Introducere .

Hidroxidul de sodiu sau hidroxidul de sodiu (NaOH), clorul, acidul clorhidric HC1 și hidrogenul sunt în prezent produse industrial prin electroliza unei soluții de clorură de sodiu.

Soda caustică sau hidroxidul de sodiu - un alcali puternic, numit în mod obișnuit sodă caustică, este utilizată în fabricarea săpunului, în producția de alumină - un produs intermediar pentru producerea de aluminiu metalic, în industria vopselelor și lacurilor, în industria de rafinare a petrolului, în industria producția de raion, în industria sintezei organice și în alte sectoare ale economiei naționale.

Când lucrați cu clor, acid clorhidric, acid clorhidric și sodă caustică, este necesar să respectați cu strictețe regulile de siguranță: inhalarea clorului provoacă o tuse ascuțită și sufocare, inflamarea membranelor mucoase ale tractului respirator, edem pulmonar și formarea ulterioară. a focarelor inflamatorii din plămâni.

Clorura de hidrogen, chiar și la niveluri scăzute în aer, provoacă iritații la nivelul nasului și laringelui, furnicături în piept, răgușeală și sufocare. În cazul intoxicațiilor cronice cu concentrații scăzute sunt afectați în special dinții, al căror smalț este rapid distrus.

Otrăvirea cu acid clorhidric este foarte asemănătoare Cu intoxicație cu clor.

Metode chimice pentru producerea hidroxidului de sodiu.

Metodele chimice pentru producerea hidroxidului de sodiu includ var și ferită.

Metoda varului pentru producerea hidroxidului de sodiu presupune reacția unei soluții de sodă cu lapte de var la o temperatură de aproximativ 80°C. Acest proces se numește causticizare; este descris de reacție

Na2C03 + Ca (OH)2 = 2NaOH + CaC03 (1)

precipitat de soluție

Reacția (1) produce o soluție de hidroxid de sodiu și un precipitat de carbonat de calciu. Carbonatul de calciu este separat din soluție, care este evaporată pentru a produce un produs topit care conține aproximativ 92% NaOH. NaOH topit este turnat în butoaie de fier unde se solidifică.

Metoda feritică este descrisă prin două reacții:

Na 2 C0 3 + Fe 2 0 3 = Na 2 0 Fe 2 0 3 + C0 2 (2)

ferită de sodiu

Na 2 0 Fe 2 0 3 -f H 2 0 = 2 NaOH + Fe 2 O 3 (3)

precipitat de soluție

reacția (2) prezintă procesul de sinterizare a sodiului cu oxid de fier la o temperatură de 1100-1200°C. În acest caz, se formează ferită de sodiu sinterizată și se eliberează dioxid de carbon. Apoi, tortul este tratat (leșiat) cu apă conform reacției (3); se obţin o soluţie de hidroxid de sodiu şi un precipitat de Fe 2 O 3 care, după separarea din soluţie, se reîntoarce în proces. Soluția conține aproximativ 400 g/l NaOH. Se evaporă pentru a obține un produs care conține aproximativ 92% NaOH.

Metodele chimice de producere a hidroxidului de sodiu au dezavantaje semnificative: consumă număr mare combustibil, soda caustică rezultată este contaminată cu impurități, întreținerea dispozitivelor necesită forță de muncă, etc. În prezent, aceste metode sunt aproape complet înlocuite de metoda de producție electrochimică.

Conceptul de electroliză și procese electrochimice.

Procesele electrochimice sunt procese chimice care au loc în soluții apoase sau topituri sub influența constantei curent electric.

Soluțiile și sărurile topite, soluțiile de acizi și alcaline, numite electroliți, aparțin celui de-al doilea tip de conductori în care transferul curentului electric este efectuat de ioni. (La conductoarele de primul fel, de exemplu metale, curentul este transportat de electroni.) Când curentul electric trece printr-un electrolit, ionii sunt descărcați la electrozi și substanțele corespunzătoare sunt eliberate. Acest proces se numește electroliză. Aparatul în care se efectuează electroliza se numește electrolizor sau baie electrolitică.

Electroliza este utilizată pentru a produce o serie de produse chimice - clor, hidrogen, oxigen, alcali etc. Trebuie remarcat faptul că electroliza produce produse chimice cu un grad ridicat de puritate, care în unele cazuri este de neatins folosind metode chimice de producere a acestora.

Dezavantajele proceselor electrochimice includ consumul mare de energie în timpul electrolizei, ceea ce crește costul produselor rezultate. În acest sens, este recomandabil să se efectueze procese electrochimice numai pe baza energiei electrice ieftine.

Materii prime pentru producerea hidroxidului de sodiu.

