Visita Encydia-Wikilingue.com

Гидроокись натрия

гидроокись натрия - Wikilingue - Encydia

Гидроокись натрия
Идентификаторы
Число АВАРИИ 1310-73-2 ДаY
PubChem 14798
ChemSpider 14114
Число EC 215-185-5
Число ООН 1823
Число RTECS WB4900000
Свойства
Молекулярная формула NaOH
Молярная масса 39.99711 г/молекулярные массы
Появление белое тело,
гигроскопический
Плотность 2.13 g/cm3
Точка плавления

318 °C, 591 K, 604 °F

Точка кипения

1388 °C, 1661 K, 2530 °F

Растворимость в воде Мл на 111 г/100 (20 °C)
Растворимость в этаноле 13.9 Мл г/100
Растворимость в метаноле 23.8 Мл г/100
Растворимость в глицерине разрешимый
Кислотность (pKa) ~13
Показатель преломления (без обозначения даты) 1.412
Опасности
СЛБИ Внешний СЛБИ
Индекс ЕС 011-002-00-6
Классификация ЕС Коррозийный (C)
R-фразы R35
S-фразы (S1/2), S26, S37/39, S45
NFPA 704
0
3
0
Температура вспышки Невоспламеняющийся
Связанные составы
Другие анионы Гидросульфид натрия
Амид натрия
Другие катионы Литиевая гидроокись
Гидроокись калия
Гидроокись рубидия
Гидроокись цезия
Связанные составы Окись натрия
 ДаY (каково это?)  (проверяют)
Кроме где отмечено иначе, данные даны для материалов в их стандартном государстве (в 25 °C, 100 kPa)
Ссылки Infobox

Гидроокись натрия (NaOH), также известный как щелок и едкий натр, является едкой металлической основой. Это используется во многих отраслях промышленности, главным образом как сильный химический основа в изготовлении целлюлозно-бумажных, текстиля, питьевой воды, мыл и моющих средств и как уборщик утечки. Международное производство в 1998 составляло приблизительно 45 миллионов тонн . [цитата, необходимая] гидроокись Натрия, является общей основой в химических лабораториях.

Чистая гидроокись натрия - белое тело; доступный в шариках, хлопьях, гранулах и поскольку 50 % насыщали решение. Это является гигроскопическим и с готовностью поглощает воду от воздуха, таким образом, это должно быть сохранено в воздухонепроницаемом контейнере. Это очень разрешимо в воде с освобождением высокой температуры. Это также распадается в этаноле и метаноле, хотя это показывает более низкую растворимость в этих растворителях, чем делает гидроокись калия. Литая гидроокись натрия - также сильная основа, но высокая температура потребовала заявлений пределов. Это является нерастворимым в эфире и других неполярных растворителях. Решение для гидроокиси натрия оставит желтую окраску на ткани и бумаге.

Содержание

Физические свойства

Δ H ° роспуск для водного растворения-44.45 килоджоули / молекулярная масса;

От водных растворов в 12.3-61.8°C это кристаллизует в моногидрате, с точкой плавления 65.1 °C и плотность 1.829 г/см 3;

Стандартное изменение теплосодержания формирования (Δ H ° форма) составляет-734.95 килоджоули / молекулярная масса.

Гидроокись натрия распространена как моногидрат от-28 до-24°C;

Heptahydrate от-24 до-17.7°C;

Pentahydrate от-17.7 до-5.4°C;

Tetrahydrate (α - измененный), в-5, 4 - 12.3°C форма, также известная, является метастабильным β - NaOH 4* H2O, Который выше 61.8°C кристаллизован.

Химические свойства

Гидроокись натрия является преимущественно ионной, содержа катионы натрия и гидроокись анионы. Анион гидроокиси делает гидроокись натрия сильной основой, которая реагирует с кислотами, чтобы сформировать воду и соответствующие соли. В реакции с соляной кислотой сформирована поваренная соль:

NaOH (произвольное количество) + HCl (произвольное количество) → NaCl (произвольное количество) + H2O (l)

Вообще такие реакции нейтрализации представлены одним простым чистым ионным уравнением:

О (произвольное количество) + H + (произвольное количество) → H2O (l)

Этот тип реакции с сильной кислотой выпускает высокую температуру, и следовательно упоминается как экзотермический. Такие кислотно-щелочные реакции могут также использоваться для титрований (наряду с индикатором pH фактора, который является общепринятой методикой, чтобы определить концентрацию кислот.)

