Natriumhydroksidin (NaOH) ominaisuudet, riskit ja käyttötavat



natriumhydroksidia, tunnetaan myös nimellä valkaisu, kaustinen sooda tai natriumhydroksidi, on kemiallinen yhdiste, jolla on kaava NaOH, joka muodostaa voimakkaasti emäksisen liuoksen, kun se liuotetaan liuottimeen, kuten veteen.

Kaustista soodaa käytetään laajalti monilla teollisuudenaloilla, erityisesti vahvana kemiallisena perustana sellun ja paperin, tekstiilien, juomaveden, saippuoiden ja pesuaineiden valmistuksessa. Sen rakenne on esitetty kuviossa 1.

Rachel Golearnin mukaan maailman tuotanto vuonna 1998 oli noin 45 miljoonaa tonnia. Natriumhydroksidi on myös kemiallisissa laboratorioissa käytetty yleisin pohja, jota käytetään laajalti viemäriin.

indeksi

  • 1 Natriumhydroksidin valmistusmenetelmät
    • 1.1 Kalvosolut
    • 1.2 Elohopea-solut
    • 1.3 Kalvosolut
  • 2 Fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet
  • 3 Reaktiivisuus ja vaarat
    • 3.1 Silmäkosketus
    • 3.2 Ihokosketus
    • 3.3 Hengitys
    • 3.4 Nieleminen
  • 4 Käyttö
  • 5 Viitteet

Natriumhydroksidin valmistusmenetelmät

Natriumhydroksidi ja kloori valmistetaan yhdessä natriumkloridin elektrolyysillä. Suuret natriumkloridin (kivisuolan) talletukset löytyvät monista osista maailmaa.

Esimerkiksi Euroopassa meret tuottavat talletuksia, jotka ulottuvat Cheshirestä, Lancashirestä, Staffordshirestä ja Clevelandista Yhdistyneessä kuningaskunnassa, mutta eivät jatkuvasti. Ne löytyvät myös Yhdysvalloista, erityisesti Louisiana ja Texas.

Pieni määrä uutetaan kivisuolana, suurin osa on liuoksesta louhittu kontrolloidulla veden pumppauksella korkeassa paineessa suolalaitteessa. Osa tällä tavalla valmistetussa liuoksessa kaadetusta suolaliuoksesta haihdutetaan, jolloin saadaan kuivaa suolaa.

Aurinkosuola, joka syntyy meriveden höyrystymisestä aurinkolämmityksellä, on myös natriumkloridin lähde.

Kyllästetty suolaliuos ennen elektrolyysiä puhdistetaan kalsiumin, magnesiumin ja muiden haitallisten kationien saostamiseksi lisäämällä natriumkarbonaattia, natriumhydroksidia ja muita reagensseja. Suspensiossa olevat kiinteät aineet erotetaan suolavedestä sedimentoimalla ja suodattamalla.

Nykyisin käytetään kolme elektrolyyttistä prosessia. Kussakin prosessissa tuotetun kaustisen soodan pitoisuus vaihtelee:

Kalvosolut

Kaustista soodaa tuotetaan puhtaana, noin 30%: n (paino / paino) liuoksena, joka tavallisesti konsentroidaan haihduttamalla 50%: n (paino / paino) liuokseen käyttäen höyryä paineessa.

Elohopea-solut

Kaustista soodaa tuotetaan 50-prosenttisena puhtaana liuoksena (w / w), joka on maailman markkinoilla eniten myyty konsentraatio. Joissakin prosesseissa ne konsentroidaan haihduttamalla 75%: iin ja kuumennetaan sitten 750-850 K: ksi kiinteän natriumhydroksidin saamiseksi.

Kalvosolut

Kaustista soodaa tuotetaan epäpuhtaisena liuoksena, jota kutsutaan "kalvosolunesteeksi" (DCL), jossa on tyypillisiä natriumhydroksidin pitoisuuksia 10 - 12% (paino / paino) ja 15% natriumkloridia (p / p). p).

Tavallisesti vaadittavan 50%: n (paino / paino) resistenssin aikaansaamiseksi DCL: n on oltava konsentroitu käyttäen haihdutusyksiköitä, jotka ovat paljon suurempia ja monimutkaisempia kuin kalvosolukasveissa käytetyt.

Tämän prosessin aikana saostetaan suuria määriä suolaa, jota käytetään normaalisti kyllästetyn suolaliuoksen tuottamiseksi soluihin.

Natriumhydroksidin, joka on tuotettu kalvosolussa, lisänäkökohtana on, että tuotteella on pieni määrä (1%) suolaa kontaminanttina, mikä voi tehdä materiaalista sopimattomaksi joihinkin tarkoituksiin (natriumhydroksidi, 2013).

Fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet

Huoneenlämpötilassa natriumhydroksidi on kiinteä (hiutaleet, jyvät, rakeinen), väritön tai valkoinen, hajuton. Se on hellävarainen ja imee helposti myös hiilidioksidia ilmasta, joten se on säilytettävä ilmatiiviissä säiliössä. Sen ulkonäkö on esitetty kuvassa 2 (kansallinen biotekniikan informaatiokeskus)..

Natriumhydroksidiliuos on väritön neste, joka on tiheämpi kuin vesi. Yhdisteen molekyylipaino on 39,9971 g / mol ja tiheys 2,13 g / ml.

Sen sulamispiste on 318 ° C ja sen kiehumispiste on 1390 ° C. Natriumhydroksidi on hyvin liukoinen veteen, sillä se pystyy liuottamaan 1110 grammaa yhdistettä litrassa tätä liuotinta, joka vapauttaa lämpöä prosessissa. Se on myös liukoinen glyseroliin, ammoniumiin ja liukenematon eetteriin ja ei-polaarisiin liuottimiin (Royal Society of Chemistry, 2015).

Hydroksidi-ioni tekee natriumhydroksidista vahvan emäksen, joka reagoi happojen kanssa muodostaen vettä ja vastaavia suoloja

Tämän tyyppinen reaktio vapauttaa lämpöä, kun käytetään vahvaa happoa. Tällaisia ​​happo-emäsreaktioita voidaan käyttää myös titrauksiin. Itse asiassa tämä on yleinen tapa mitata happojen pitoisuutta.

Happooksidit, kuten rikkidioksidi (SO)2) He myös reagoivat täysin. Tällaisia ​​reaktioita käytetään usein haitallisten happokaasujen puhdistamiseen (kuten SO2 ja H2S) ja estää sen vapautuminen ilmakehään.

2NaOH + CO2 → Na2CO3 + H2O

Natriumhydroksidi reagoi hitaasti lasin kanssa, jolloin muodostuu natriumsilikaattia, joten NaOH: lle altistetuilla lasiliitoksilla ja sulkukappaleilla on taipumus "jäätyä".

Natriumhydroksidi ei hyökkää rautaa. Ei myöskään kuparia. Kuitenkin monet muut metallit, kuten alumiini, sinkki ja titaani, kärsivät nopeasti helposti syttyvää vetyä. Samasta syystä alumiinipannuja ei saa koskaan puhdistaa valkaisuaineella (natriumhydroksidi, 2015).

2A1 (s) + 6NaOH (aq) → 3H2(g) + 2Na3AIO3(Aq)

Reaktiivisuus ja vaarat

Natriumhydroksidi on vahva emäs. Reagoi nopeasti ja eksotermisesti sekä orgaanisten että epäorgaanisten happojen kanssa. Se katalysoi asetaldehydin ja muiden polymeroituvien yhdisteiden polymerointia. Nämä reaktiot voivat esiintyä voimakkaasti.

Reagoi voimakkaasti fosforipentaoksidin kanssa, kun se alkaa paikallislämmityksellä. Kontakti (kuivausaineena) tetrahydrofuraanilla, joka usein sisältää peroksideja, voi olla vaarallista. Kaliumhydroksidin tällaisessa käytössä on tapahtunut räjähdyksiä, jotka ovat kemiallisesti samanlaisia.

Lämmitys metyylialkoholin ja triklooribentseenin seoksella synteesikokeessa aiheutti äkillisen paineen nousun ja räjähdyksen. Kuuma ja / tai väkevöity NaOH voi aiheuttaa hydrokinonin hajoamisen eksotermisesti kohotetussa lämpötilassa (SODIUM HYDROXIDE, SOLID, 2016).

Yhdiste on erittäin vaarallinen ihokosketuksen, silmäkosketuksen, nielemisen ja hengittämisen yhteydessä. Roiskeet silmiin voivat aiheuttaa sarveiskalvon vaurioita tai sokeutta. Ihokosketus voi aiheuttaa tulehdusta ja rakkuloita.

Pölyn hengittäminen aiheuttaa ruoansulatuskanavan tai hengitysteiden ärsytystä, jolle on ominaista palaminen, aivastelu ja yskä (natriumhydroksidimyrkytys, 2015).

Vaikea ylivalotus voi aiheuttaa keuhkovaurion, tukehtumisen, tajunnan menetyksen tai kuoleman. Silmän tulehdukseen on tunnusomaista punoitus, ärsytys ja kutina. Ihon tulehdukseen on tunnusomaista kutina, kuorinta, punoitus tai joskus rakkuloita.

