Naatriumhüdroksiidi (NaOH) omadused, riskid ja kasutusalad

The naatriumhüdroksiid, tuntud ka kui valgendaja, naatriumhüdroksiid või kaustiline sood, on keemiline ühend valemiga NaOH, mis moodustab lahustis, näiteks vees lahustatuna tugevalt leeliselise lahuse..

Kaustilist sooda kasutatakse laialdaselt paljudes tööstusharudes, eriti tugeva keemilise alusena tselluloosi ja paberi, tekstiili, joogivee, seebide ja pesuvahendite tootmisel. Selle struktuur on näidatud joonisel 1.

Rachel Golearni sõnul oli maailma toodang 1998. aastal ligikaudu 45 miljonit tonni. Naatriumhüdroksiid on ka kemikaalilaborites kõige levinum alus ja seda kasutatakse laialdaselt äravoolu puhastajana.

Indeks

• 1 Naatriumhüdroksiidi tootmismeetodid
  • 1.1 Membraanrakud
  • 1.2 Elavhõbeda rakud
  • 1.3 Membraani rakud
• 2 Füüsikalised ja keemilised omadused
• 3 Reaktiivsus ja ohud
  • 3.1 Silma sattumine
  • 3.2 Kokkupuude nahaga
  • 3.3 Sissehingamine
  • 3.4 Allaneelamine
• 4 Kasutamine
• 5 Viited

Naatriumhüdroksiidi tootmismeetodid

Naatriumhüdroksiidi ja kloori valmistatakse koos naatriumkloriidi elektrolüüsiga. Suurem osa naatriumkloriidi (kivisool) ladestub paljudes maailma osades.

Näiteks Euroopas toodavad mered hoiuseid, mis ulatuvad küll Cheshire, Lancashire, Staffordshire ja Cleveland Ühendkuningriigist Poolasse, kuid mitte pidevalt. Neid leidub ka kogu Ameerika Ühendriikides, eriti Louisiana ja Texas.

Väikest kogust ekstraheeritakse kivisoolana, enamik neist on lahus, mis on kaevandatud soola vees kõrge rõhu all oleva vee kontrollitud pumpamise teel. Sellisel viisil saadud lahuses kaevatud soolvee osa aurustatakse, saades kuiva soola.

Päikesesool, mis saadakse merevee aurustamisega päikeseenergia abil, on samuti naatriumkloriidi allikas.

Küllastunud soolalahus puhastatakse enne elektrolüüsi, et sadestada kaltsiumi, magneesiumi ja teisi kahjulikke katioone naatriumkarbonaadi, naatriumhüdroksiidi ja teiste reaktiivide lisamisega. Suspensioonis olevad tahked ained eraldatakse soolveest settimise ja filtreerimisega.

Tänapäeval kasutatakse kolme elektrolüütilist protsessi. Igast protsessist saadud naatriumhüdroksiidi kontsentratsioon varieerub:

Membraanrakud

Naatriumhüdroksiidi toodetakse puhtana ligikaudu 30% (mass / mass) lahusena, mis tavaliselt kontsentreeritakse aurustamisega 50% (mass / mass) lahusele, kasutades rõhu all olevat auru..

Elavhõbeda rakud

Naatriumhüdroksiidi toodetakse 50% puhta lahusena (mass / mass), mis on maailma turul kõige enam müüdav kontsentratsioon. Mõnes protsessis kontsentreeritakse need aurustamisega kuni 75% ja seejärel kuumutatakse 750-850 K tahke naatriumhüdroksiidi saamiseks.

Membraani rakud

Naatriumhüdroksiidi toodetakse ebapuhta lahusena, mida nimetatakse "diafragma rakulahuseks" (DCL), tüüpiliste naatriumhüdroksiidi kontsentratsioonidega 10-12% (mass / mass) ja 15% naatriumkloriid (p / p). p).

Tavaliselt vajaliku 50% (w / w) resistentsuse saamiseks tuleb DCL-i kontsentreerida, kasutades aurustamisüksusi, mis on palju suuremad ja keerulisemad kui need, mida kasutatakse membraanrakkude taimedes.

Selle protsessi käigus sadestatakse suurel hulgal soola, mida tavaliselt kasutatakse küllastunud soolalahuse saamiseks rakkudele.

