Sodium Hydroxide (NaOH) Właściwości, zagrożenia i zastosowania

The wodorotlenek sodu, znany również jako wybielacz, soda kaustyczna lub soda kaustyczna, jest związkiem chemicznym o wzorze NaOH, który tworzy silnie alkaliczny roztwór po rozpuszczeniu w rozpuszczalniku, takim jak woda.

Soda kaustyczna jest szeroko stosowana w wielu gałęziach przemysłu, zwłaszcza jako silna baza chemiczna w produkcji masy celulozowej i papieru, tekstyliów, wody pitnej, mydeł i detergentów. Jego struktura jest pokazana na rysunku 1.

Według Rachel Golearn światowa produkcja w 1998 r. Wynosiła około 45 milionów ton. Wodorotlenek sodu jest również najczęstszą bazą stosowaną w laboratoriach chemicznych i jest szeroko stosowany jako środek czyszczący drenaż.

Indeks

• 1 Metody produkcji wodorotlenku sodu
  • 1.1 Komórki membranowe
  • 1.2 Ogniwa rtęciowe
  • 1.3 Komórki przepony
• 2 Właściwości fizyczne i chemiczne
• 3 Reaktywność i zagrożenia
  • 3.1 Kontakt z oczami
  • 3.2 Kontakt ze skórą
  • 3.3 Wdychanie
  • 3.4 Połknięcie
• 4 zastosowania
• 5 referencji

Metody produkcji wodorotlenku sodu

Wodorotlenek sodu i chlor wytwarza się razem przez elektrolizę chlorku sodu. Duże złoża chlorku sodu (soli kamiennej) występują w wielu częściach świata.

Na przykład w Europie morza wytwarzają złoża, które rozciągają się, choć nie stale, z Cheshire, Lancashire, Staffordshire i Cleveland w Wielkiej Brytanii do Polski. Występują także w całych Stanach Zjednoczonych, zwłaszcza w Luizjanie i Teksasie.

Niewielka ilość jest ekstrahowana jako sól kamienna, większość jest wydobywana przez kontrolowane pompowanie wody pod wysokim ciśnieniem w żyle solnej. Część solanki wydobywającej się w tak wytworzonym roztworze odparowuje się w celu wytworzenia suchej soli.

Sól słoneczna wytwarzana przez odparowanie wody morskiej przez ogrzewanie słoneczne jest również źródłem chlorku sodu.

Nasyconą solankę oczyszcza się przed elektrolizą w celu wytrącenia wapnia, magnezu i innych szkodliwych kationów przez dodanie węglanu sodu, wodorotlenku sodu i innych odczynników. Substancje stałe w zawiesinie są oddzielane od solanki przez sedymentację i filtrację.

Obecnie stosuje się trzy procesy elektrolityczne. Stężenie sody kaustycznej produkowanej z każdego z procesów zmienia się:

Komórki błonowe

Soda kaustyczna jest wytwarzana w postaci czystego roztworu około 30% (wag./wag.), Który jest zwykle zatężany przez odparowanie do 50% (wag./wag.) Roztworu przy użyciu pary pod ciśnieniem.

Komórki rtęciowe

Soda kaustyczna jest produkowana w postaci 50% czystego roztworu (w / w), który jest koncentracją najczęściej sprzedawaną na rynku światowym. W niektórych procesach są one zatężane przez odparowanie do 75%, a następnie ogrzewane do 750-850 K w celu uzyskania stałego wodorotlenku sodu.

Komórki przepony

Soda kaustyczna jest produkowana jako zanieczyszczony roztwór zwany „cieczą przeponową” (DCL) z typowymi stężeniami wodorotlenku sodu 10-12% (wag./wag.) I 15% chlorku sodu (p / p). p).

Aby wytworzyć normalnie wymaganą odporność na 50% (w / w), DCL musi być skoncentrowany przy użyciu jednostek do odparowywania, które są znacznie większe i bardziej złożone niż te stosowane w instalacjach membranowych.

Podczas tego procesu wytrącają się duże ilości soli, która jest zwykle ponownie wykorzystywana do wytworzenia nasyconej solanki zasilającej komórki.

Dodatkowym aspektem wodorotlenku sodu wytwarzanego w komorze przeponowej jest to, że produkt zawiera niewielką ilość (1%) soli występującej jako zanieczyszczenie, co może sprawić, że materiał będzie nieodpowiedni do pewnych celów (wodorotlenek sodu, 2013).