Pentru a produce hidroxid de sodiu, clor și hidrogen, se folosește o soluție de sare de masă, care este supusă electrolizei Sarea de masă se găsește în natură sub formă de depozite subterane de sare gemă, în apele lacurilor și mărilor. sub formă de saramură sau soluții naturale. Zăcămintele de sare gemă sunt situate în Donbass, Urali, Siberia, Transcaucazia și alte zone. Unele lacuri din țara noastră sunt și ele bogate în sare.

Vara, apa se evaporă de pe suprafața lacurilor, iar sarea de masă precipită sub formă de cristale. Acest tip de sare se numește sare auto-decantată. ÎN apa de mare conţine până la 35 g/l clorură de sodiu. În locurile cu climă caldă, unde are loc o evaporare intensă a apei, se formează soluții concentrate de clorură de sodiu, din care cristalizează. În măruntaiele pământului, în straturile de sare curg ape subterane, care dizolvă NaCl și formează saramură subterană care ies la suprafață prin foraje.

Soluțiile de sare de masă, indiferent de calea de producere a acestora, conțin impurități de săruri de calciu și magneziu și, înainte de a fi transferate în atelierul de electroliză, sunt purificate din aceste săruri. Curățarea este necesară deoarece în timpul procesului de electroliză se pot forma hidroxizi de calciu și magneziu slab solubili, care perturbă cursul normal al electrolizei.

Curățarea saramurilor se face cu o soluție de sifon și lapte de var. Pe lângă purificarea chimică, soluțiile sunt eliberate de impuritățile mecanice prin decantare și filtrare.

Electroliza soluțiilor de sare de masă se realizează în băi cu catod solid de fier (oțel) și cu diafragme și în băi cu catod de mercur lichid. În orice caz, electrolizoarele industriale utilizate pentru echiparea magazinelor mari moderne de clor trebuie să aibă performanțe ridicate, un design simplu, să fie compacte, să funcționeze fiabil și constant.

Electroliza soluțiilor de clorură de sodiu în băi cu catod de oțel și anod de grafit .

Face posibilă producerea hidroxid de sodiu, clor și hidrogen într-un singur aparat (electrolizor). Când un curent electric continuu trece printr-o soluție apoasă de clorură de sodiu, ne putem aștepta la eliberarea de clor:

2CI - - 2eÞ C1 2 (a)

precum și oxigen:

20N - - 2eÞ 1/2O 2 + H 2 O(b)

H20-2eÞ1/2Þ2 + 2H+

Potențialul normal al electrodului pentru descărcarea ionilor OH - este + 0,41 V, iar potențialul normal al electrodului pentru descărcarea ionilor de clor este + 1,36 V.Într-o soluție saturată neutră de clorură de sodiu, concentrația ionilor de hidroxil este de aproximativ 1 10 - 7 g-eq/l. La 25° C, potențialul de descărcare de echilibru al ionilor hidroxil va fi

Potențial de descărcare de echilibru, ioni de clor la o concentrație de NaCl în soluție de 4,6 g-eq/l egală

În consecință, oxigenul ar trebui să fie descărcat mai întâi la anod cu supratensiune scăzută.

Cu toate acestea, pe anozii de grafit supratensiunea de oxigen este mult mai mare decât suprapotenţialul de clor şi de aceea se va produce în principal descărcarea ionilor C1 pe aceştia - cu eliberarea de clor gazos conform reacţiei (a).

Eliberarea de clor este facilitată prin creșterea concentrației de NaCI în soluție datorită scăderii valorii potențialului de echilibru. Acesta este unul dintre motivele pentru care se utilizează soluții concentrate de clorură de sodiu care conțin 310-315 g/l.

La catod într-o soluție alcalină, moleculele de apă sunt descărcate conform ecuației

H20 + e = H + OH - (c)

Atomii de hidrogen, după recombinare, sunt eliberați ca hidrogen molecular

2Н Þ Н 2 (g)

Descărcarea ionilor de sodiu din soluții apoase pe un catod solid este imposibilă datorită potențialului lor de descărcare mai mare în comparație cu hidrogenul. Prin urmare, ionii de hidroxid care rămân în soluție formează o soluție alcalină cu ioni de sodiu.

Procesul de descompunere a NaCl poate fi exprimat în acest fel prin următoarele reacții:


adică clorul se formează la anod, iar hidrogenul și hidroxidul de sodiu se formează la catod.

În timpul electrolizei, împreună cu principalele procese descrise, pot apărea și procese secundare, dintre care unul este descris de ecuația (b). În plus, clorul eliberat la anod este parțial dizolvat în electrolit și hidrolizat prin reacție.