Diafragma rakus toodetud naatriumhüdroksiidi täiendav aspekt on see, et saadusel on väike kogus (1%) soola saasteainena, mis võib muuta materjali mõneks otstarbeks sobimatuks (naatriumhüdroksiid, 2013)..

Füüsikalised ja keemilised omadused

Toatemperatuuril on naatriumhüdroksiid tahke (helbed, terad, graanulid) värvitu kuni valge, lõhnatu. See on kergesti summutav ja neelab õhust kergesti ka süsinikdioksiidi, nii et seda tuleb hoida õhukindlas konteineris. Selle välimus on näidatud joonisel 2 (riiklik biotehnoloogia teabe keskus)..

Naatriumhüdroksiidi lahus on värvitu vedelik, mis on tihedam kui vesi. Ühendi molekulmass on 39,9971 g / mol ja tihedus 2,13 g / ml.

Selle sulamistemperatuur on 318 ° C ja selle keemistemperatuur on 1390 ° C. Naatriumhüdroksiid on vees väga hästi lahustuv, võimaldades lahustada 1110 g ühendit ühe liitri lahuse kohta, mis vabastab soojust protsessis. Samuti lahustub see glütseroolis, ammooniumis ja ei lahustu eetris ja mittepolaarsetes lahustites (Royal Society of Chemistry, 2015).

Hüdroksiidi ioon muudab naatriumhüdroksiidiks tugeva aluse, mis reageerib hapetega, moodustades vett ja vastavaid sooli

Seda tüüpi reaktsioon vabastab sooja, kui kasutatakse tugevat hapet. Selliseid happe-aluse reaktsioone võib kasutada ka tiitrimiseks. Tegelikult on see tavaline meetod hapete kontsentratsiooni mõõtmiseks.

Happe oksiidid nagu vääveldioksiid (SO)₂) Samuti reageerivad nad täielikult. Selliseid reaktsioone kasutatakse sageli kahjulike happegaaside puhastamiseks (nagu SO₂ ja H₂S) ja vältida selle vabanemist atmosfääri.

2NaOH + CO₂ → Na₂CO₃ + H₂O

Naatriumhüdroksiid reageerib aeglaselt klaasiga, moodustades naatriumsilikaadi, nii et NaOH-ga kokku puutunud klaasliidetel ja sulguritel on kalduvus külmutada..

Naatriumhüdroksiid ei ründa rauda. Ei vask. Kuid paljud teised metallid, nagu alumiinium, tsink ja titaan, kannatavad kiiresti tuleohtliku vesiniku vabastamisega. Samal põhjusel ei tohiks alumiiniumist pannu kunagi pleegitada (naatriumhüdroksiid, 2015)..

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

Reaktiivsus ja ohud

Naatriumhüdroksiid on tugev alus. Reageerib kiiresti ja eksotermiliselt nii orgaaniliste kui ka anorgaaniliste hapetega. See katalüüsib atsetaldehüüdi ja teiste polümeriseeruvate ühendite polümerisatsiooni. Need reaktsioonid võivad esineda ägedalt.

Reageerib suure vägivallaga fosforpentaoksiidiga, kui see algab kohalikust soojendamisest. Kontakt (kuivainena) tetrahüdrofuraaniga, mis sageli sisaldab peroksiide, võib olla ohtlik. Kaaliumhüdroksiidi kasutamisel on keemiliselt sarnased plahvatused.

Metüülalkoholi ja triklorobenseeni seguga kuumutamine sünteesi katse ajal põhjustas järsku rõhu ja plahvatuse. Kuum ja / või kontsentreeritud NaOH võib põhjustada hüdrokinooni lagunemise eksotermiliselt kõrgendatud temperatuuril (SODIUM HYDROXIDE, SOLID, 2016).

Ühend on nahaga kokkupuutel, silma sattumisel, allaneelamisel ja sissehingamisel väga ohtlik. Silma sattumisel võib tekkida sarvkesta kahjustus või pimedus. Kokkupuude nahaga võib põhjustada põletikku ja villid.

Tolmu sissehingamine tekitab seedetrakti või hingamisteede ärritust, mida iseloomustab põletamine, aevastamine ja köha (naatriumhüdroksiidi mürgistus, 2015).

Tugev ülemäärane kokkupuude võib põhjustada kopsukahjustusi, lämbumist, teadvuse kaotust või surma. Silma põletikku iseloomustab punetus, ärritus ja sügelus. Naha põletikku iseloomustab sügelus, koorimine, punetus või mõnikord villid.

