Svojstva natrijevog hidroksida (NaOH), rizici i uporabe



natrijev hidroksid, poznat i kao bjelilo, kaustična soda ili kaustična soda, je kemijski spoj formule NaOH, koji tvori jako alkalnu otopinu kada se otopi u otapalu kao što je voda.

Kaustična soda je naširoko koristi u mnogim industrijama, posebno kao jaka kemijska baza u proizvodnji celuloze i papira, tekstila, pitke vode, sapuni i deterdženti. Njegova struktura prikazana je na slici 1.

Prema Rachel Golearn, svjetska proizvodnja u 1998. godini iznosila je oko 45 milijuna tona. Natrijev hidroksid je također najčešća baza koja se koristi u kemijskim laboratorijima i često se koristi kao sredstvo za čišćenje odvoda.

indeks

  • 1 Metode proizvodnje natrijevog hidroksida
    • 1.1 Membranske stanice
    • 1.2 Životinjske stanice
    • 1.3 Stanice dijafragme
  • 2 Fizikalna i kemijska svojstva
  • 3 Reaktivnost i opasnosti
    • 3.1 Kontakt očima
    • 3.2 Kontakt s kožom
    • 3.3 Udisanje
    • 3.4 Gutanje
  • 4 Upotreba
  • 5 Reference

Metode proizvodnje natrijevog hidroksida

Natrijev hidroksid i klor se proizvode zajedno elektrolizom natrijevog klorida. Velike naslage natrijevog klorida (kamene soli) nalaze se u mnogim dijelovima svijeta.

Na primjer, u Europi, more proizvodi depozite koji se protežu, iako ne kontinuirano, od Cheshirea, Lancashirea, Staffordshirea i Clevelanda u Ujedinjenom Kraljevstvu do Poljske. Oni se također nalaze diljem Sjedinjenih Država, osobito u Louisiani i Teksasu.

Mala količina se ekstrahira kao kamena sol, većina je otopina minirana kontroliranom pumpanjem vode pod visokim tlakom u solnoj veni. Udio solne otopine koja se iskopava u otopini dobivenoj na ovaj način se upari da se dobije suha sol.

Solarna sol, dobivena isparavanjem morske vode solarnim grijanjem, također je izvor natrijevog klorida.

Zasićena otopina soli, prije elektrolize, pročišćava se tako da se taloži kalcij, magnezij i drugi štetni kationi dodavanjem natrijevog karbonata, natrijevog hidroksida i drugih reagensa. Krutine u suspenziji odvajaju se od slane otopine taloženjem i filtracijom.

Danas se koriste tri elektrolitička procesa. Koncentracija kaustične sode proizvedene iz svakog od procesa varira:

Stanice membrane

Kaustična soda se proizvodi kao čista otopina od približno 30% (w / w) koja se normalno koncentrira isparavanjem do 50% (w / w) otopine pomoću pare pod tlakom.

Stanice žive

Kaustična soda proizvodi se kao 50% čista otopina (w / w), koja je koncentracija koja se najčešće prodaje na svjetskom tržištu. U nekim postupcima su koncentrirani isparavanjem do 75% i zatim zagrijani na 750-850 K da se dobije kruti natrijev hidroksid.

Stanice dijafragme

Kaustična soda proizvodi se kao nečista otopina nazvana "tekućina iz membrane dijafragme" (DCL) s tipičnim koncentracijama natrijevog hidroksida 10-12% (w / w) i 15% natrijevog klorida (p / p). p).

Da bi se proizvela 50% (w / w) otpornost koja je normalno potrebna, DCL mora biti koncentriran korištenjem jedinica za isparavanje koje su mnogo veće i složenije od onih koje se koriste u staničnim stanicama membrane.

Tijekom ovog postupka talože se velike količine soli, koje se normalno ponovno koriste za proizvodnju zasićene slane vode u stanice.

Dodatni aspekt natrijevog hidroksida proizvedenog u ćeliji dijafragme je taj da proizvod ima malu količinu (1%) soli prisutnu kao kontaminant, koja može učiniti materijal neprikladnim za neke svrhe (natrijev hidroksid, 2013)..