În cazul difuziei alcaline (ioni OH) la anod sau deplasării produselor catodice și anodice, hipocloroși și acid clorhidric neutralizat cu alcali pentru a forma hipoclorit și clorură de sodiu:

HOC1 + NaOH = NaOCl + H20

HC1 + NaOH = NaCI + H20

Ionii de ClO - de la anod sunt ușor oxidați în ClO 3 -. Prin urmare, din cauza proceselor secundare în timpul electrolizei, se va forma hipoclorit de sodiu, clorură și clorat de sodiu, ceea ce va duce la scăderea eficienței curente și a eficienței energetice. Într-un mediu alcalin, eliberarea de oxigen la anod este facilitată, ceea ce va înrăutăți și performanța electrolizei.

Pentru a reduce apariția reacțiilor secundare, trebuie create condiții care să împiedice amestecarea produselor catodice și anodice. Acestea includ separarea spațiilor catodice și anodice printr-o diafragmă și filtrarea electrolitului prin diafragmă în direcția opusă mișcării ionilor OH - către anod. Astfel de diafragme se numesc diafragme filtrante și sunt fabricate din azbest.

Proprietăți fizice

Oxidul de sodiu hidrat NaOH este un solid alb. Dacă lăsați o bucată de sodă caustică în aer, aceasta se va răspândi în curând, deoarece atrage umezeala din aer. Soda caustică se dizolvă bine în apă și se eliberează o cantitate mare de căldură. Soluția de sodă caustică este săpunoasă la atingere.

Termodinamica solutiilor

Δ H0 dizolvarea pentru o soluție apoasă infinit diluată este -44,45 kJ/mol.

Din soluții apoase la 12,3-61,8 °C, cristalizează monohidrat (singonium ortorombic), punctul de topire 65,1 °C; densitate 1,829 g/cm³; ΔH 0 arr.−425,6 kJ/mol), în intervalul de la −28 la −24 °C - heptahidrat, de la −24 la −17,7 °C - pentahidrat, de la −17,7 la −5,4 °C - tetrahidrat (α-modificare), de la − 5,4 până la 12,3 °C. Solubilitate în metanol 23,6 g/l (t = 28 °C), în etanol 14,7 g/l (t = 28 °C). NaOH 3,5H20 (punct de topire 15,5°C);

Proprietăți chimice

(1) H2S + 2NaOH = Na2S + 2H2O (cu exces de NaOH)

(2) H2S + NaOH = NaHS + H2O (sare acidă, în raport de 1:1)

(în general, o astfel de reacție poate fi reprezentată printr-o ecuație ionică simplă; reacția are loc cu eliberarea de căldură (reacție exotermă): OH − + H 3 O + → 2H 2 O.)

  • cu oxizi amfoteri care au proprietăți atât bazice, cât și acide și capacitatea de a reacționa cu alcalii ca și cu solidele atunci când sunt topite:

ZnO + 2NaOH → Na2ZnO2 + H2O

la fel cu solutiile:

ZnO + 2NaOH (soluție) + H 2O → Na 2 (soluție)

(Anionul format se numește ion tetrahidroxozincat, iar sarea care poate fi izolată din soluție se numește tetrahidroxozincat de sodiu. Hidroxidul de sodiu intră și el în reacții similare cu alte oxizi amfoteri.)

Al(OH)3 + 3NaOH = Na3

2Na + + 2OH − + Cu 2+ + SO 4 2− → Cu(OH) 2 ↓+ Na 2 SO 4

Hidroxidul de sodiu este utilizat pentru precipitarea hidroxizilor metalici. De exemplu, așa se obține hidroxidul de aluminiu asemănător gelului prin reacția hidroxidului de sodiu cu sulfatul de aluminiu în soluție apoasă, evitând în același timp excesul de alcali și dizolvarea sedimentului. Este folosit, în special, pentru purificarea apei din materii mici în suspensie.

4P + 3NaOH + 3H2O → PH3 + 3NaH2PO2.

3S + 6NaOH → 2Na2S + Na2SO3 + 3H2O

Hidroliza esterilor

Ca urmare a interacțiunii grăsimilor cu hidroxidul de sodiu se obțin săpunuri solide (se folosesc la producerea săpunului), iar cu hidroxid de potasiu, fie solid, fie săpunuri lichide, în funcție de compoziția grăsimii.

HO-CH2-CH2OH + 2NaOH → NaO-CH2-CH2-ONa + 2H2O

Anod: 2Cl − - 2е − → Cl 2 - proces principal 2H2O-2e-→O2+4H+ 6СlО - + 3Н 2 О - 6е - → 2СlО 3 - + 4Сl - + 1,5O 2 + 6Н + Catod: 2H 2 O + 2e − → H 2 + 2OH − - proces principal ClO - + H2O + 2e - → CI - + 2OH - СlО 3 - + 3Н 2 O + 6е - → Сl - + 6ОН -

Electrozii de grafit sau carbon pot fi utilizați ca anod în electrolizoarele cu diafragmă. Astăzi, aceștia au fost înlocuiți în principal cu anozi de titan cu acoperire cu ruteniu-oxid de titan (anozi ORTA) sau alți cu consum redus.

