Lastnosti natrijevega hidroksida (NaOH), tveganja in uporabe



The natrijev hidroksid, znan tudi kot belilo, kavstična soda ali kavstična soda, je kemična spojina s formulo NaOH, ki tvori močno alkalno raztopino, kadar se raztopi v topilu, kot je voda.

Kavstična soda se pogosto uporablja v mnogih industrijskih panogah, zlasti kot močna kemična baza pri proizvodnji celuloze in papirja, tekstila, pitne vode, mil in detergentov. Njegova struktura je prikazana na sliki 1.

Po besedah ​​Rachel Golearn je svetovna proizvodnja leta 1998 znašala približno 45 milijonov ton. Natrijev hidroksid je tudi najpogostejša baza, ki se uporablja v kemijskih laboratorijih in se pogosto uporablja kot čistilo za odtok.

Indeks

  • 1 Metode proizvodnje natrijevega hidroksida
    • 1.1 Membranske celice
    • 1.2 Živo žive celice
    • 1.3 Membranske celice
  • 2 Fizikalne in kemijske lastnosti
  • 3 Reaktivnost in nevarnosti
    • 3.1 Stik z očmi
    • 3.2 Stik s kožo
    • 3.3 Vdihavanje
    • 3.4 Zaužitje
  • 4 Uporabe
  • 5 Reference

Proizvodne metode natrijevega hidroksida

Natrijev hidroksid in klor skupaj z elektrolizo natrijevega klorida. Velike zaloge natrijevega klorida (kamene soli) se nahajajo v mnogih delih sveta.

V Evropi na primer morja proizvajajo nasade, ki segajo, čeprav ne neprekinjeno, od Cheshire, Lancashire, Staffordshire in Cleveland v Združenem kraljestvu do Poljske. Najdemo jih tudi po vsej ZDA, zlasti v Louisiani in Teksasu.

Majhna količina se ekstrahira kot kamena sol, večina je izločena z nadzorovanim črpanjem vode pod visokim tlakom v solni veni. Delež slanice, izkopane v tako nastali raztopini, se upari, da nastane suha sol.

Solarna sol, proizvedena z izhlapevanjem morske vode s solarnim ogrevanjem, je tudi vir natrijevega klorida.

Nasičena slanica, pred elektrolizo, je prečiščena, da se ob dodatku natrijevega karbonata, natrijevega hidroksida in drugih reagentov oborijo s kalcijem, magnezijem in drugimi škodljivimi kationi. Trdne snovi v suspenziji ločimo od slanice s sedimentacijo in filtracijo.

Danes se uporabljajo trije elektrolitski postopki. Koncentracija kavstične sode, proizvedene iz vsakega postopka, je različna:

Membranske celice

Kavstična soda se proizvaja kot čista raztopina približno 30% (m / m), ki se običajno koncentrira z izhlapevanjem v 50% (m / m) raztopino s paro pod tlakom..

Živosrebrne celice

Kavstična soda se proizvaja kot 50% čista raztopina (w / w), ki je koncentracija, ki se najpogosteje prodaja na svetovnem trgu. V nekaterih postopkih jih koncentriramo z uparevanjem do 75% in nato segrejemo na 750-850 K, da dobimo trdni natrijev hidroksid.

Celice membrane

Kavstična soda se proizvaja kot nečista raztopina, imenovana "tekočina diafragme" (DCL) s tipično koncentracijo natrijevega hidroksida 10-12% (m / m) in 15% natrijevega klorida (p / p). p).

Za zagotovitev 50% (w / w) odpornosti, ki je običajno potrebna, mora biti DCL koncentriran z uporabo izparilnih enot, ki so veliko večje in bolj kompleksne od tistih, ki se uporabljajo v rastlinah membranskih celic..

Med tem postopkom se oborijo velike količine soli, ki se ponavadi ponovno uporabi za pridobivanje nasičene slanice v celicah.

Dodatni vidik natrijevega hidroksida, proizvedenega v membranski celici, je, da ima proizvod majhno količino (1%) soli, ki je prisotna kot onesnaževalo, zaradi česar je material neprimeren za nekatere namene (natrijev hidroksid, 2013)..