Другой тип реакции, в которую вовлечена гидроокись натрия, - с кислыми окисями. Реакция с углекислым газом была уже упомянута, но другие кислые окиси, такие как двуокись серы (SO2) также реагируют полностью. Такие реакции часто используются, чтобы "вычистить" вредные кислые газы (как SO2 и H2S) произведенный в горении угля, например, и предотвратить их выпуск в атмосферу.

2 NaOH + CO2Na2CO3 + H2O

Гидроокись натрия медленно реагирует со стаканом, чтобы сформировать силикат натрия, таким образом, у стеклянных суставов и задвижек, выставленных NaOH, есть тенденция "заморозиться". Фляги и химические реакторы со стеклянной подкладкой повреждены длинной выдержкой к горячей гидроокиси натрия, и стакан становится матовым. Гидроокись натрия не нападает на железо, так как у железа нет амфотерных свойств (то есть, это только распадается в кислоте, не основе). Несколько металлов перехода, однако, могут реагировать с гидроокисью натрия энергичным способом.

В 1986, алюминиевая автоцистерна в Великобритании по ошибке использовалась, чтобы транспортировать 25%-ое решение для гидроокиси натрия [цитата, необходимая], вызывая герметизацию содержания и повреждения танкера. Герметизация происходила из-за водородного газа, который произведен в реакции между гидроокисью натрия и алюминием:

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

В отличие от NaOH, гидроокиси большинства металлов перехода являются нерастворимыми, и поэтому гидроокись натрия может использоваться, чтобы ускорить гидроокиси металла перехода. Одна такая гидроокись - алюминиевая гидроокись, используемая в качестве студенистого флоккулятора, чтобы отфильтровать твердые примеси в атмосфере в обработке воды. Алюминиевая гидроокись подготовлена в очистной установке от алюминиевого сульфата, реагируя это с NaOH. Эта реакция очень выгодна, и является следовательно важной реакцией синтеза.

Al2 (SO4) 3 + 6 NaOH → 2 Al (О) 3 + 3 Na2SO4

Гидроокись натрия реагирует с готовностью с карбоксильными кислотами, чтобы сформировать их соли и является даже достаточно сильной основой, чтобы сформировать соли с фенолами. NaOH может использоваться для основного управляемого гидролиза esters (как в омылении), амиды и алкилированные галиды. Однако, ограниченная растворимость NaOH в органических растворителях означает, что больше разрешимый KOH часто предпочитается.

Ошибка, создающая уменьшенное изображение:
Основной гидролиз ester

Продажа в розницу и Производство

В 1998, полное мировое производство составляло приблизительно 45 миллионов тонн . Северная Америка и Азия все вместе внесли приблизительно 14 миллионов тонн , в то время как Европа произвела приблизительно 10 миллионов тонн . В Соединенных Штатах главный производитель гидроокиси натрия - Dow Chemical Company, у которой есть ежегодное производство приблизительно 3.7 миллиона тонн от мест во Фрипорте, Техасе, и Плакемайне, Луизиана. Другие главные американские производители включают Oxychem, PPG, Olin, Pioneer Companies (который был куплен Olin), Inc. (PIONA), и Формоза. Все эти компании используют процесс chloralkali [1].

Методы производства

Электролиз Chloralkali

Основная мембранная клетка используется в электролизе морской воды.

Гидроокись натрия произведена (наряду с хлором и водородом) через процесс chloralkali. Это вовлекает электролиз водного раствора поваренной соли. Гидроокись натрия растет в катоде, где вода уменьшена до водородного газа и иона гидроокиси:

2Na + + 2H2O + 2e → H2 + 2NaOH

Более точно:

2Na+Cl-+ 2H2O + 2e → H2 + 2Cl-+ 2NaOH

Статья - ионы окислены к хлоргазу в аноде.