În etapa următoare, leșia electrolitică este evaporată și conținutul de NaOH din ea este ajustat la o concentrație comercială de 42-50% în greutate. în conformitate cu standardul.

Na + + e = Na 0 nNa + + nHg − = Na + Hg

Amalgamul curge continuu de la electrolizor la descompozitorul de amalgam. Apa foarte purificată este, de asemenea, furnizată continuu către descompozitor. În ea, amalgamul de sodiu, ca urmare a unui proces chimic spontan, este aproape complet descompus de apă cu formarea de mercur, soluție caustică și hidrogen:

Na + Hg + H20 = NaOH + 1/2H2 + Hg

Soluția caustică astfel obținută, care este un produs comercial, nu conține practic impurități. Mercurul este aproape complet eliberat de sodiu și returnat la electrolizor. Hidrogenul este îndepărtat pentru purificare.

Cu toate acestea, purificarea completă a unei soluții alcaline din reziduurile de mercur este practic imposibilă, astfel încât această metodă este asociată cu scurgeri de mercur metalic și vapori săi.

Cerințele tot mai mari pentru siguranța mediului în producție și costul ridicat al mercurului metalic duc la deplasarea treptată a metodei mercurului prin metode de producere a alcaline cu catod solid, în special metoda membranei.

Metode de laborator de obţinere

Hidroxidul de sodiu este uneori preparat în laborator prin mijloace chimice, dar mai des se folosește un electrolizor cu diafragmă mică sau cu membrană.

Piața de sodă caustică

Producția mondială de hidroxid de sodiu, 2005
Producător Volumul producției, milioane de tone Ponderea în producția mondială
DOW 6.363 11.1
Compania Occidental Chemical 2.552 4.4
Formosa Plastics 2.016 3.5
PPG 1.684 2.9
Bayer 1.507 2.6
Solvay 1.252 2.2
Akzo Nobel 1.157 2.0
Tosoh 1.110 1.9
Arkema 1.049 1.8
Olin 0.970 1.7
Rusia 1.290 2.24
China 9.138 15.88
Alte 27.559 47,87
Total: 57,541 100
În Rusia, conform GOST 2263-79, sunt produse următoarele mărci de sodă caustică:

TR - mercur solid (fulg);

TD - diafragmă solidă (topită);

PP - soluție de mercur;

РХ - soluție chimică;

RD - soluție de diafragmă.

Numele indicatorului TR OKP 21 3211 0400 TD OKP 21 3212 0200 RR OKP 21 3211 0100 RH clasa I OKP 21 3221 0530 RH clasa a II-a OKP 21 3221 0540 RD Premium grad OKP 21 3212 0320 RD clasa I OKP 21 3212 0330
Aspect Masă solzoasă albă. Culoare deschisă permisă Masă albă topită. Culoare deschisă permisă Lichid transparent incolor Lichid incolor sau colorat. Se admite sedimentul cristalizat Lichid incolor sau colorat. Se admite sedimentul cristalizat Lichid incolor sau colorat. Se admite sedimentul cristalizat
Fracția de masă de hidroxid de sodiu, %, nu mai puțin 98,5 94,0 42,0 45,5 43,0 46,0 44,0
Indicatori ai pieței rusești de hidroxid de sodiu lichid în perioada 2005-2006.
Numele companiei 2005 mii de tone 2006 mii de tone cota in 2005% cota in 2006%
SA „Kaustik”, Sterlitamak 239 249 20 20
SA „Kaustik”, Volgograd 210 216 18 18
OJSC „Sayanskkhimplast” 129 111 11 9
SRL „Usolyekhimprom” 84 99 7 8
OJSC Sibur-Neftekhim 87 92 7 8
SA „Khimprom”, Ceboksary 82 92 7 8
VOJSC „Khimprom”, Volgograd 87 90 7 7
CJSC „Ilimkhimprom” 70 84 6 7
OJSC „KCCHK” 81 79 7 6
NAC "AZOT" 73 61 6 5
SA „Khimprom”, Kemerovo 42 44 4 4
Total: 1184 1217 100 100
Indicatori ai pieței ruse de sodă caustică solidă în 2005-2006.
Numele companiei 2005 tone 2006 tone cota in 2005% cota in 2006%
SA „Kaustik”, Volgograd 67504 63510 62 60
SA „Kaustik”, Sterlitamak 34105 34761 31 33
OJSC Sibur-Neftekhim 1279 833 1 1
VOJSC „Khimprom”, Volgograd 5768 7115 5 7
Total: 108565 106219 100 100