Fizikalna i kemijska svojstva

Na sobnoj temperaturi natrijev hidroksid je krutina (pahuljice, zrna, granulirani oblik) bezbojna do bijela, bez mirisa. Ona se istaloži i lako upija ugljični dioksid iz zraka, pa se mora pohraniti u hermetički zatvorenoj posudi. Njegov je izgled prikazan na slici 2 (Nacionalni centar za biotehnološke informacije..

Otopina natrijevog hidroksida je bezbojna tekućina gušća od vode. Spoj ima molekulsku masu od 39,9971 g / mol i gustoću od 2,13 g / ml.

Točka tališta je 318 ° C, a vrelište 1390 ° C. Natrijev hidroksid je vrlo topiv u vodi i može otopiti 1110 grama spoja po litri otapala koje oslobađa toplinu u procesu. Također je topljiv u glicerolu, amoniju i netopljiv je u eteru iu nepolarnim otapalima (Royal Society of Chemistry, 2015).

Hidroksidni ion čini natrijev hidroksid jakom bazom koja reagira s kiselinama u obliku vode i odgovarajućih soli

Ova vrsta reakcije oslobađa toplinu kada se koristi jaka kiselina. Takve reakcije kiseline i baze također se mogu koristiti za titracije. Zapravo, ovo je uobičajeni način mjerenja koncentracije kiselina.

Kiseli oksidi kao što je sumporni dioksid (SO)2) Također reagiraju u potpunosti. Takve se reakcije često koriste za "čišćenje" štetnih kiselih plinova (kao SO2 i H2S) i spriječiti njegovo ispuštanje u atmosferu.

2NaOH + CO2 → Na2CO3 + H2O

Natrijev hidroksid sporo reagira sa staklom kako bi stvorio natrijev silikat, tako da stakleni spojevi i čepovi izloženi NaOH imaju tendenciju "zamrzavanja"..

Natrijev hidroksid ne napada željezo. Niti bakru. Međutim, mnogi drugi metali, kao što su aluminij, cink i titan, trpe štetu koja brzo oslobađa zapaljivi vodik. Iz istog razloga, aluminijske posude nikada ne treba čistiti izbjeljivačem (Natrijev hidroksid, 2015).

2Al (s) + 6NaOH (aq) → 3H2(g) + 2Na3AlO3(Aq)

Reaktivnost i opasnosti

Natrijev hidroksid je jaka baza. Brzo i egzotermično reagira s organskim i anorganskim kiselinama. Katalizira polimerizaciju acetaldehida i drugih polimerizirajućih spojeva. Te se reakcije mogu pojaviti nasilno.

Reagira s velikim nasiljem s fosfornim pentaoksidom kada započinje s lokalnim zagrijavanjem. Kontakt (kao sredstvo za sušenje) s tetrahidrofuranom, koji često sadrži perokside, može biti opasan. Eksplozije su se pojavile u takvoj uporabi kalijevog hidroksida, kemijski sličnog.

Zagrijavanje smjesom metilnog alkohola i triklorobenzena tijekom pokušaja sinteze uzrokovalo je naglo povećanje tlaka i eksploziju. Vrući i / ili koncentrirani NaOH može uzrokovati da se hidrokinon razgradi egzotermno na povišenoj temperaturi (SODIUM HYDROXIDE, SOLID, 2016)..

Spoj je vrlo opasan u slučaju dodira s kožom, dodira s očima, gutanja i udisanja. Kontakt s očima može uzrokovati oštećenje rožnice ili sljepoću. Kontakt s kožom može uzrokovati upalu i mjehuriće.

Udisanje prašine uzrokovat će iritaciju gastrointestinalnog ili respiratornog trakta, karakteriziranu spaljivanjem, kihanjem i kašljanjem (trovanje natrijevim hidroksidom, 2015.).

Teška prekomjerna izloženost može uzrokovati oštećenje pluća, gušenje, gubitak svijesti ili smrt. Upalu oka karakterizira crvenilo, iritacija i svrbež. Upalu kože karakterizira svrab, piling, crvenilo ili povremeno stvaranje mjehura.