Właściwości fizyczne i chemiczne

W temperaturze pokojowej wodorotlenek sodu jest ciałem stałym (płatki, ziarna, postać ziarnista) bezbarwny do białego, bezwonny. Jest rozpływający się pod wpływem wilgoci i łatwo absorbuje dwutlenek węgla z powietrza, dlatego musi być przechowywany w szczelnym pojemniku. Jego wygląd pokazano na rysunku 2 (Krajowe centrum informacji o biotechnologii)..

Roztwór wodorotlenku sodu jest bezbarwną cieczą gęstszą niż woda. Związek ma masę cząsteczkową 39,9971 g / mol i gęstość 2,13 g / ml.

Jego temperatura topnienia wynosi 318 ° C, a temperatura wrzenia 1390 ° C. Wodorotlenek sodu jest bardzo dobrze rozpuszczalny w wodzie, zdolny do rozpuszczenia 1110 gramów związku na litr tego rozpuszczalnika, uwalniając ciepło w procesie. Jest również rozpuszczalny w glicerolu, amonie i jest nierozpuszczalny w eterze oraz w rozpuszczalnikach niepolarnych (Royal Society of Chemistry, 2015).

Jon wodorotlenkowy powoduje, że wodorotlenek sodu jest silną zasadą, która reaguje z kwasami, tworząc wodę i odpowiednie sole

Ten typ reakcji uwalnia ciepło, gdy stosuje się silny kwas. Takie reakcje kwasowo-zasadowe można również stosować do miareczkowania. W rzeczywistości jest to powszechny sposób pomiaru stężenia kwasów.

Tlenki kwasów, takie jak dwutlenek siarki (SO)₂) One również reagują całkowicie. Takie reakcje są często używane do „czyszczenia” szkodliwych kwaśnych gazów (jako SO₂ i H₂S) i zapobiegaj jego uwalnianiu do atmosfery.

2 NaOH + CO₂ → Na₂CO₃ + H₂O

Wodorotlenek sodu reaguje powoli ze szkłem, tworząc krzemian sodu, więc szklane złącza i kurki narażone na działanie NaOH mają tendencję do „zamrażania”.

Wodorotlenek sodu nie atakuje żelaza. Ani do miedzi. Jednak wiele innych metali, takich jak aluminium, cynk i tytan, ulega szybkiemu uszkodzeniu, uwalniając łatwopalny wodór. Z tego samego powodu naczyń aluminiowych nigdy nie należy czyścić wybielaczem (wodorotlenek sodu, 2015).

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

Reaktywność i zagrożenia

Wodorotlenek sodu jest silną zasadą. Reaguje szybko i egzotermicznie z kwasami, zarówno organicznymi, jak i nieorganicznymi. Katalizuje polimeryzację aldehydu octowego i innych związków zdolnych do polimeryzacji. Reakcje te mogą występować gwałtownie.

Reaguje z wielką przemocą na pięciotlenek fosforu, gdy zaczyna się od lokalnego ogrzewania. Kontakt (jako środek suszący) z tetrahydrofuranem, który często zawiera nadtlenki, może być niebezpieczny. Przy takim stosowaniu wodorotlenku potasu wystąpiły wybuchy, podobne chemicznie.

Ogrzewanie mieszaniną alkoholu metylowego i trichlorobenzenu podczas próby syntezy spowodowało nagły wzrost ciśnienia i wybuch. Gorący i / lub stężony NaOH może powodować egzotermiczny rozkład hydrochinonu w podwyższonej temperaturze (WODOROTLENEK SODOWY, SOLIDNY, 2016).

Związek jest bardzo niebezpieczny w przypadku kontaktu ze skórą, kontaktem z oczami, spożyciem i wdychaniem. Kontakt z oczami może spowodować uszkodzenie rogówki lub ślepotę. Kontakt ze skórą może powodować stany zapalne i pęcherze.

Wdychanie pyłu spowoduje podrażnienie układu pokarmowego lub oddechowego, charakteryzujące się pieczeniem, kichaniem i kaszlem (zatrucie wodorotlenkiem sodu, 2015).

Ciężka nadmierna ekspozycja może spowodować uszkodzenie płuc, uduszenie, utratę przytomności lub śmierć. Zapalenie oka charakteryzuje się zaczerwienieniem, podrażnieniem i świądem. Zapalenie skóry charakteryzuje się świądem, łuszczeniem, zaczerwienieniem lub czasami pęcherzami.

