robí hydroxid sodný silnou bázou, ktorá reaguje s kyselinami za vzniku vody a zodpovedajúcich solí

Tento typ reakcie uvoľňuje teplo, keď sa používa silná kyselina. Také kyslé bázické reakcie sa môžu tiež použiť na titrácie. V skutočnosti je to bežný spôsob merania koncentrácie kyselín.

Oxidy kyselín, ako je oxid siričitý (SO)2) Tiež reagujú úplne. Takéto reakcie sa často používajú na "čistenie" škodlivých kyslých plynov (ako SO.)2 a H2S) a zabrániť jeho uvoľneniu do atmosféry.

2NaOH + CO2 → Na2CO3 + H2O

Hydroxid sodný reaguje pomaly so sklom za vzniku kremičitanu sodného, ​​takže sklenené spoje a uzatváracie kohútiky vystavené pôsobeniu NaOH majú sklon k "zmrazeniu"..

Hydroxid sodný nenapáda železo. Ani na meď. Mnohé ďalšie kovy, ako napríklad hliník, zinok a titán, však poškodzujú rýchlo a uvoľňujú horľavý vodík. Z tohto dôvodu by sa hliníkové panvice nikdy nemali čistiť bielidlom (hydroxid sodný, 2015).

2Al (s) + 6NaOH (aq) → 3H2(g) + 2Na3AIO3(Aq)

Reaktivita a nebezpečenstvá

Hydroxid sodný je silná báza. Rýchlo a exotermicky reaguje s organickými a anorganickými kyselinami. Katalyzuje polymerizáciu acetaldehydu a ďalších polymerizovateľných zlúčenín. Tieto reakcie sa môžu vyskytnúť prudko.

Reaguje s veľkým násilím s oxidom fosforečným, keď začína lokálnym ohrevom. Kontakt (ako sušiace činidlo) s tetrahydrofuránom, ktorý často obsahuje peroxidy, môže byť nebezpečný. Pri takomto použití hydroxidu draselného, ​​chemicky podobného, ​​došlo k výbuchom.

Zahrievanie zmesou metylalkoholu a trichlórbenzénu počas pokusu o syntézu spôsobilo náhly nárast tlaku a explóziu. Horúci a / alebo koncentrovaný NaOH môže spôsobiť, že sa hydrochinón exotermicky rozkladá pri zvýšenej teplote (SODIUM HYDROXIDE, SOLID, 2016)..

Zlúčenina je veľmi nebezpečná v prípade kontaktu s pokožkou, kontaktom s očami, požitím a vdýchnutím. Kontakt s očami môže spôsobiť poškodenie rohovky alebo slepotu. Kontakt s pokožkou môže spôsobiť zápal a pľuzgiere.

Vdýchnutie prachu spôsobí podráždenie gastrointestinálneho alebo respiračného traktu, charakterizované pálením, kýchaním a kašľom (otrava hydroxidom sodným, 2015).

Ťažká nadmerná expozícia môže spôsobiť poškodenie pľúc, zadusenie, stratu vedomia alebo smrť. Zápal oka sa vyznačuje začervenaním, podráždením a svrbením. Zápal kože sa vyznačuje svrbením, olupovaním, začervenaním alebo občasnými pľuzgiermi.

Kontakt s očami

Ak sa zlúčenina dostane do kontaktu s očami, skontrolujte a odstráňte kontaktné šošovky. Oči sa musia okamžite umyť veľkým množstvom vody po dobu najmenej 15 minút studenou vodou.

Kontakt s pokožkou

V prípade kontaktu s pokožkou je potrebné postihnuté miesto okamžite opláchnuť najmenej 15 minút veľkým množstvom vody alebo slabou kyselinou, napríklad octom, a zároveň odstrániť kontaminovaný odev a obuv. Podráždenú pokožku prikryjte zmäkčovadlom.

Pred opätovným použitím odev a oblečenie vyperte. Ak je kontakt ťažký, opláchnite dezinfekčným mydlom a prikryte kožu kontaminovanú antibakteriálnym krémom

inhalácia

V prípade vdýchnutia by sa obeť mala presunúť na chladné miesto. Ak nedýchate, podá sa umelé dýchanie. Ak je dýchanie ťažké, poskytnite kyslík.

požití

Ak sa zlúčenina prehltne, nemá sa indukovať zvracanie. Uvoľnite tesné oblečenie, ako napríklad golier, košele alebo kravatu.

Vo všetkých prípadoch je potrebné získať okamžitú lekársku pomoc (Karta bezpečnostných údajov materiálu Hydroxid sodný, 2013).

aplikácie

Hydroxid sodný je mimoriadne dôležitá zlúčenina, pretože má viacnásobné použitie. Je to veľmi bežná základňa používaná v chemickom priemysle. Ako silná báza sa bežne používa pri titrácii kyselín v laboratóriách.

Jedným z najznámejších použití hydroxidu sodného je jeho použitie na odvedenie odtokov. Dodáva sa v mnohých rôznych značiek čističov odpadových vôd. Môže byť tiež vo forme bieliaceho mydla, ktoré má viacnásobné použitie; môže umývať z riadu na tvár. 

Hydroxid sodný je tiež široko používaný pri spracovaní potravín. Táto zlúčenina sa často používa v etapách na peeling ovocia a zeleniny, spracovanie kakaa a čokolády, zahusťovanie zmrzliny, blanšírovanie hydiny a spracovanie sódy..

Olivy sú nasiaknuté hydroxidom sodným spolu s inými látkami, aby boli čierne, a mäkké praclíky sú tiež potiahnuté zmesou, aby sa im poskytla žuvacia textúra..

Iné použitia zahŕňajú:

  • Spôsoby výroby výrobkov, ako sú plasty, mydlá z umelého hodvábu a textílie.
  • Revitalizácia kyseliny v rafinácii ropy.
  • Odstránenie farby.
  • Hliníkové gravírovanie.
  • Odstránenie rohov hospodárskych zvierat.
  • Počas dvoch fáz procesu výroby papiera.
  • Relaxátori, ktorí pomôžu narovnať vlasy. Toto je stále menej populárne kvôli možnosti chemického popálenia.

Hydroxid sodný môže byť niekedy nahradený hydroxidom draselným, ktorý je ďalšou silnou bázou a niekedy môže poskytnúť rovnaké výsledky (hydroxid sodný, S.F.)..

referencie

  1. Karta bezpečnostných údajov materiálu Hydroxid sodný . (2013, 21. máj). Získané z sciencelab: sciencelab.com.
  2. Národné centrum pre biotechnologické informácie ... (2017, 25. marec). PubChem Compound Database; CID = 14798. Zdroj: PubChem: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  3. Kráľovská spoločnosť chémie. (2015). Hydroxid sodný. Zdroj: chemspider: chemspider.com.
  4. hydroxid sodný. (2013, 18. marec). Zdroj: základný chemický priemysel: essentialchemicalindustry.org.
  5. Hydroxid sodný. (2015, 9. október). Zdroj: newworldencyclopedia: newworldencyclopedia.org.
  6. Otrava hydroxidom sodným. (2015, 6. júl). Získané z medlineplus: medlineplus.gov.
  7. Hydroxid sodný. (S.F.). Získané z weebly: sodiumhydroxide.weebly.com.
  8. SODIUM HYDROXIDE, SOLID. (2016). Získané z cameochemicals: cameochemicals.noaa.gov.