Kontakt očima

Ako spoj dođe u kontakt s očima, kontaktne leće treba provjeriti i ukloniti. Oči treba odmah oprati s puno vode najmanje 15 minuta hladnom vodom.

Kontakt s kožom

U slučaju dodira s kožom, zahvaćeno područje treba odmah isprati najmanje 15 minuta s mnogo vode ili slabe kiseline, primjerice octa, pri čemu se uklanjaju onečišćena odjeća i obuća. Nadraženu kožu prekrijte omekšivačem.

Operite odjeću i obuću prije no što ih ponovno upotrijebite. Ako je kontakt jak, operite ga sapunom za dezinfekciju i pokrijte kožu kontaminiranom antibakterijskom kremom

inhalacija

U slučaju udisanja, žrtvu treba premjestiti na hladno mjesto. Ako ne dišete, daje se umjetno disanje. Ako je disanje otežano, osigurajte kisik.

uzimanje hrane

Ako se spoj proguta, ne treba izazivati ​​povraćanje. Otpustite uske odjeće poput ovratnika košulje, remena ili kravate.

U svim slučajevima potrebno je dobiti hitnu medicinsku pomoć (Sigurnosno-tehnički list s materijalom Natrijev hidroksid, 2013).

aplikacije

Natrijev hidroksid je izuzetno važan spoj jer ima višestruke namjene. To je vrlo uobičajena baza koja se koristi u kemijskoj industriji. Kao jaka baza, uobičajeno se koristi u titraciji kiselina u laboratorijima.

Jedna od najpoznatijih primjena natrijevog hidroksida je njezina uporaba za odljepljivanje odvoda. Dolazi u mnogo različitih marki odvod očistiti. Također se može predstaviti u obliku sapuna za izbjeljivanje, koji ima višestruke namjene; može se oprati od posuđa do lica. 

Natrijev hidroksid se također široko koristi u preradi hrane. Spoj se često koristi u fazama za guljenje voća i povrća, preradu kakaoa i čokolade, zgušnjavanje sladoleda, blanširanje peradi i preradu sode..

Masline su natopljene natrijevim hidroksidom zajedno s drugim tvarima kako bi ih učinile crnim, a mekani pereci također su obloženi spojem kako bi im dali žvakanu teksturu..

Ostale upotrebe uključuju:

  • Procesi za proizvodnju proizvoda kao što su plastika, sapuni i tekstil.
  • Revitalizacija kiseline u preradi nafte.
  • Boja za uklanjanje.
  • Aluminijska gravura.
  • Uklanjanje rogova za stoku.
  • Tijekom dvije faze procesa proizvodnje papira.
  • Opuštajuće kose pomažu ispraviti kosu. To postaje sve manje popularno zbog mogućnosti kemijskih opeklina.

Natrijev hidroksid ponekad može biti supstituiran s kalijevim hidroksidom, što je druga jaka baza i ponekad može dati iste rezultate (natrijev hidroksid, S.F.).

reference

  1. Sigurnosno-tehnički list za materijal Natrijev hidroksid . (2013., 21. svibnja). Dobavljeno iz sciencelab: sciencelab.com.
  2. Nacionalni centar za biotehnološke informacije ... (2017., 25. ožujka). PubChem Compound Database; CID = 14798. Preuzeto iz PubChem: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  3. Kraljevsko kemijsko društvo. (2015). Natrijev hidroksid. Preuzeto iz chemspider: chemspider.com.
  4. natrijev hidroksid. (2013., 18. ožujka). Preuzeto iz esencijalne kemijske industrije: essentialchemicalindustry.org.
  5. Natrijev hidroksid. (2015., 9. listopada). Preuzeto s newworldencyclopedia: newworldencyclopedia.org.
  6. Trovanje natrijevim hidroksidom. (2015., 6. srpnja). Oporavio se od medlineplus: medlineplus.gov.
  7. Natrijev hidroksid. (S.F.). Oporavio se od weebly: sodiumhydroxide.weebly.com.
  8. NATRIJEV HIDROKSID, ČVRST. (2016). Preuzeto iz cameochemicals: cameochemicals.noaa.gov.