hidroxid de sodiu
hidroxid de sodiu, hidroxid de sodiu, - compus anorganic, hidroxid de compoziție NaOH. Este o formă de cristale albe, opace și foarte higroscopice. Substanța este solubilă în apă, o mare cantitate de căldură atunci când sunt combinate cu apă.
Exponatele alcalinitate puternică. Valoarea pH-ului soluției apoase de 1% la 13.
Hidroxidul de sodiu este un compus toxic, poate fi de asemenea corosiv pentru metale. Substanța utilizată în fabricarea multor produse, în special agenți activi de suprafață, hârtie, produse cosmetice, produse farmaceutice.
proprietățile fizice
hidroxid de sodiu, hidroxid de sodiu - solid alb. aer pe stânga sodă caustică disipată în curând, deoarece atrage umezeala din aer. Substanța este foarte solubil în apă, cu o mare cantitate de căldură.
Solubilitatea NaOH în apă
Solubilitatea în metanol a fost de 23,6 g / l (la 28 ° C), în etanol - 14,7 g / l (28 ° C).
Sodiu greșeală hidroxid de la atingere.
termodinamica solutiilor
Entalpia de dizolvare pentru o soluție apoasă diluată de infinit este -44.45 kJ / mol.
Din hidrati apoase soluții cristalizate:
- la 12,3-61,8 ° C - Monohidrat NaOH · H2O (syngonies rombic, punct de topire 65,1 ° C; densitate 1.829 g / cm; 0 aprobat -425.6 AH = kJ / mol)
- în intervalul -28 ... -24 ° C - heptahidrat NaOH · 7H 2 O;
- -24 până la -17,7 ° C - pentahidrat NaOH · 5H 2 O;
- de la -17.7 la -5,4 ° C - tetrahidrat NaOH · 4H 2 O (α-modificare);
- de la -8.8 la 15,6 ° C - NaOH 3,5N · 2 O (punct de topire 15,5 ° C).
- de la 0 ° C până la 12,3 ° C - dihidrat de NaOH · 2H 2 O;
Punct de vedere istoric, prima metodă de producere de hidroxid de sodiu a fost interacțiune soda Na2 CO3 și apă, var stins CaO:
Efectuarea reacției și promovează amestecarea temperaturii ridicate, deci este realizată într-un reactor de oțel cu agitatoare. La primirea produselor din produsele de carbonat de calciu solubil se separă și se evaporă la o soluție de hidroxid de sodiu rezidual, la 180 ° C în rezervoare din fontă fără aer. Astfel, a fost posibil să se obțină o concentrație a soluției de până la 95%.
In 1892, independent unul de altul Hamilton Kastner savant american și austriac Carl Kellner a descoperit un procedeu de preparare hidroxid prin electroliza clorurii de sodiu, care este larg distribuită în natură. In timpul reacției poate fi descrisă ecuația generală:
Această metodă și la această zi este principala cale industrială de obținere NaOH, totuși unele dintre condițiile de sinteză cu experiență modificări. În special, pentru prevenirea reacțiilor dintre produse și materii prime diferite stadii de interacțiune se realizează în reactoare separate sau delimitate. Conform acestui criteriu, există trei metode principale: mercur, cu diafragmă și cu membrana.
Procesul de mercur
În original, metoda de sinteză NaOH este utilizată ca electrod de catod de mercur. Obținerea pe catod, ionii de sodiu pentru a forma acolo lichid compoziție variabilă amalgam Nahg n:
Amalgamul separat de sistemul de reacție și transferat într-un alt în care amalgamul este descompus cu apă pentru a forma hidroxid de sodiu:
Prin această metodă, concentrația de NaOH soluție formată 50-73% și este substanțial lipsită de impurități (clor, clorură de sodiu). Format prin descompunerea mercurului revine la electrod.
