Nātrija hidroksīda (NaOH) īpašības, riski un lietošanas veidi

The nātrija hidroksīds, zināms arī kā balinātājs, kaustiskā soda vai kaustiskā soda, ir ķīmiskais savienojums ar formulu NaOH, kas veido stipri sārmu šķīdumu, ja tas izšķīdināts tādā šķīdinātājā kā ūdens..

Kaustiskā soda tiek plaši izmantota daudzās nozarēs, īpaši kā spēcīga ķīmiskā bāze celulozes un papīra, tekstila, dzeramā ūdens, ziepju un mazgāšanas līdzekļu ražošanā. Tās struktūra ir parādīta 1. attēlā.

Rachel Golearn uzskata, ka pasaules produkcija 1998. gadā bija aptuveni 45 miljoni tonnu. Nātrija hidroksīds ir arī visbiežāk izmantotā bāze, ko izmanto ķīmiskās laboratorijās un plaši tiek izmantota kā drenāžas tīrītājs.

Indekss

• 1 Nātrija hidroksīda ražošanas metodes
  • 1.1. Membrānas šūnas
  • 1.2 Dzīvsudraba šūnas
  • 1.3. Membrānas šūnas
• 2 Fizikālās un ķīmiskās īpašības
• 3 Reaktivitāte un bīstamība
  • 3.1 Saskare ar acīm
  • 3.2 Saskare ar ādu
  • 3.3 Ieelpošana
  • 3.4 Norīšana
• 4 Lietojumi
• 5 Atsauces

Nātrija hidroksīda ražošanas metodes

Nātrija hidroksīdu un hloru ražo kopā ar nātrija hlorīda elektrolīzi. Lielās nātrija hlorīda (akmens sāls) nogulsnes ir atrodamas daudzās pasaules daļās.

Piemēram, Eiropā jūras iegūst noguldījumus, kas, lai gan nepārtraukti, stiepjas no Cheshire, Lancashire, Staffordshire un Cleveland Apvienotajā Karalistē uz Poliju. Tie ir atrodami arī visā ASV, īpaši Luiziānā un Teksasā.

Nelielu daudzumu ekstrahē kā akmens sāli, lielākā daļa ir šķīdums, ko iegūst, kontrolējot sūknējot ūdeni ar augstu spiedienu sāls vēnā. Šādā veidā izšķīdinātā sālījumā iegūta sālījuma daļa tiek iztvaicēta, lai iegūtu sausu sāli.

Saules sāls, ko iegūst, iztvaicējot jūras ūdeni ar saules enerģiju, ir arī nātrija hlorīda avots.

Piesātināts sālījums pirms elektrolīzes tiek attīrīts, lai nogulsnētu kalciju, magniju un citus kaitīgus katjonus, pievienojot nātrija karbonātu, nātrija hidroksīdu un citus reaģentus. Suspensijā esošās cietās vielas atdalās no sālījuma, nosēdinot un filtrējot.

Šobrīd tiek izmantoti trīs elektrolītiskie procesi. Katrā procesā iegūto kaustiskā sodas koncentrācija ir atšķirīga:

Membrānas šūnas

Kaustisko nātriju ražo kā tīru 30% (w / w) šķīdumu, ko parasti koncentrē, iztvaicējot līdz 50% (w / w) šķīdumam, izmantojot tvaiku zem spiediena.

Dzīvsudraba šūnas

Kaustiskā soda tiek ražota kā 50% tīrs šķīdums (w / w), kas ir visbiežāk pasaules tirgū pārdotā koncentrācija. Dažos procesos tos koncentrē, iztvaicējot līdz 75%, un pēc tam tos karsē līdz 750-850 K, lai iegūtu cieto nātrija hidroksīdu.

Membrānas šūnas

Kaustisko nātriju ražo kā nešķīstošu šķīdumu, ko sauc par "diafragmas šūnu šķidrumu" (DCL) ar tipiskām nātrija hidroksīda koncentrācijām 10-12% (masas%) un 15% nātrija hlorīda (p / p). p).

Lai iegūtu 50% (w / w) pretestību, kas parasti nepieciešama, DCL jākoncentrē, izmantojot iztvaikošanas vienības, kas ir daudz lielākas un sarežģītākas nekā tās, ko izmanto membrānas šūnu augos..

Šajā procesā tiek izgulsnēts liels sāls daudzums, kas parasti tiek atkārtoti izmantots, lai šūnās iegūtu piesātinātu sālījumu.

Papildu nātrija hidroksīda aspekts, kas iegūts diafragmas šūnā, ir tāds, ka produktam piemīt neliels daudzums (1%) sāls kā piesārņotājs, kas var padarīt materiālu nederīgu dažiem mērķiem (nātrija hidroksīds, 2013)..