Kontakt wzrokowy

Jeśli związek wejdzie w kontakt z oczami, należy sprawdzić i usunąć soczewki kontaktowe. Oczy należy natychmiast przemyć dużą ilością wody przez co najmniej 15 minut zimną wodą.

Kontakt ze skórą

W przypadku kontaktu ze skórą, obszar dotknięty chorobą należy natychmiast przepłukać przez co najmniej 15 minut dużą ilością wody lub słabego kwasu, na przykład octu, jednocześnie zdejmując zanieczyszczoną odzież i buty. Przykryj podrażnioną skórę środkiem zmiękczającym.

Umyć ubrania i buty przed ich ponownym użyciem. Jeśli kontakt jest ciężki, zmyć mydłem dezynfekującym i pokryć skórę zanieczyszczoną kremem antybakteryjnym

Wdychanie

W przypadku wdychania ofiara powinna zostać przeniesiona do chłodnego miejsca. Jeśli nie oddychasz, podaje się sztuczne oddychanie. Jeśli oddychanie jest utrudnione, należy podać tlen.

Spożycie

Jeśli związek zostanie połknięty, nie należy wywoływać wymiotów. Poluzuj ciasne ubranie, takie jak kołnierzyk koszuli, pas lub krawat.

We wszystkich przypadkach należy uzyskać natychmiastową pomoc lekarską (Karta charakterystyki substancji: wodorotlenek sodu, 2013).

Używa

Wodorotlenek sodu jest niezwykle ważnym związkiem, ponieważ ma wiele zastosowań. Jest to bardzo powszechna baza stosowana w przemyśle chemicznym. Jako mocna zasada jest powszechnie stosowana w miareczkowaniu kwasów w laboratoriach.

Jednym z najbardziej znanych zastosowań wodorotlenku sodu jest jego zastosowanie do odblokowania odpływów. Występuje w wielu różnych markach środków do czyszczenia odpływów. Może być również prezentowany w postaci mydła wybielającego, które ma wiele zastosowań; można umyć naczynia do twarzy. 

Wodorotlenek sodu jest również szeroko stosowany w przetwórstwie żywności. Związek jest często stosowany w etapach do obierania owoców i warzyw, przetwarzania kakao i czekolady, zagęszczania lodów, blanszowania drobiu i sody oczyszczonej.

Oliwki są moczone w wodorotlenku sodu wraz z innymi substancjami, aby stały się czarne, a miękkie precle są również powlekane związkiem, aby nadać im konsystencję żucia.

Inne zastosowania obejmują:

• Procesy wytwarzania produktów, takich jak tworzywa sztuczne, mydła ze sztucznego jedwabiu i tekstylia.
• Rewitalizacja kwasu w rafinacji ropy naftowej.
• Usuwanie farby.
• Grawerowanie aluminium.
• Usuwanie rogów zwierząt gospodarskich.
• Podczas dwóch etapów procesu papierniczego.
• Relaksatory pomagają wyprostować włosy. Jest to coraz mniej popularne ze względu na możliwość oparzeń chemicznych.

Wodorotlenek sodu może czasami być zastąpiony wodorotlenkiem potasu, który jest inną mocną zasadą i może czasami dawać takie same wyniki (wodorotlenek sodu, S.F.).

Referencje

1. Karta charakterystyki produktu Wodorotlenek sodu . (2013, 21 maja). Źródło: sciencelab: sciencelab.com.
2. National Center for Biotechnology Information ... (2017, 25 marca). PubChem Compound Database; CID = 14798. Źródło: PubChem: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
3. Królewskie Towarzystwo Chemiczne. (2015). Wodorotlenek sodu. Źródło: chemspider: chemspider.com.
4. wodorotlenek sodu. (2013, 18 marca). Źródło: essentialchemicalindustry: essentialchemicalindustry.org.
5. Wodorotlenek sodu. (2015, 9 października). Źródło: newworldencyclopedia: newworldencyclopedia.org.
6. Zatrucie wodorotlenkiem sodu. (2015, 6 lipca). Odzyskane z medlineplus: medlineplus.gov.
7. Wodorotlenek sodu. (S.F.). Odzyskane z weebly: sodiumhydroxide.weebly.com.
8. WODOROTLENEK SODOWY, STAŁY. (2016). Źródło: cameochemicals: cameochemicals.noaa.gov.