Silma sattumine

Kui ühend satub silma, tuleb kontaktläätsed kontrollida ja eemaldada. Silmi tuleb pesta kohe rohke veega vähemalt 15 minutit külma veega.

Kokkupuude nahaga

Nahaga kokkupuute korral tuleb kahjustatud piirkonda viivitamatult vähemalt 15 minutit loputada rohke veega või nõrga happega, näiteks äädikas, eemaldades saastunud riided ja jalatsid. Katke ärritunud nahk pehmendava ainega.

Peske riided ja jalatsid enne nende korduskasutamist. Kui kokkupuude on tõsine, peske seda desinfitseerimisvahendiga ja katke nahale antibakteriaalse kreemiga saastunud nahk

Sissehingamine

Sissehingamise korral tuleb kannatanu viia jahedasse kohta. Kui te ei hingata, antakse kunstlik hingamine. Kui hingamine on raske, anna hapnik.

Allaneelamine

Allaneelamisel ei tohiks oksendamist esile kutsuda. Vabastage pingul riietus, näiteks särgikael, vöö või lips.

Kõigil juhtudel tuleb viivitamatult arsti poole pöörduda (ohutuskaart naatriumhüdroksiid, 2013).

Kasutamine

Naatriumhüdroksiid on äärmiselt oluline ühend, kuna sellel on mitu kasutusala. See on keemiatööstuses kasutatav väga levinud alus. Tugeva alusena kasutatakse seda tavaliselt hapete tiitrimisel laborites.

Üks naatriumhüdroksiidi kõige tuntumaid kasutusviise on selle kasutamine kanalisatsiooni eemaldamiseks. See on saadaval paljudes eri äravoolu puhastusvahendites. See võib olla ka pleegitusseepi kujul, mis on mitmeotstarbeline; saab pesta nõudest näole. 

Naatriumhüdroksiidi kasutatakse ka toiduainete töötlemisel. Seda ühendit kasutatakse sageli etappidena puuviljade ja köögiviljade koorimiseks, kakao ja šokolaadi töötlemiseks, paksendamiseks jäätiseks, blanšeerivaks kodulinnuks ja töötlemisvoodiks..

Oliivid leotatakse naatriumhüdroksiidis koos teiste ainetega, et muuta need mustaks, ja pehmed pretzelsid kaetakse ühendiga, et anda neile näriline tekstuur..

Muud kasutusalad on:

• Protsessid selliste toodete valmistamiseks nagu plastid, rayon seebid ja tekstiilid.
• Happega taaselustamine õli rafineerimisel.
• Eemaldusvärv.
• Alumiiniumist graveerimine.
• Kariloomade sarvede eemaldamine.
• Paberi valmistamise kahe etapi jooksul.
• Lõõgastajad, et aidata juukseid sirutada. See on muutumas vähem populaarseks keemiliste põletuste tõttu.

Naatriumhüdroksiidi võib mõnikord asendada kaaliumhüdroksiidiga, mis on veel üks tugev alus ja võib mõnikord anda samad tulemused (naatriumhüdroksiid, S.F.)..

Viited

1. Kemikaali ohutuskaart Naatriumhüdroksiid . (2013, 21. mai). Välja otsitud sciencelabist: sciencelab.com.
2. Riiklik biotehnoloogia teabe keskus ... (2017, 25. märts). PubChem Compound andmebaas; CID = 14798. Välja otsitud PubChem'ist: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
3. Royal Society of Chemistry. (2015). Naatriumhüdroksiid. Välja otsitud chemspiderist: chemspider.com.
4. naatriumhüdroksiid. (2013, 18. märts). Välja otsitud olulisest keemiatööstusest: essentialchemicalindustry.org.
5. Naatriumhüdroksiid. (2015, 9. oktoober). Välja otsitud uuest maailmastclopediast: newworldencyclopedia.org.
6. Naatriumhüdroksiidi mürgistus. (2015, 6. juuli). Taastatud medlineplus: medlineplus.gov.
7. Naatriumhüdroksiid. (S.F.). Taastati weeblyst: nátriumhydroxide.weebly.com.
8. Naatriumhüdroksiid, soliidne. (2016). Välja võetud cameochemicals: cameochemicals.noaa.gov.