Fizikālās un ķīmiskās īpašības

Istabas temperatūrā nātrija hidroksīds ir cieta viela (pārslas, graudi, granulu forma) bezkrāsaina vai balta, bez smaržas. Tas ir viegls un viegli absorbē oglekļa dioksīdu no gaisa, tāpēc tas jāuzglabā hermētiskā traukā. Tās izskats parādīts 2. attēlā (Nacionālais biotehnoloģijas informācijas centrs)..

Nātrija hidroksīda šķīdums ir bezkrāsains šķidrums, kas ir blīvāks par ūdeni. Savienojuma molekulmasa ir 39,9971 g / mol un blīvums ir 2,13 g / ml.

Tā kušanas temperatūra ir 318 ° C, un tās viršanas temperatūra ir 1390 ° C. Nātrija hidroksīds ūdenī ir ļoti labi šķīstošs, un tas spēj izšķīdināt 1110 gramus savienojuma uz litru šā šķīdinātāja, kas procesā atbrīvo siltumu. Tas ir arī šķīstošs glicerīnā, amonija sastāvā un nešķīst ēterī un polārajos šķīdinātājos (Royal Society of Chemistry, 2015).

Hidroksīda jonu padara nātrija hidroksīdu par spēcīgu bāzi, kas reaģē ar skābēm, veidojot ūdeni un atbilstošos sāļus

Šāda veida reakcija izdala siltumu, ja tiek izmantota stipra skābe. Šādas skābes-bāzes reakcijas var izmantot arī titrēšanai. Faktiski tas ir izplatīts veids, kā izmērīt skābju koncentrāciju.

Skābes oksīdi, piemēram, sēra dioksīds (SO)₂) Viņi arī pilnībā reaģē. Šādas reakcijas bieži lieto, lai "tīrītu" kaitīgās skābās gāzes (kā SO₂ un H₂S) un novērst tās izplūdi atmosfērā.

2NaOH + CO₂ → Na₂CO₃ + H₂O

Nātrija hidroksīds lēni reaģē ar stiklu, lai veidotos nātrija silikāts, tāpēc stikla savienojumiem un aizbīdņiem, kas pakļauti NaOH, ir tendence "iesaldēt"..

Nātrija hidroksīds neietekmē dzelzi. Nav arī vara. Tomēr daudzi citi metāli, piemēram, alumīnijs, cinks un titāns, ātri bojājas, atbrīvojot uzliesmojošu ūdeņradi. Šī paša iemesla dēļ alumīnija pannas nekad nedrīkst tīrīt ar balinātāju (Nātrija hidroksīds, 2015).

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

Reaktivitāte un apdraudējumi

Nātrija hidroksīds ir spēcīgs pamats. Reaģē ātri un eksotermiski ar organiskām un neorganiskām skābēm. Tas katalizē acetaldehīda un citu polimerizējamu savienojumu polimerizāciju. Šīs reakcijas var notikt vardarbīgi.

Reaģē ar lielu vardarbību ar fosfora pentaoksīdu, kad tas sākas ar vietējo apsildi. Kontakts (kā žāvēšanas līdzeklis) ar tetrahidrofurānu, kas bieži satur peroksīdus, var būt bīstams. Ķīmiski līdzīga kālija hidroksīda lietošana ir notikusi sprādzieniem.

Sildīšana ar metilspirta un trihlorbenzola maisījumu sintēzes mēģinājuma laikā izraisīja pēkšņu spiediena pieaugumu un sprādzienu. Karsts un / vai koncentrēts NaOH var izraisīt hidrokinona sadalīšanos eksotermiski paaugstinātā temperatūrā (SODIUM HYDROXIDE, SOLID, 2016).

Savienojums ir ļoti bīstams saskarē ar ādu, nokļūstot acīs, norijot un ieelpojot. Saskare ar acīm var izraisīt radzenes bojājumus vai aklumu. Saskare ar ādu var izraisīt iekaisumu un blisterus.

Putekļu ieelpošana radīs kuņģa-zarnu trakta vai elpceļu kairinājumu, ko raksturo dedzināšana, šķaudīšana un klepus (nātrija hidroksīda saindēšanās, 2015)..

Smaga pārmērīga ekspozīcija var izraisīt plaušu bojājumus, nosmakšanu, samaņas zudumu vai nāvi. Acu iekaisumu raksturo apsārtums, kairinājums un nieze. Ādas iekaisumu raksturo nieze, pīlings, apsārtums vai dažreiz blisteri.