Чтобы произвести NaOH, необходимо предотвратить реакцию NaOH с хлором. Это как правило делается одним из трех способов, из которых мембранный процесс клетки является экономно самым жизнеспособным.

Более старые Методы

Более старый метод для производства гидроокиси натрия был процессом Leblanc, который произвел карбонат натрия, сопровождаемый, жарясь, чтобы создать углекислый газ и окись натрия, которая с готовностью поглощает воду, чтобы создать гидроокись натрия. Этот метод все еще иногда используется. Это помогло установить гидроокись натрия как важный товарный химикат.

Процесс Leblanc был заменен Аммиачно-содовым процессом в конце 19-ого столетия.

Процесс Нельсона

Раствор поваренной соли в воде содержит Na +, Статья - H +, и О - ионы из-за разобщения поваренной соли и воды:

NaCl → Na + + Статья -
H2O → H + + О -

Во время электролиза, Na + и H + движение ионов к катоду, но H + ионы освобождены от обязательств более легко чем Na + ионы в катоде, таким образом, водородный газ освобожден. Точно так же Статья - ионы окислены в аноде и освобождены как хлор, таким образом, решение становится более богатым Na + и О - ионы.

Процесс: перфорированная стальная труба U-shaped приостановлена в прямоугольном стальном резервуаре, чтобы действовать как катод. Стальная труба выровнена с асбестом внутри, чтобы действовать как диафрагма и предотвратить реакцию между продуктами, сформированными во время электролиза. Влажный раствор поваренной соли в воде (морская вода) помещен в клетку, и углеродистый прут опускают в решение действовать как анод.

Решение становится более богатым гидроокисью натрия, которая собирается в отстойнике у основания резервуара. Хлоргаз эвакуирован посредством выхода наверху. Пар передают в резервуар через входное отверстие, чтобы сохранять электролит теплым и держать перфорации в стороне. Решение для гидроокиси натрия тогда испарено, чтобы сформировать жидкое решение. Это укреплено в форме шариков или хлопьев, которые являются 98%-ой гидроокисью натрия. Шарики или хлопья могут быть далее очищены роспуском в алкоголе. Примеси как NaCl и Na2SO4 не разрешимы и удалены фильтрацией. Фильтрат испарен, чтобы удалить алкоголь. Очистка приводит к щелку, который колеблется от чистой гидроокиси натрия на 99-100 %; однако, длительный контакт с воздухом позволяет формирование карбоната натрия реакцией гидроокиси натрия с углекислым газом и уменьшает чистоту гидроокиси натрия.

Другой

Гидроокись натрия может быть сформирована реакцией метатезиса между гидроокисью кальция (также известный как известь) и карбонатом натрия (также известный как поташ): [6]

Приблизительно (О) 2 + Na2CO3 → CaCO3 + 2 NaOH

Использование

Гидроокись натрия - основная сильная основа, используемая в химической промышленности. Оптом это чаще всего обработано как водный решение, так как решения более дешевы и легче обращаться. Это используется, чтобы стимулировать химические реакции и также для нейтрализации кислых материалов. Это может использоваться также в качестве агента нейтрализации в нефтяной очистке. Это также используется для напряженного режима и индустриальной очистки.

Канистра гидроокиси натрия.

Производство глинозема

В процессе Байера гидроокись натрия используется в очистке глинозема, содержащего руду (глинозем), чтобы произвести глинозем (алюминиевая окись), который является сырьем, используемым, чтобы произвести алюминиевый металл через электролитический процесс Зала-Héroult. Так как глинозем является амфотерным, он распадается в гидроокиси натрия, оставляя примеси.

Производство мыла

Гидроокись натрия традиционно используется в создании мыла (холодное мыло процесса, омыление). [7] Это было сделано в девятнадцатом веке для твердой поверхности, а не жидкого продукта, потому что было легче сохранить и транспортировать.