La anod (grafit sau de alt tip), oxidarea ionilor de clor pentru a forma clor liber
În plus, există, de asemenea, reacții secundare: oxidarea ionului hidroxid și formarea electrochimice a ionului cloratul. Hidroliza clorul rezultat și pot forma cantități mici de ioni de hipoclorit.
proces de diafragmă
În metoda diafragmei spațiul dintre catod și anod este partiția deconectat care nu transmite fluide și gazele, dar nu împiedică trecerea curentului electric de migrare și ioni. În mod tipic, cum ar fi partițiile utilizate pânză de azbest, ciment poros, porțelan și așa mai departe.
În spațiul anod alimentat soluție NaCl: la anod (grafit sau magnetită) recuperarea ionilor de clor, și cationi de Na + (și parțial anioni Cl -) migrează prin diafragmă în spațiul catodic. Există cation care se combină cu ionii de hidroxid formați prin reducerea apei pe un catod de fier sau de cupru:
proces cu membrană
Această metodă a fost dezvoltată în anii 1970, compania «DuPont» și este considerată cea mai perfectă a celor existente. În procesul de membrană într-un reactor instalat o membrană schimbătoare de cationi, care este permeabil la ionii de Na +, se deplasează în spațiul catodic și suprimă migrarea ionilor de hidroxid, care migrează în direcția opusă - astfel încât în compartimentul catodic crește concentrația componentelor de NaOH. considerat punct de vedere economic rezonabil pentru sinteza concentrației de 30-35%, iar cel mai nou dintre membrana permite să crească această valoare la 50%.
Conform acestei metode, clorura de sodiu este, teoretic, nu formează, ci penetrarea clorurii ionilor prin membrană poate avea totuși loc.
Prepararea NaOH solid
NaOH solid (sodă caustică) a fost obținut prin evaporarea soluției la conținutul său de apă este mai mic de 0,5-1,5%. Inițial, 50% soluție a fost evaporată sub vid, până la o concentrație de 60%, iar concentrația de 99% se realizează prin utilizarea coolants (amestec de NaNO 2, NaNO 3, KNO 3), la o temperatură de peste 400 ° C: soluția este pompată în camera de evaporare încălzită, în care apa rămasă separată.
Hidroxidul de sodiu este produs în două forme: solid și lichid. Solid soda caustica granulară este o masă albă solidă, cu o dimensiune de 0,5-2 cm fulgi rare de soluție de sodă caustică. - Incolor. Comercial soluții importante de hidroxid de sodiu cu o concentrație de 50%.
hidroxid de sodiu tehnic a produs următoarele mărci:
- TR - solid, mercur;
- TD - solid cu membrană (cremă)
- PP - soluție de mercur;
- RH - solutie chimica;
- RD - soluție de diafragmă.
chimice
Hidroxidul de sodiu absoarbe umezeala din aer, formând hidrații compoziție diferită, care se descompun după încălzire:
În soluții de compus bine descompune:
Expunând alcalinitate puternica, hidroxidul de sodiu reacționează cu ușurință cu acizi, acidul și oxizi amfoteri și hidroxizi:
NaOH ușor reacționează cu halogeni, și la temperaturi ridicate - bine cu metale:
În timpul interacțiunii cu sărurile care sunt derivate de la baze slabe hidroxizii corespunzători se formează:
Reacționând cu monoxid de carbon, formiat de sodiu este sintetizat:
cerințele de siguranță
Hidrat de incendiu și explozie. , materiale corozive caustic. Gradul de influență asupra organismului este o substanță din clasa a 2-a de pericol. Ca solid și concentrat soluțiile sale provoca arsuri foarte grave. Alkali care intră în ochi poate duce la boli grave si chiar pierderea vederii. După contactul cu pielea, mucoasele, ochii sunt formate arsuri grave. După contactul cu pielea - se spală cu o soluție slabă de acid acetic.
La locul de muncă folosi echipament de protecție, cum ar fi ochelari de protecție, mănuși de cauciuc, îmbrăcăminte din cauciuc stabil chimic.
cerere
Hidroxidul de sodiu este utilizat în multe industrii și în viața de zi cu zi: