Гидроксид натрия — невероятно популярное и широко используемое химическое соединение. Ежегодно производится около семидесяти миллионов тонн гидроксида натрия.
Гидроксид натрия (NaOH) свойства, риски и применение
Гидроксид натрия, также известный как отбеливатель, каустическая сода или едкий натр, представляет собой химическое соединение типа NaOH, которое образует чрезвычайно щелочной раствор в таком растворителе, как вода.
Каустическая сода используется во многих отраслях промышленности, особенно в качестве сильной химической основы для производства целлюлозы и бумаги, текстиля, питьевой воды, мыла и моющих средств. Его структура показана на рисунке 1.
По данным Рейчел Голеарн, мировое производство в 1998 году составило около 45 миллионов тонн. Гидроксид натрия также является наиболее часто используемым основанием в химических лабораториях и часто применяется в качестве агента для очистки сточных вод.
- 1 Методы производства гидроксида натрия
- 1.1 Мембранные клетки
- 1.2 ртутные клетки
- 1.3 Диафрагмальные клетки
- 3.1 Попадание в глаза
- 3.2 Контакт с кожей
- 3.3 Вдыхание
- 3.4 Проглатывание
Способы получения гидроксида натрия
Гидроксид натрия и хлор образуются вместе при электролизе хлорида натрия. Крупные месторождения хлорида натрия (каменной соли) встречаются во многих частях света.
В Европе, например, моря создали отложения, которые простираются, хотя и не непрерывно, от Чешира, Ланкашира, Стаффордшира и Кливленда в Великобритании до Польши. Они также встречаются в Соединенных Штатах, особенно в Луизиане и Техасе.
Небольшая часть добывается в виде каменной соли, а большая часть добывается в виде раствора путем контролируемой закачки воды под высоким давлением в соляную жилу. Часть рассола, добытого в растворе, выпаривается для получения сухой соли.
Солнечная соль, получаемая путем выпаривания морской воды с использованием солнечного тепла, также является источником хлорида натрия.
Насыщенный рассол очищают перед электролизом для осаждения кальция, магния и других вредных катионов путем добавления карбоната натрия, гидроксида натрия и других реагентов. Твердые частицы в суспензии отделяются от рассола путем отстаивания и фильтрации.
В настоящее время используются три электролитических процесса. Концентрация каустической соды, получаемой при каждом процессе, различна:
Мембранные клетки
Каустическая сода производится в виде чистого раствора с содержанием около 30 % (масс./масс.), который обычно концентрируется путем выпаривания до 50 % (масс./масс.) раствора с паром под давлением.
Ртутные клетки
Каустическая сода производится в виде чистого раствора с концентрацией 50 % (масс./масс.), который обычно продается на мировом рынке. В некоторых процессах его концентрируют до 75% путем выпаривания и затем нагревают до 750-850 К для получения твердого гидроксида натрия.
Клетки диафрагмы
Каустическая сода производится в виде нечистого раствора, называемого «диафрагменным каустиком» (DCL) с типичной концентрацией 10-12 % гидроксида натрия (масс.) и 15 % хлорида натрия (масс.).
Для достижения обычно требуемой стабильности 50 % (масс./масс.) DCL необходимо концентрировать с помощью испарительного оборудования, которое намного больше и сложнее, чем то, которое используется в установках с мембранными ячейками.
В ходе этого процесса осаждается большое количество соли, которая обычно используется для получения насыщенного рассола, поступающего в камеры…
Еще один аспект гидроксида натрия, производимого в отбойнике, заключается в том, что продукт содержит небольшое количество (1%) соли в качестве примеси, что может сделать материал непригодным для определенных целей (Sodium Hydroxide, 2013).
Физические и химические свойства
Гидроксид натрия — это твердое вещество без запаха, от бесцветного до белого цвета (хлопья, гранулы, крупинки) при комнатной температуре растворяется и легко поглощает углекислый газ из воздуха, поэтому его следует хранить в герметичном контейнере. Его внешний вид показан на рисунке 2 (Национальный центр биотехнологической информации…
Раствор гидроксида натрия представляет собой бесцветную жидкость, которая плотнее воды. Соединение имеет молекулярную массу 39,9971 г/моль и плотность 2,13 г/мл.
Его температура плавления составляет 318 °C, а температура кипения — 1390 °C. Гидроксид натрия очень растворим в воде и может растворить 1110 г соединения в литре этого растворителя с выделением тепла. Он также растворим в глицерине, аммонии и нерастворим в эфирах и неполярных растворителях (Royal Society of Chemistry, 2015).
Гидроксид-ион делает гидроксид натрия сильным основанием, которое реагирует с кислотами с образованием воды и соответствующих солей.