Aplicație

Biodiesel

Producția de biodiesel

Hidroxid de sodiu utilizat în multe industrii și pentru nevoi casnice:

  • Caustica este folosită în industria celulozei și hârtiei pentru delignificarea (procedeul cu sulfat) a celulozei, la producerea hârtiei, cartonului, fibrelor artificiale, plăcilor fibroase.
  • Pentru saponificarea grăsimilor producerea de săpun, șampon și alți detergenți. În antichitate, cenușa era adăugată în apă în timpul spălării și, se pare, gospodinele au observat că, dacă cenușa conține grăsime care a intrat în șemineu în timpul gătitului, atunci vasele erau spălate bine. Profesia de producător de săpun (saponarius) a fost menționată pentru prima dată în jurul anului 385 d.Hr. e. Teodor Priscianus. Arabii fac săpun din uleiuri și sifon încă din secolul al VII-lea. Săpunurile de astăzi sunt făcute în același mod ca acum 10 secole. În prezent, produsele pe bază de hidroxid de sodiu (cu adaos de hidroxid de potasiu, încălzit la 50-60 de grade Celsius, sunt folosite în spălarea industrială pentru curățarea produselor din oțel inoxidabil de grăsimi și alte substanțe uleioase, precum și reziduurile de prelucrare mecanică.
  • ÎN industriile chimice- pentru a neutraliza acizii si oxizii acizi, ca reactiv sau catalizator in reactii chimice, V analiză chimică pentru titrare, pentru gravarea aluminiului și în producția de metale pure, în rafinarea petrolului- pentru producerea uleiurilor.
  • Pentru producerea de combustibil biodiesel- obtinut din uleiuri vegetale si folosit pentru a inlocui motorina conventionala. Pentru a obține biodiesel, se adaugă o unitate de masă de alcool la nouă unități de masă de ulei vegetal (adică se menține un raport de 9:1), precum și un catalizator alcalin (NaOH). Esterul rezultat (în principal acidul linoleic) se caracterizează printr-o bună inflamabilitate datorită numărului său ridicat de cetan. Cifra cetanica este o caracteristică cantitativă condiționată a autoaprinderii combustibililor diesel într-un cilindru al motorului (analog cu cifra octanică pentru benzină). Dacă motorina minerală este caracterizată de un indicator de 50-52%, atunci eterul metilic corespunde deja inițial cu 56-58% cetan. Materia prima pentru producerea biodieselului poate fi diferite uleiuri vegetale: rapita, soia si altele, cu exceptia celor care contin un continut ridicat de acid palmitic (ulei de palmier). În timpul producției sale, procesul de esterificare produce și glicerină, care este utilizată în industria alimentară, cosmetică și hârtie sau este procesată în epiclorhidrina folosind metoda Solvay.
  • Ca agent pentru dizolvarea conductelor de canalizare înfundate, sub formă de granule uscate sau ca parte a gelurilor. Hidroxidul de sodiu dezagregează blocajul și facilitează deplasarea ușoară a acestuia mai departe de-a lungul conductei.
  • În apărare civilă pentru degazare si neutralizare substanțe toxice, inclusiv sarin, în mașini de respirație (aparate de respirație autonome (IBA), pentru a curăța aerul expirat de dioxidul de carbon.
  • Hidroxidul de sodiu este, de asemenea, utilizat în combinație cu zinc pentru focalizare. O monedă de cupru este fiartă într-o soluție de hidroxid de sodiu în prezența granulelor de metal zinc, după 45 de secunde, culoarea banului va deveni argintie. După aceasta, bănuțul este îndepărtat din soluție și încălzit în flacăra unui arzător, unde aproape instantaneu devine „auriu”. Motivul acestor modificări este următorul: ionii de zinc reacționează cu hidroxidul de sodiu (în deficiență) pentru a forma Zn(OH) 4 2− - care, atunci când este încălzit, se descompune în zinc metal și se depune pe suprafața monedei. Și atunci când sunt încălzite, zincul și cuprul formează un aliaj de aur - alamă.
  • Hidroxidul de sodiu este folosit și pentru curățarea formelor de anvelope.
  • Hidroxidul de sodiu este, de asemenea, utilizat pentru producția ilegală metamfetaminele si alte droguri.
  • În gătit: pentru spălarea și curățarea fructelor și legumelor, în producția de ciocolată și cacao, băuturi, înghețată, colorarea caramelului, pentru înmuierea măslinelor și conferirea unei culori negre, la fabricarea produselor de panificație. Înregistrat ca supliment alimentar E524.
    Unele feluri de mâncare sunt preparate folosind sodă caustică:
    • Lutefisk- Mâncare de pește scandinav - codul uscat se înmoaie timp de 5-6 zile în alcali caustic și capătă o consistență moale, asemănătoare jeleuului.
    • Covrig- Covrigei germani - inainte de coacere, sunt tratati intr-o solutie de alcali caustici, care contribuie la formarea unei cruste crocante unice.
  • În cosmetologie pentru îndepărtarea zonelor de piele keratinizate: veruci, papiloame.