Бурение нефтяных скважин

Гидроокись натрия используется в качестве добавки в тренировке грязи, чтобы увеличить щелочность. Это служит двум функциям. Во-первых поднимающая щелочность в системах грязи бентонита увеличивает вязкость грязи. Вторичная функция подъема щелочности должна нейтрализовать любой кислотный газ (такой как водородный сульфид и углекислый газ), с которым можно столкнуться в геологическом формировании как сверлящие продвижения.

Топливное производство

Гидроокись натрия может быть добавлена к сырой нефти низкого качества, чтобы удалить sulfurous примеси в процессе, известном как едкое мытье. Процесс формирует очень токсический выброс, содержащий водородный сульфид, органические дисульфиды и mercaptans. [8] из-за этого процесс запрещен во многих странах, но в 2006, Трэфигура использовала процесс и затем сваливала трату в Африке. [9]

Производство мякоти для того, чтобы произвести бумагу

Гидроокись натрия также широко использовалась в создании бумаги. Наряду с сульфидом натрия, NaOH - ключевой компонент белого решения для ликера, используемого, чтобы отделить лигнин от целлюлоза волокна в процессе Крафт-бумаги. Это также играет ключевую роль на нескольких более поздних стадиях процесса отбеливания коричневой мякоти, следующей из превращающегося в мягкую массу процесса. Эти стадии включают кислород delignification, окислительное извлечение, и простое извлечение, все из которых требуют сильной щелочной окружающей среды с pH фактором> 10.5 в конце стадий.

Биодизель

Для изготовления биодизеля гидроокись натрия используется в качестве катализатора для transesterification метанола и триглицеридов. Это только работает с безводной гидроокисью натрия, потому что объединенный с водой жир превратился бы в мыло, которое будет испорчено метанолом. Это используется чаще чем гидроокись калия, потому что это более дешево, и меньшее количество необходимо.

Алюминиевая гравюра

Сильные основания нападают на алюминий. Гидроокись натрия реагирует с алюминием и водой, чтобы выпустить водородный газ. Алюминий берет кислородный атом от гидроокиси натрия (NaOH), который в свою очередь берет кислородный атом от воды, и выпускает два водородных атома. В этой реакции гидроокись натрия действует как агент, чтобы сделать решение щелочным, в котором может распасться алюминий. Эта реакция может быть полезной в гравюре, удалении анодирования, или преобразовании полированной поверхности к подобному атласу концу, но без дальнейшего пассивирования, такого как анодирование или alodining, поверхность может стать ухудшенной, или при нормальной эксплуатации или в серьезных атмосферных условиях.

Чистящее вещество

Гидроокись натрия часто используется в качестве индустриального чистящего вещества, где это часто называют "едким". Это добавлено, чтобы оросить, нагрето, и затем используется, чтобы убрать технологическое оборудование, резервуары для хранения, и т.д. Это может расторгнуть жир, масла, жиры и белок базировали депозиты. Решение для гидроокиси натрия может также быть добавленными сурфактантами, чтобы стабилизировать расторгнутые вещества, чтобы предотвратить пересмещение. Решение для замачивания гидроокиси натрия используется в качестве сильного degreaser на безупречной и стеклянной жаропрочной посуде. Это - также общий компонент в уборщиках духовки.

Обычное использование гидроокиси натрия находится в производстве моечная машина частей моющие средства. Моющие средства моечной машины частей, основанные на гидроокиси натрия, являются некоторыми из самых агрессивных химикатов очистки моечной машины частей. Гидроокись натрия базировалась, моющее средство включают сурфактанты, ингибиторы ржавчины и defoamers. Моечная машина частей нагревает воду и моющее средство в закрытом кабинете и затем распыляет горячую гидроокись натрия и горячую воду в давлении против грязных частей для того, чтобы обезжирить заявления. Гидроокись натрия, используемая в этой манере, заменяла базируемые системы многого растворителя в начале 1990-ых [цитата, необходимая], когда trichloroethane был вне закона Монреальским Протоколом. Вода и моющее средство гидроокиси натрия базировались, моечные машины частей, как полагают, являются экологическим усовершенствованием по растворителю, базируемому, чистя методы.

