Свойства на натриев хидроксид (NaOH), рискове и приложения



на натриев хидроксид, известен също като белина, сода каустик или сода каустик, е химично съединение с формула NaOH, което образува силно алкален разтвор, когато се разтвори в разтворител като вода.

Сода каустик се използва широко в много индустрии, особено като силна химическа база в производството на целулоза и хартия, текстил, питейна вода, сапуни и детергенти. Неговата структура е показана на фигура 1.

Според Рейчъл Голарн световното производство през 1998 г. е приблизително 45 милиона тона. Натриевият хидроксид също е най-разпространената база, използвана в химическите лаборатории и се използва широко като дренаж за почистване.

индекс

  • 1 Методи за производство на натриев хидроксид
    • 1.1 Мембранни клетки
    • 1.2 Живачни клетки
    • 1.3 Мембранни клетки
  • 2 Физични и химични свойства
  • 3 Реактивност и опасности
    • 3.1 Контакт с очите
    • 3.2 Контакт с кожата
    • 3.3 Вдишване
    • 3.4 Поглъщане
  • 4 Използване
  • 5 Препратки

Методи за производство на натриев хидроксид

Натриев хидроксид и хлор се произвеждат заедно чрез електролиза на натриев хлорид. Големи находища на натриев хлорид (каменна сол) се намират в много части на света.

Например в Европа моретата произвеждат депозити, които продължават, макар и не непрекъснато, от Чешир, Ланкашър, Стафордшир и Кливланд в Обединеното кралство до Полша. Те се срещат и в САЩ, особено в Луизиана и Тексас.

Малко количество се извлича като каменна сол, повечето от което се добива чрез контролирано изпомпване на вода под високо налягане в солната вена. Част от саламурата, добита в този разтвор, се изпарява, за да се получи суха сол.

Слънчевата сол, получена от изпаряването на морската вода чрез слънчево загряване, също е източник на натриев хлорид.

Наситеният солен разтвор преди електролизата се пречиства, за да утаи калций, магнезий и други вредни катиони чрез добавяне на натриев карбонат, натриев хидроксид и други реагенти. Твърдите вещества в суспензията се отделят от солен разтвор чрез утаяване и филтриране.

Днес се използват три електролитни процеса. Концентрацията на сода каустик, получена от всеки от процесите, варира:

Мембранни клетки

Сода каустик се произвежда като чист разтвор с приблизително 30% (w / w), който обикновено се концентрира чрез изпаряване до 50% (w / w) разтвор, като се използва пара под налягане..

Живачни клетки

Сода каустик се произвежда като 50% чист разтвор (w / w), което е концентрацията, която най-често се продава на световния пазар. В някои процеси те се концентрират чрез изпаряване до 75% и след това се загряват до 750-850 К до получаване на твърд натриев хидроксид.

Мембранни клетки

Сода каустик се произвежда като нечист разтвор, наречен "диафрагмен клетъчен разтвор" (DCL) с типични концентрации на натриев хидроксид 10-12% (w / w) и 15% натриев хлорид (p / p). п).

За да се получи 50% (w / w) устойчивост, която обикновено се изисква, DCL трябва да се концентрира, използвайки изпарителни единици, които са много по-големи и по-сложни от тези, използвани в мембранните клетъчни растения..

Големи количества сол се утаяват по време на този процес, който обикновено се използва повторно за получаване на наситен солен разтвор към клетките.

Допълнителен аспект на натриевия хидроксид, произведен в диафрагмената клетка, е, че продуктът има малко количество (1%) сол, налично като замърсител, което може да направи материала неподходящ за някои цели (натриев хидроксид, 2013)..

Физични и химични свойства

При стайна температура натриевият хидроксид е твърдо вещество (люспи, зърна, гранулирана форма) безцветно до бяло, без мирис. Той е утаечен и лесно абсорбира въглероден диоксид от въздуха, така че трябва да се съхранява в херметически затворен контейнер. Външният му вид е показан на фигура 2 (Национален център за биотехнологична информация..

Разтворът на натриев хидроксид е безцветна течност, по-плътна от вода. Съединението има молекулно тегло 39.9971 g / mol и плътност 2.13 g / ml.

Точката на топене е 318 ° С, а точката на кипене е 1390 ° С. Натриевият хидроксид е много разтворим във вода, като е способен да разтвори 1110 грама съединение на литър от този разтворител, отделящ топлина в процеса. Също така е разтворим в глицерол, амоняк и е неразтворим в етер и в неполярни разтворители (Royal Society of Chemistry, 2015).

Хидроксидният йон прави натриевия хидроксид силна основа, която реагира с киселини за образуване на вода и съответните соли

Този тип реакция отделя топлина, когато се използва силна киселина. Такива киселинно-базични реакции могат също да се използват за титруване. В действителност, това е обичаен начин за измерване на концентрацията на киселини.

Киселинни оксиди като серен диоксид (SO)2) Те също реагират напълно. Такива реакции често се използват за "почистване" на вредни киселинни газове (като SO2 и Н2S) и предотвратява освобождаването му в атмосферата.

2NaOH + CO2 → Na2CO3 + Н2О

Натриевият хидроксид реагира бавно със стъкло за образуване на натриев силикат, така че стъклените фуги и спирателните кранове, изложени на NaOH, имат тенденция да "замразяват"..

Натриевият хидроксид не атакува желязо. Нито с мед. Много други метали, като алуминий, цинк и титан, обаче, страдат от бързо отделяне на запалим водород. Поради тази причина алуминиевите съдове никога не трябва да се почистват с белина (Натриев хидроксид, 2015).