Precauții la manipularea hidroxidului de sodiu

Hidroxidul de sodiu este caustic și coroziv. Aparține substanțelor din clasa a doua de pericol. Prin urmare, trebuie să aveți grijă când lucrați cu el. În cazul contactului cu pielea, mucoasele și ochii, se formează arsuri chimice grave. Contactul cu ochii provoacă modificări ireversibile ale nervului optic (atrofie) și, ca urmare, pierderea vederii. Dacă suprafețele mucoase intră în contact cu alcalii caustici, este necesar să se clătească zona afectată cu un jet de apă, iar în cazul contactului cu pielea, cu o soluție slabă de acid acetic. Când se lucrează cu sodiu caustic, se recomandă următoarele echipamente de protecție: ochelari de protecție împotriva stropilor chimici pentru a proteja ochii, mănuși de cauciuc sau mănuși cu suprafață caustică pentru a proteja mâinile și pentru a proteja corpul - îmbrăcăminte rezistentă la substanțe chimice impregnate cu vinil sau costume cauciucate .

MPC de hidroxid de sodiu în aer este de 0,5 mg/m³.

Literatură

  • Tehnologia chimică generală. Ed. I. P. Muhlenova. Manual pentru specialitățile chimico-tehnologice ale universităților. - M.: facultate.
  • Fundamentele de chimie generală, vol. 3, B.V. Nekrasov. - M.: Chimie, 1970.
  • Tehnologia chimică generală. Furmer I. E., Zaitsev V. N. - M.: Liceu, 1978.
  • Ordinul Ministerului Sănătății al Federației Ruse din 28 martie 2003 N 126 „Cu privire la aprobarea Listei factorilor de producție nocivi, sub influența cărora se recomandă consumul de lapte sau alte produse alimentare echivalente în scopuri preventive”.
  • Rezoluția medicului șef sanitar de stat al Federației Ruse din 4 aprilie 2003 N 32 „Cu privire la introducerea în vigoare a normelor sanitare pentru organizarea transportului de mărfuri pe transport feroviar. SP 2.5.1250-03".
  • Legea federală din 21 iulie 1997 N 116-FZ „Cu privire la siguranța industrială a instalațiilor de producție periculoase” (modificată la 18 decembrie 2006).
  • Ordinul Ministerului Resurselor Naturale al Federației Ruse din 2 decembrie 2002 N 786 „Cu privire la aprobarea catalogului federal de clasificare a deșeurilor” (modificat și completat la 30 iulie 2003).
  • Rezoluția Comitetului de Stat al Muncii al URSS din 25 octombrie 1974 N 298/P-22 „Cu privire la aprobarea listei industriilor, atelierelor, profesiilor și posturilor cu condiții de muncă periculoase, munca în care dă dreptul la concediu suplimentar și o perioadă de muncă scurtată zi” (modificată la 29 mai 1991).
  • Rezoluția Ministerului Muncii din Rusia din 22 iulie 1999 N 26 „Cu privire la aprobarea standardelor standard ale industriei pentru eliberarea gratuită de îmbrăcăminte specială, încălțăminte specială și alte echipamente de protecție personală pentru lucrătorii din producția chimică”.
  • Rezoluția medicului șef sanitar de stat al Federației Ruse din 30 mai 2003 N 116 privind implementarea GN 2.1.6.1339-03 „Niveluri aproximative de expunere sigură (SAEL) la poluanți în aerul atmosferic zone populate.” (modificată la 3 noiembrie 2005).

Introducere

Ai venit la magazin, încercând să cumperi săpun fără parfum. Desigur, pentru a înțelege ce produse din această gamă au miros și care nu, ridici fiecare sticlă de săpun și îi citești compoziția și proprietățile. În cele din urmă, am ales-o pe cea potrivită, dar în timp ce ne uităm la diferite compoziții de săpun am observat o tendință ciudată - pe aproape toate sticlele scria: „Structura săpunului conține hidroxid de sodiu”. Aceasta este povestea standard a introducerii majorității oamenilor în hidroxidul de sodiu. Aproximativ jumătate dintre oameni vor „scuipa și uita”, iar unii vor dori să afle mai multe despre el. Pentru ei astăzi vă voi spune ce este această substanță.