Восстановление окна из витражного стекла

Гидроокись натрия может использоваться, чтобы растворить старый "защищающий от непогоды цемент" в окнах из витражного стекла, впитывая группы быстро в умеренно сконцентрированном решении гидроокиси натрия.

Средство для снятия краски

Демонтаж краски с едким натром

Решение гидроокиси натрия в воде традиционно использовалось в качестве наиболее распространенного средства для снятия краски на деревянных объектах. Из-за его едкого характера и факта, что это может повредить деревянную поверхность подъем зерна и окрашивание цвета, меньше стало распространено его использование.

Вываривание ткани

Это - процесс, который использовался с сельскохозяйственными животными когда-то. Этот процесс вовлекает размещение корпуса в запечатанную палату, которая тогда помещает корпус в смесь гидроокиси натрия и воду, которая ломает химические связи, сохраняющие тело в целости. Это в конечном счете превращает тело в подобное кофе [10] [11] жидкость, и единственное тело, которое остается, является корпусами кости, которые могли быть сокрушены между кончиками пальцев. [12] гидроокись Натрия часто используется в процессе разложения roadkill сваленный в закапывании мусора подрядчиками распоряжения животных [11].

Гидроокись натрия также использовалась преступниками, чтобы избавиться от тел их жертв [13].

Приготовление пищи

Продовольственное использование гидроокиси натрия включает мытье или химическое очищение фруктов и овощей, шоколада и обработки какао, производства окраски карамели, ошпаривания домашней птицы, обработки безалкогольного напитка, и утолщения мороженого. Маслины часто впитываются в гидроокиси натрия, чтобы смягчить их, в то время как крендели с солью и Немецкий язык рулоны щелка застеклены с решением для гидроокиси натрия прежде, чем испечь, чтобы сделать их хрустящим картофелем. Из-за трудности в получении продовольственной гидроокиси натрия сорта в небольших количествах для бытового применения, карбонат Натрия часто используется вместо гидроокиси натрия [14].

Определенные продукты, обработанные с гидроокисью натрия, включают:

Производство компакт-диска/DVD

Используемый, чтобы убрать избыток фотосопротивляются от недавно покрытого металлом никеля stampers.

Внутреннее использование

Гидроокись натрия используется своими силами в качестве чистящего вещества утечки для прояснения забитых утечек. Это распределено как сухой кристалл или как густой жидкий гель. Химический используемый механизм является преобразованием жира к форме мыла. Мыло растворимо в воде, и может быть растворено, вспыхивая с водой. Это преобразование происходит намного более быстро при высоких температурах, таким образом, коммерческие моющие средства утечки могут также содержать химикаты, которые реагируют с водой, чтобы выработать тепло. Гидроокись натрия также анализирует сложные молекулы, такие как белок, который составляет волосы. Такие уборщики утечки (и их кислые версии) очень едки и должны быть обработаны с заботой.

Гидроокись натрия использовалась в качестве переболее слабого, чтобы выправить волосы. Однако, из-за высокого уровня и интенсивности химических ожогов, химические переболее слабые изготовители теперь переключились на другие щелочные химикаты. Гидроокись натрия relaxers все еще доступна, но они используются главным образом профессионалами.

Используйте в химическом анализе

В аналитической химии решения для гидроокиси натрия часто используются, чтобы измерить концентрацию кислот титрованием. Так как NaOH не основной стандарт, решения должны сначала быть стандартизированы титрованием против стандарта, такого как KHP. Графинчики, выставленные NaOH, должны быть ополоснуты немедленно после использования, чтобы предотвратить "замораживание" задвижки. Гидроокись натрия традиционно использовалась, чтобы проверить на катионы в Качественном Неорганическом Анализе, так же как предоставить щелочным СМИ для некоторых реакций, которые нуждаются в этом, такие как Биуретовая проба.

Безопасность

Твердая гидроокись натрия и решения больше чем 2 % в развес (0.5 M) должны быть маркированы как коррозийные.
Химический ожог, вызванный подверганием решению для гидроокиси натрия.