2Al (s) + 6NaOH (aq) → ЗН2(ж) + 2Na3алуминоксамин3(Воден)

Реактивност и опасности

Натриевият хидроксид е силна основа. Реагира бързо и екзотермично с органични и неорганични киселини. Катализира полимеризацията на ацеталдехид и други полимеризиращи се съединения. Тези реакции могат да възникнат бурно.

Реагира с голямо насилие с фосфорен пентаоксид, когато започне с локално нагряване. Контактът (като сушилен агент) с тетрахидрофуран, който често съдържа пероксиди, може да бъде опасен. Възникнаха експлозии при такова използване на калиев хидроксид, химически сходен.

Нагряването със смес от метилов алкохол и трихлоробензен по време на опит за синтез предизвика внезапно повишаване на налягането и експлозия. Горещият и / или концентриран NaOH може да доведе до екзотермично разлагане на хидрохинона при повишена температура (SODIUM HYDROXIDE, SOLID, 2016)..

Съединението е много опасно в случай на контакт с кожата, контакт с очите, поглъщане и вдишване. Контактът с очите може да доведе до увреждане на роговицата или слепота. Контактът с кожата може да предизвика възпаление и мехури.

Вдишването на прах ще предизвика дразнене на стомашно-чревния или дихателния тракт, характеризиращо се с изгаряне, кихане и кашлица (отравяне с натриев хидроксид, 2015 г.).

Тежкото преекспониране може да причини увреждане на белите дробове, задушаване, загуба на съзнание или смърт. Възпалението на окото се характеризира с зачервяване, дразнене и сърбеж. Възпалението на кожата се характеризира със сърбеж, пилинг, зачервяване или понякога мехури.

Контакт с очите

Ако съединението влезе в контакт с очите, контактните лещи трябва да се проверят и отстранят. Очите трябва да се измият незабавно с обилно количество вода в продължение на най-малко 15 минути със студена вода.

Контакт с кожата

В случай на контакт с кожата, засегнатата област трябва незабавно да се изплакне най-малко 15 минути с обилно количество вода или слаба киселина, например оцет, докато се отстраняват замърсените дрехи и обувки. Покрийте раздразнената кожа с омекотяващо средство.

Измийте дрехите и обувките, преди да ги използвате отново. Ако контактът е тежък, измийте с дезинфекционен сапун и покрийте кожата, замърсена с антибактериален крем

инхалация

В случай на вдишване, жертвата трябва да се премести на хладно място. Ако не дишате, се прилага изкуствено дишане. Ако дишането е трудно, осигурете кислород.

поглъщане

Ако съединението се погълне, не трябва да се предизвиква повръщане. Разхлабете тесните дрехи, като яка, риза или вратовръзка.

Във всички случаи трябва да се получи незабавна медицинска помощ (Информационен лист за безопасност на натриев хидроксид, 2013).

приложения

Натриевият хидроксид е изключително важно съединение, защото има много приложения. Това е много обичайна база, използвана в химическата промишленост. Като силна основа, обикновено се използва при титруване на киселини в лаборатории.

Едно от най-известните приложения на натриев хидроксид е използването му за отпушване на канализацията. Той идва в много различни марки за почистване на дренаж. Може да бъде представен и под формата на сапун за избелване, който има множество приложения; може да се измие от чиниите към лицето. 

Натриевият хидроксид се използва широко и в хранителната промишленост. Съставът често се използва на етапи за обелване на плодове и зеленчуци, преработка на какао и шоколад, сгъстяване на сладолед, бланширане на птици и сода за преработка.

Маслините се накисват в натриев хидроксид заедно с други вещества, за да ги направят черни, а меките крендели също се покриват със съединението, за да им се придаде дъвкателна текстура..

Другите приложения включват:

  • Процеси за производство на продукти като пластмаси, копринени сапуни и текстил.
  • Ревитализация на киселини в нефтопреработването.
  • Премахване на боя.
  • Алуминиево гравиране.
  • Отстраняване на рога за добитък.
  • По време на два етапа на процеса на производство на хартия.
  • Релаксатори, които помагат за изправяне на косата. Това става все по-малко популярно поради възможността от химически изгаряния.

Натриевият хидроксид понякога може да бъде заместен с калиев хидроксид, който е друга силна основа и понякога може да даде същите резултати (натриев хидроксид, S.F.).

препратки

  1. Информационен лист за безопасност Натриев хидроксид . (2013 г., 21 май). Изтеглено от sciencelab: sciencelab.com.
  2. Национален център за биотехнологична информация ... (2017, 25 март). PubChem Compound Database; CID = 14798. Изтеглено от PubChem: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  3. Кралско химическо дружество. (2015). Натриев хидроксид. Извлечено от chemspider: chemspider.com.
  4. натриев хидроксид. (2013, 18 март). Взето от есенциалната химическа индустрия: essentialchemicalindustry.org.
  5. Натриев хидроксид. (2015, 9 октомври). Извлечено от newworldencyclopedia: newworldencyclopedia.org.
  6. Отравяне с натриев хидроксид. (2015, 6 юли). Възстановен от medlineplus: medlineplus.gov.
  7. Натриев хидроксид. (S.F.). Възстановен от weebly: sodiumhydroxide.weebly.com.
  8. НАТРИЕВ ХИДРОКСИД, ТВЪРДИ. (2016 г.). Изтеглено от cameochemicals: cameochemicals.noaa.gov.