Fizikalne in kemijske lastnosti

Na sobni temperaturi je natrijev hidroksid trdna snov (kosmiči, zrna, zrnata oblika) brezbarvna do bela, brez vonja. Je tekoče in zlahka absorbira ogljikov dioksid iz zraka, zato ga je treba shraniti v nepredušni posodi. Njegov videz je prikazan na sliki 2 (Nacionalni center za biotehnološke informacije..

Raztopina natrijevega hidroksida je brezbarvna tekočina, gostejša od vode. Spojina ima molekulsko maso 39,9971 g / mol in gostoto 2,13 g / ml.

Tališče je 318 ° C, vrelišče pa 1390 ° C. Natrijev hidroksid je zelo topen v vodi, saj lahko raztopi 1110 gramov spojine na liter tega topila, ki v postopku sprosti toploto. Prav tako je topen v glicerolu, amoniju in je netopen v etru in nepolarnih topilih (Royal Society of Chemistry, 2015).

Hidroksidni ion naredi natrijev hidroksid močno bazo, ki reagira s kislinami, da tvori vodo in ustrezne soli

Ta vrsta reakcije sprosti toploto, kadar se uporablja močna kislina. Takšne kislinsko-bazične reakcije lahko uporabimo tudi za titracije. Dejansko je to običajen način za merjenje koncentracije kislin.

Kislinski oksidi, kot je žveplov dioksid (SO)2) Odzovejo se tudi popolnoma. Takšne reakcije se pogosto uporabljajo za "čiščenje" škodljivih kislih plinov (kot SO2 in H2S) in prepreči njegovo sproščanje v ozračje.

2NaOH + CO2 → Na2CO3 + H2O

Natrijev hidroksid počasi reagira s steklom in tvori natrijev silikat, tako da so stekleni spoji in pipe, izpostavljeni NaOH, nagnjeni k "zamrznitvi"..

Natrijev hidroksid ne napada železa. Niti na bakru. Vendar pa številne druge kovine, kot so aluminij, cink in titan, utrpijo škodo, ki hitro sprosti vnetljiv vodik. Iz istega razloga aluminijaste posode nikoli ne čistimo z belilom (natrijev hidroksid, 2015)..

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

Reaktivnost in nevarnosti

Natrijev hidroksid je močna osnova. Hitro in eksotermno reagira s kislinami, tako organskimi kot anorganskimi. Katalizira polimerizacijo acetaldehida in drugih polimerizirajočih spojin. Te reakcije se lahko pojavijo nasilno.

Z velikim nasiljem reagira s fosfornim pentoksidom, ko se začne z lokalnim segrevanjem. Stik (kot sušilno sredstvo) s tetrahidrofuranom, ki pogosto vsebuje perokside, je lahko nevaren. Pri takšni uporabi kalijevega hidroksida, kemično podobnega, so se pojavile eksplozije.

Segrevanje z mešanico metilnega alkohola in triklorobenzena med poskusom sinteze je povzročilo nenaden porast tlaka in eksplozijo. Vroč in / ali koncentriran NaOH lahko povzroči, da se hidrokinon eksotermno razgradi pri povišani temperaturi (SODIUM HYDROXIDE, SOLID, 2016)..

Spojina je zelo nevarna v primeru stika s kožo, stika z očmi, zaužitja in vdihavanja. Stik z očmi lahko povzroči poškodbo roženice ali slepoto. Stik s kožo lahko povzroči vnetje in mehurje.

Vdihavanje prahu povzroči draženje prebavil ali dihalnih poti, za katere je značilno pekoč občutek, kihanje in kašljanje (zastrupitev z natrijevim hidroksidom, 2015)..

Huda prekomerna izpostavljenost lahko povzroči poškodbo pljuč, zadušitev, izgubo zavesti ali smrt. Za vnetje očesa so značilni rdečina, draženje in srbenje. Za vnetje kože je značilno srbenje, luščenje, pordelost ali občasno mehurji.