При использовании сильной кислоты в этом типе реакции выделяется тепло. Такие кислотно-основные реакции также могут быть использованы для титрования. Действительно, это распространенный метод измерения концентрации кислот.
Кислотные оксиды, такие как диоксид серы (SO)2) также полностью реактивны. Такие реакции часто используются для «очистки» вредных кислых газов (таких как SO2и H2S) и предотвратить их выброс в атмосферу.
Гидроксид натрия медленно реагирует со стеклом, образуя силикат натрия, поэтому стеклянные соединения и краны, подверженные воздействию NaOH, склонны к «замерзанию».
Гидроксид натрия не действует на железо. Это справедливо и для меди. Однако многие другие металлы, такие как алюминий, цинк и титан, повреждаются и быстро выделяют легковоспламеняющийся водород. По этой же причине алюминиевую посуду никогда не следует чистить отбеливателем (гидроксид натрия, 2015).
Основные свойства гидроксида натрия
Название неорганического соединения происходит от физических и химических свойств каустической соды, которая обладает высокой коррозионной активностью при контакте с различными поверхностями, такими как кожа, бумага, ткани и другие органические вещества. В технических областях это вещество также известно как каустическая сода, которая используется как в быту, так и в промышленности.
По своим физическим свойствам каустическая сода представляет собой белое твердое вещество и плавится при температуре выше 322 градусов Цельсия. Он характеризуется сильной гигроскопичностью. При контакте с воздухом он растекается благодаря активному поглощению водяного пара. При контакте с водой он растворяется и выделяет тепло за счет образования гидратов. Полученный раствор является мыльным.
Меры безопасности (класс опасности)
Каустическая сода относится к группе тугоплавких и невзрывоопасных веществ, но одновременно является коррозионным и разъедающим реагентом. По этой причине вещество было отнесено к классу опасности 2. При попадании на кожу он вызывает сильные ожоги, а на слизистые оболочки носа и глаз — тяжелые заболевания и даже полную потерю зрения. При использовании реагента необходимо использовать средства индивидуальной защиты: защитные очки, перчатки и химически стойкие костюмы.
При транспортировке реагента используются группы упаковки II и III. Если требуется совместная упаковка, следует использовать MP15 (группа упаковки II), MP19 (группа упаковки III). Для транспортировки должны использоваться транспортные средства класса 2 или 3.
Для хранения следует использовать герметичный контейнер и поместить его в сухое место. Кислоты, включая органические кислоты, легкие металлы и их сплавы не должны храниться рядом с веществом.
Применение гидроксида натрия
Охватываются промышленные и бытовые виды использования:
- натра едкого чешуированного;
- натра едкого гранулированного;
- диафрагменного твердого;
- ртутного, химического или диафрагменного раствора.
Каустическая сода используется во многих областях:
- Получение бумаги.
- Каустик участвует в получении бумаги и картона, искусственного волокна и древесно-волоконных плит. Также применение распространяется на делигнификацию целлюлозы.
- Изготовление бытовой химии.
- В данной области применения каустическая сода необходима, чтобы провести омыление жиров, которые используются в мыльной продукции, шампунях и других моющих растворах.
- Отрасль химического производства.
- В химии каустик используется с целью нейтрализации действия кислоты или оксидов. Используется в качестве катализатора при проведении химических опытов, анализе для титрования, получении чистых металлов или травлении алюминия. В переработке нефти необходим для получения масел.
- Получение биодизельного топлива.
- В этой области каустик выступает в роли щелочного катализатора, который добавляется к смеси органических масел и спирта.
- Для прочистки инженерных коммуникаций.
- При устранении трубных застоев едкий натр выступает растворителем. Агент расщепляет скопление мусора и обеспечивает его дальнейшее движение по коммуникации.
- В военной сфере.
- В данной области едкий натр используется, чтобы дегазировать и нейтрализовать действие отравляющих веществ. Реагент применяется при сборке изолирующих приборов для дыхания, где едкий натр выступает в роли очистителя воздуха от примесей углекислого газа.
- В текстильном производстве.
- В текстильном деле каустик используется для мерсеризации хлопкового и шерстяного сырья. При непродолжительном воздействии едким веществом, растительное волокно становится более прочным, блестящим и шелковистым.
- В поварском деле.
- Использование каустика в приготовлении блюд позволяет быстро очистить овощи и фрукты от кожуры. Также применяется для получения некоторых видов сладостей, напитков и шоколада.
- В косметологических процедурах.
- При помощи каустика удается избавиться от папиллом, бородавок и огрубевших частиц кожи.
- В проявлении фотоснимков.
При проявке фотографий гидроксид натрия ускоряет процесс, что позволяет многократно сократить время обработки фотоматериала.
Если вы хотите купить гидроксид натрия, позвоните нам или заполните форму на нашем сайте.