Silmäkosketus

Jos yhdiste joutuu kosketuksiin silmien kanssa, piilolinssit on tarkastettava ja poistettava. Silmät on pestävä välittömästi runsaalla vedellä vähintään 15 minuutin ajan kylmällä vedellä.

Ihokosketus

Jos iho joutuu kosketuksiin ihon kanssa, huuhdeltava alue on huuhdeltava välittömästi vähintään 15 minuutin ajan runsaalla vedellä tai heikolla hapolla, esimerkiksi etikalla, poistamalla saastuneet vaatteet ja kengät. Peitä ärsytetty iho pehmittävällä aineella.

Pese vaatteet ja kengät ennen niiden uudelleenkäyttöä. Jos kosketus on vakava, pese se desinfiointiaineella ja peitä ihon saastunut antibakteerinen kerma

hengitysteitse

Hengittämisen yhteydessä uhri on siirrettävä viileään paikkaan. Jos et hengitä, annetaan keinotekoinen hengitys. Jos hengitys on vaikeaa, anna happea.

nieleminen

Jos yhdiste on nielty, oksentelua ei saa aiheuttaa. Löysää tiukat vaatteet, kuten paita kaulus, vyö tai solmio.

Kaikissa tapauksissa on saatava välitöntä lääketieteellistä apua (käyttöturvallisuustiedote natriumhydroksidi, 2013).

sovellukset

Natriumhydroksidi on erittäin tärkeä yhdiste, koska sillä on useita käyttötarkoituksia. Se on hyvin yleinen pohja, jota käytetään kemianteollisuudessa. Vahva emäs on yleisesti käytetty happojen titrauksessa laboratorioissa.

Yksi tunnetuimmista natriumhydroksidin käyttötarkoituksista on sen käyttö viemärien purkamiseen. Se on monissa eri viemäriin tarkoitetuissa puhdistusaineissa. Se voidaan myös esittää valkaisuainesaippuna, jolla on useita käyttötarkoituksia; voi pestä astioista kasvoihin. 

Natriumhydroksidia käytetään myös laajasti elintarvikkeiden jalostuksessa. Yhdistettä käytetään usein vaiheittain hedelmien ja vihannesten kuorimiseen, kaakaon ja suklaan jalostukseen, jäätelön sakeuttamiseen, blanching siipikarjaan ja jalostus soodaan.

Oliivit kastetaan natriumhydroksidiin yhdessä muiden aineiden kanssa, jotta ne ovat mustia, ja pehmeät esiliinat päällystetään myös yhdisteen kanssa, jotta ne saisivat pureskella koostumuksen..

Muita käyttötarkoituksia ovat:

  • Prosessit sellaisten tuotteiden valmistamiseksi, kuten muovit, rayon-saippuat ja tekstiilit.
  • Happojen elvyttäminen öljynjalostuksessa.
  • Poistoväri.
  • Alumiini kaiverrus.
  • Karjan sarvet poistetaan.
  • Paperinvalmistusprosessin kahden vaiheen aikana.
  • Rentoudu auttamaan hiusten suoristamisessa. Tämä on tulossa vähemmän suosittu kemiallisten palovammojen vuoksi.

Natriumhydroksidia voi joskus korvata kaliumhydroksidilla, joka on toinen vahva emäs ja voi joskus antaa samat tulokset (natriumhydroksidi, S.F.).

viittaukset

  1. Käyttöturvallisuustiedote Natriumhydroksidi . (2013, 21. toukokuuta). Haettu osoitteesta sciencelab: sciencelab.com.
  2. Kansallinen bioteknologian tiedotuskeskus ... (2017, maaliskuu 25). PubChem-yhdistelmätietokanta; CID = 14798. Haettu osoitteesta PubChem: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  3. Royal Society of Chemistry. (2015). Natriumhydroksidi. Haettu chemspideristä: chemspider.com.
  4. natriumhydroksidia. (2013, 18. maaliskuuta). Haettu olennaisesta kemianteollisuudesta: essentialchemicalindustry.org.
  5. Natriumhydroksidi. (2015, 9. lokakuuta). Haettu uudesta maailmastaclopediasta: newworldencyclopedia.org.
  6. Natriumhydroksidimyrkytys. (2015, 6. heinäkuuta). Elpynyt medlineplus: medlineplus.gov.
  7. Natriumhydroksidi. (S.F.). Palautettu weebly: natriumhydroxide.weebly.com.
  8. SODIUM HYDROXIDE, SOLID. (2016). Haettu osoitteesta cameochemicals: cameochemicals.noaa.gov.