Stik z očmi

Če spojina pride v stik z očmi, je treba preveriti in odstraniti kontaktne leče. Oči je treba takoj sprati z obilo vode vsaj 15 minut s hladno vodo.

Stik s kožo

Pri stiku s kožo je treba prizadeto območje takoj sprati vsaj 15 minut z obilo vode ali šibke kisline, na primer s kisom, pri tem pa odstraniti kontaminirana oblačila in obutev. Pokrito razdraženo kožo z blažilcem.

Pred ponovno uporabo perite perilo in obutev. Če je stik resen, operite z dezinfekcijskim milom in kožo pokrijte z antibakterijsko kremo

Vdihavanje

V primeru vdihavanja je treba žrtev premakniti na hladno mesto. Če ne dihate, se daje umetno dihanje. Če je dihanje oteženo, zagotovite kisik.

Zaužitje

Če zaužijete spojino, ne smete izzvati bruhanja. Zrahljajte tesna oblačila, kot so ovratnik, pas ali kravata.

V vseh primerih je treba nemudoma pridobiti zdravniško pomoč (varnostni list za natrijev hidroksid, 2013).

Uporabe

Natrijev hidroksid je izjemno pomembna sestavina, ker ima več uporab. To je zelo pogosta osnova, ki se uporablja v kemični industriji. Kot močna baza se običajno uporablja pri titraciji kislin v laboratorijih.

Ena izmed najbolj znanih uporab natrijevega hidroksida je uporaba za odstranjevanje odtokov. Na voljo je v različnih blagovnih znamkah čistilcev odtokov. Lahko je predstavljen tudi v obliki belila, ki ima večkratno uporabo; lahko izperemo iz posode na obraz. 

Natrijev hidroksid se pogosto uporablja tudi pri predelavi hrane. Spojina se pogosto uporablja v stopnjah za lupljenje sadja in zelenjave, predelavo kakava in čokolade, zgoščevanje sladoleda, beljenje perutnine in predelavo sode..

Oljke so namočene v natrijevem hidroksidu skupaj z drugimi snovmi, da postanejo črne, mehke preste pa so prevlečene s spojino, da dobijo žvečljivo teksturo..

Druge uporabe vključujejo:

  • Procesi za proizvodnjo izdelkov, kot so plastika, mila in tkanine iz rajona.
  • Revitalizacija kislin v rafineriji nafte.
  • Odstranjevanje barve.
  • Aluminijasta gravura.
  • Odstranitev živine.
  • Med dvema fazama postopka izdelave papirja.
  • Sprožilci za pomirjanje las. Zaradi možnosti kemičnih opeklin to postaja vse manj priljubljeno.

Natrijev hidroksid je včasih lahko substituiran s kalijevim hidroksidom, ki je druga močna baza in lahko včasih daje enake rezultate (natrijev hidroksid, S.F.).

Reference

  1. Varnostni list za material Natrijev hidroksid . (2013, 21. maj). Vzpostavljeno iz sciencelab: sciencelab.com.
  2. Nacionalni center za biotehnološke informacije ... (2017, 25. marec). PubChem Compound Database; CID = 14798. Vzpostavljeno iz PubChem: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  3. Royal Society of Chemistry. (2015). Natrijev hidroksid. Vzpostavljeno iz chemspider: chemspider.com.
  4. natrijev hidroksid. (2013, 18. marec). Pridobljeno iz esencialne kemijske industrije: essentialchemicalindustry.org.
  5. Natrijev hidroksid. (2015, 9. oktober). Vzpostavljeno iz newworldencyclopedia: newworldencyclopedia.org.
  6. Zastrupitev z natrijevim hidroksidom. (2015, 6. julij). Izterjano iz medlineplus: medlineplus.gov.
  7. Natrijev hidroksid. (S.F.). Izterjal se je iz weebly: sodiumhydroxide.weebly.com.
  8. NATRIJEV HIDROKSID, TRDNI. \ T. (2016). Vzpostavljeno iz cameochemicals: cameochemicals.noaa.gov.