Твердая гидроокись натрия или решения гидроокиси натрия вызовут химические ожоги, постоянную рану или царапание, если это свяжется с незащищенным человеком или тканью животных. Это вызовет слепоту, если это свяжется глазом. Защитное снаряжение, такое как резиновые перчатки, одежда безопасности и защита глаз должно всегда использоваться, обращаясь с материалом или его решениями.

Роспуск гидроокиси натрия является очень экзотермическим, и получающаяся высокая температура может вызвать ожоги высокой температуры или зажечь flammables. Это также производит высокую температуру когда реагирующийся с кислотами. Это коррозийно к стакану и небольшому количеству металлов. Держитесь подальше от алюминия.


См. также

Ссылки

  1. ^ См. Кирка-Отмера в общих ссылках
  2. ^ "Хлор Диаграмма Онлайн ртутной клетки обрабатывает". Евро Chlor. http://www.eurochlor.org/animations/mercury-cell.asp. Восстановленный 15.09.2006.  
  3. ^ b "Евро Chlor-как хлор сделан?". Евро Chlor. http://www.eurochlor.org/makingchlorine. Восстановленный 15.09.2006.  
  4. ^ "Хлор Диаграмма Онлайн клетки диафрагмы обрабатывает". Евро Chlor. http://www.eurochlor.org/animations/diaphragm-cell.asp. Восстановленный 15.09.2006.  
  5. ^ "Хлор Диаграмма Онлайн мембранной клетки обрабатывает". Евро Chlor. http://www.eurochlor.org/animations/membrane-cell.asp. Восстановленный 15.09.2006.  
  6. ^ Chemistry:Precision и Дизайн. Verne Biddle, Грегори Паркер. Beka Book, Inc.
  7. ^ Morfit, Кэмпбелл (1856). Трактат на химии относился к изготовлению мыла и свечей. Парирование и Макмиллан. http://books.google.de/books?id=XVBDAAAAIAAJ.  
  8. ^ Образец, Иэн (16 сентября 2009). "Случай Trafigura: ядовитые помои, оставленные позади едким мытьем". The Guardian. http://www.guardian.co.uk/environment/2009/sep/16/trafigura-case-toxic-slop. Восстановленный 17.09.2009.  
  9. ^ "Трэфигура знала о ненужных опасностях". Би-би-си Newsnight. 16 сентября 2009. http://news.bbc.co.uk/1/hi/programmes/newsnight/8259765.stm. Восстановленный 17.09.2009.  
  10. ^ Мадригалы, Крис (27 февраля 2010) Чистит зеленый конец, который посылает любимому коту под хвост Времена Онлайн. Восстановленный 08.03.2010.
  11. ^ b Thacker, Х. Леон; Kastner, Джастин (август 2004). Корпус Dispoal: Всесторонний обзор. Глава 6. Национальный Сельскохозяйственный Центр биобезопасности, Университет штата Канзас, 2004. Восстановленный 08.03.2010
  12. ^ Плотва, Мэри (2004). Жесткий: Любопытные Жизни Человеческих Трупов, Нью-Йорка: W.W. Norton & Company. ISBN 0-3933-2482-6.
  13. ^ Человек Мексики 'расторгнул 300 тел' BBC News 24.01.2009
  14. ^ "Мамалыга без Щелка". Национальный Центр Домашнего Продовольственного Сохранения. http://www.uga.edu/nchfp/publications/uga/hominy_without_lye.html.  

Библиография

  1. Лес в зеленом уборе, Норман Н.; Earnshaw, A. (1997), [Ошибка выражения: Неожиданный <Химия оператора Элементов] (2-ой редактор), Оксфорд: Буттерворт-Хайнеман, ISBN 0080379419  
  2. Heaton, A. (1996) Введение в Индустриальную Химию, 3-ий выпуск, Новый York:Blackie. ISBN 0-7514-0272-9.
  3. Кирк-Отмер Энкиклопедия Химической Технологии 5-ый выпуск (онлайн, необходимый счет), John Wiley & Sons. Полученный доступ 21 ноября 2005.
  4. Евро Chlor-как хлор сделан? Хлор Онлайн

Внешние ссылки