Definiţie

Hidroxidul de sodiu (formula NaOH) este cel mai comun alcalin din lume. Pentru referință: alcalii sunt o bază foarte solubilă în apă.

Nume

În diferite surse poate fi numit hidroxid de sodiu, sodă caustică, sodă caustică, sodă caustică sau alcalină caustică. Deși denumirea de „alcali caustici” poate fi aplicată tuturor substanțelor din acest grup. Abia în secolul al XVIII-lea li s-au dat nume separate. Există, de asemenea, un nume „inversat” pentru substanța descrisă acum - hidroxid de sodiu, folosit de obicei în traducerile ucrainene.

Proprietăți

După cum am spus deja, hidroxidul de sodiu este foarte solubil în apă. Dacă puneți chiar și o mică bucată din ea într-un pahar cu apă, după câteva secunde se va aprinde și „sura” și „sări” pe suprafața sa (foto). Și asta va continua până când se va dizolva complet în ea. Dacă, după ce reacția este completă, vă scufundați mâna în soluția rezultată, aceasta va fi săpunoasă la atingere. Pentru a afla cât de puternic este alcaliul, indicatori - fenolftaleină sau metil portocală - sunt scufundați în el. Fenolftaleina din ea devine purpurie la culoare, iar portocaliul de metil devine galben. Hidroxidul de sodiu, ca toate alcaliile, conține ioni de hidroxid. Cu cât sunt mai multe în soluție, cu atât culoarea indicatorilor este mai strălucitoare și alcalii sunt mai puternici.

Chitanță

Există două moduri de a obține hidroxid de sodiu: chimic și electrochimic. Să aruncăm o privire mai atentă la fiecare dintre ele.

Aplicație

Delignificarea celulozei, producția de carton, hârtie, carton și fibre artificiale nu se pot face fără hidroxid de sodiu. Iar cand reactioneaza cu grasimile se obtin sapun, sampoane si alti detergenti. În chimie, este folosit ca reactiv sau catalizator în multe reacții. Hidroxidul de sodiu este cunoscut și ca aditiv alimentar E524. Și acestea nu sunt toate domeniile de aplicare a acestuia.

Concluzie

Acum știi totul despre hidroxidul de sodiu. După cum puteți vedea, aduce beneficii foarte mari oamenilor - atât în ​​industrie, cât și în viața de zi cu zi.

· Proprietăți chimice· Determinarea calitativă a ionilor de sodiu · Metode de preparare · Piața sodei caustice · Aplicare · Precauții la manipularea hidroxidului de sodiu · Literatură & middot

Hidroxidul de sodiu (alcalin caustic) este o bază chimică puternică (bazele puternice includ hidroxizi ale căror molecule se disociază complet în apă), acestea includ hidroxizi ai metalelor alcaline și alcalino-pământoase din subgrupele Ia și IIa tabel periodic D.I. Mendeleev, KOH (potasiu caustic), Ba(OH) 2 (barit caustic), LiOH, RbOH, CsOH. Alcalinitatea (bazicitatea) este determinată de valența metalului, raza exteriorului învelișul de electroniși activitatea electrochimică: cu cât raza învelișului de electroni este mai mare (crește cu numărul de serie), cu atât metalul renunță mai ușor la electroni și cu atât activitatea sa electrochimică este mai mare și cu atât mai la stânga elementul este situat în seria electrochimică a metalului. activitate, în care activitatea hidrogenului este considerată zero.

Soluțiile apoase de NaOH au o reacție alcalină puternică (pH-ul unei soluții 1% = 13). Principalele metode de determinare a alcalinelor în soluții sunt reacțiile la ion hidroxid (OH), (cu fenolftaleină - colorant purpuriu și metil portocaliu (metil portocaliu) - colorant galben). Cu cât sunt mai mulți ioni de hidroxid în soluție, cu atât alcalii sunt mai puternici și culoarea indicatorului este mai intensă.

Hidroxidul de sodiu reacţionează:

1.Neutralizare cu diverse substanţe în oricare stări de agregare, de la soluții și gaze la solide:

  • cu acizi - cu formarea de săruri și apă:

NaOH + HCl → NaCl + H2O

(1) H2S + 2NaOH = Na2S + 2H2O (cu exces de NaOH)

(2) H2S + NaOH = NaHS + H2O (sare acidă, în raport de 1:1)

(în general, o astfel de reacție poate fi reprezentată printr-o ecuație ionică simplă; reacția are loc cu eliberarea de căldură (reacție exotermă): OH + H3O + → 2H2O.)