Saskare ar acīm

Ja savienojums nonāk saskarē ar acīm, kontaktlēcas jāpārbauda un jānoņem. Acis nekavējoties jānomazgā ar lielu daudzumu ūdens vismaz 15 minūtes ar aukstu ūdeni.

Saskare ar ādu

Ja nokļūst uz ādas, skarto zonu nekavējoties skalot vismaz 15 minūtes ar lielu ūdens daudzumu vai vāju skābi, piemēram, etiķi, vienlaikus novēršot piesārņoto apģērbu un apavus. Uzklājiet kairinātu ādu ar mīkstinošu līdzekli.

Pirms atkārtotas lietošanas izmazgājiet drēbes un apavus. Ja saskare ir smaga, nomazgājiet to ar dezinfekcijas līdzekļa ziepēm un uzklājiet ādu, kas ir piesārņota ar antibakteriālu krēmu

Ieelpošana

Ieelpošanas gadījumā cietušais jānovieto vēsā vietā. Ja neieelpojat, tiek dota mākslīga elpināšana. Ja elpošana ir sarežģīta, nodrošina skābekli.

Norīšana

Ja savienojums norīts, nevajadzētu izraisīt vemšanu. Atbrīvojiet saspringto apģērbu, piemēram, kreklu apkakli, jostu vai kaklasaiti.

Visos gadījumos jāsaņem tūlītēja medicīniskā palīdzība (drošības datu lapa Nātrija hidroksīds, 2013).

Lietojumi

Nātrija hidroksīds ir ļoti svarīgs savienojums, jo tam ir vairāki lietojumi. Tā ir ļoti izplatīta bāze, ko izmanto ķīmijas rūpniecībā. Kā spēcīga bāze parasti tiek izmantota skābju titrēšanai laboratorijās.

Viens no pazīstamākajiem nātrija hidroksīda lietošanas veidiem ir tā izmantošana noteku atdalīšanai. Tas nāk daudzos dažādos drenāžas tīrītāju zīmolos. To var arī pasniegt balināšanas ziepju veidā, kam ir vairāki lietojumi; var mazgāt no ēdieniem uz seju. 

Nātrija hidroksīds tiek plaši izmantots arī pārtikas pārstrādē. Sastāvdaļu bieži lieto augļu un dārzeņu pīlings, kakao un šokolādes apstrāde, saldējuma, blanšēšanas mājputnu un sodas pārstrāde..

Olīvas tiek iemērcas nātrija hidroksīdā kopā ar citām vielām, lai tās kļūtu melnas, un mīkstie kliņģeri arī ir pārklāti ar šo savienojumu, lai dotu tiem kraukšķīgu tekstūru..

Citi izmantošanas veidi ietver:

• Procesi tādu izstrādājumu ražošanai kā plastmasa, viskozes ziepes un tekstilizstrādājumi.
• Skābes atdzīvināšana naftas pārstrādē.
• Krāsas noņemšanai.
• Alumīnija gravēšana.
• Lopu ragu noņemšana.
• Divos papīra ražošanas posmos.
• Relaksatori, lai palīdzētu iztaisnot matus. Tas kļūst arvien mazāk populārs sakarā ar ķīmisko apdegumu iespējamību.

Nātrija hidroksīdu dažkārt var aizstāt ar kālija hidroksīdu, kas ir vēl viens spēcīgs pamats un dažreiz var dot tādus pašus rezultātus (nātrija hidroksīds, S.F.)..

Atsauces

1. Materiāla drošības datu lapa Nātrija hidroksīds . (2013. gada 21. maijs). Izgūti no sciencelab: sciencelab.com.
2. Nacionālais biotehnoloģijas informācijas centrs ... (2017, 25. marts). PubChem Compound datu bāze; CID = 14798. Izgūti no PubChem: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
3. Karaliskā ķīmijas biedrība. (2015). Nātrija hidroksīds. Izgūti no chemspider: chemspider.com.
4. nātrija hidroksīds. (2013. gada 18. marts). Izgūti no essentialchemicalindustry: essentialchemicalindustry.org.
5. Nātrija hidroksīds. (2015. gada 9. oktobris). Izgūti no jaunās paaudzesclopedia: newworldencyclopedia.org.
6. Nātrija hidroksīda saindēšanās. (2015. gada 6. jūlijs). Atgūstas no medlineplus: medlineplus.gov.
7. Nātrija hidroksīds. (S.F.). Atgūts no weebly: nátriumhydroxide.weebly.com.
8. Nātrija hidroksīds, šķīdums. (2016). Izgūti no cameochemicals: cameochemicals.noaa.gov.