  • cu oxizi amfoteri care au proprietăți atât bazice, cât și acide și capacitatea de a reacționa cu alcalii ca și cu solidele atunci când sunt topite:

ZnO + 2NaOH → Na2ZnO2 + H2O

la fel cu solutiile:

ZnO + 2NaOH (soluție) + H 2O → Na 2 (soluție)

(Anionul format se numește ion tetrahidroxozincat, iar sarea care poate fi izolată din soluție se numește tetrahidroxozincat de sodiu. Hidroxidul de sodiu suferă, de asemenea, reacții similare cu alți oxizi amfoteri.)

  • Cu hidroxizi amfoteri:

Al(OH)3 + 3NaOH = Na3

2. Schimb cu săruri în soluție:

2NaOH + CuSO4 → Cu (OH)2 + Na2SO4,

2Na + + 2OH + Cu 2+ + SO 4 2 → Cu(OH) 2 + Na 2 SO 4

Hidroxidul de sodiu este utilizat pentru precipitarea hidroxizilor metalici. De exemplu, așa se obține hidroxidul de aluminiu asemănător gelului prin reacția hidroxidului de sodiu pe sulfat de aluminiu într-o soluție apoasă, în plus față de evitarea excesului de alcali și dizolvarea precipitatului. Este folosit, în special, pentru purificarea apei din materii mici în suspensie.

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

6Na + + 6OH + 2Al 3+ + SO 4 2 → 2Al(OH) 3 + 3Na 2 SO 4.

3. Cu nemetale:

de exemplu, cu fosfor - cu formarea de hipofosfit de sodiu:

4P + 3NaOH + 3H2O → PH3 + 3NaH2PO2.

3S + 6NaOH → 2Na2S + Na2SO3 + 3H2O

  • cu halogeni:

2NaOH + Cl2 → NaClO + NaCl + H2O(dismutarea clorului)

2Na + + 2OH + 2Cl → 2Na + + 2O 2 + 2H + + 2Cl → NaClO + NaCl + H 2 O

6NaOH + 3I2 → NaIO3 + 5NaI + 3H2O

4. Cu metale: Hidroxidul de sodiu reactioneaza cu aluminiul, zincul, titanul. Nu reacționează cu fierul și cuprul (metale cu potențial electrochimic scăzut). Aluminiul se dizolvă ușor în alcalii caustici pentru a forma un complex foarte solubil - tetrahidroxialuminatul de sodiu și hidrogen:

2Al0 + 2NaOH + 6H20 → 3H2 + 2Na

2Al 0 + 2Na + + 8OH + 6H + → 3H 2 + 2Na +

5. Cu esteri, amide și halogenuri de alchil (hidroliză):

cu grăsimi (saponificare), această reacție este ireversibilă, deoarece acidul rezultat cu alcalii formează săpun și glicerină. Glicerina este ulterior extrasă din leșiile de săpun prin evaporare în vid și purificare suplimentară prin distilare a produselor rezultate. Această metodă de a face săpun este cunoscută în Orientul Mijlociu încă din secolul al VII-lea:

(C 17 H 35 COO) 3 C 3 H 5 + 3NaOH → C 3 H 5 (OH) 3 + 3C 17 H 35 COONa

Ca urmare a interacțiunii grăsimilor cu hidroxidul de sodiu se obțin săpunuri solide (se folosesc la producerea săpunului), iar cu hidroxidul de potasiu se obțin săpunuri fie solide, fie lichide, în funcție de compoziția grăsimii.

6. Cu alcooli polihidroxilici- cu formarea de alcoolați:

HO-CH2-CH2OH + 2NaOH → NaO-CH2-CH2-ONa + 2H2O

7. Cu sticlă: ca urmare a expunerii prelungite la hidroxid de sodiu fierbinte, suprafața sticlei devine mată (leșierea silicaților):

SiO2 + 4NaOH → (2Na2O) SiO2 + 2H2O.

Acest reactiv, cel mai comun alcalin, este mai bine cunoscut sub numele de sodă caustică sau sodă caustică (din cuvânt francez sodiu - sodiu și cuvântul grecesc kaustikos - caustic). Pe baza numelui, este clar că substanța este periculoasă, așa că trebuie manipulată cu grijă. - masa cristalină incoloră. Substanța este capabilă să corodeze nu numai materialele de origine organică, ci și anumite metale, iar la contactul cu zinc, plumb, aluminiu, staniu și aliajele acestora, se eliberează hidrogen, un gaz exploziv. Soda caustică nu trebuie lăsată să intre în contact cu amoniacul, acesta fiind un pericol de incendiu.

Caracteristici importante ale hidroxidului de sodiu

Este important să le cunoașteți pentru ca lucrul cu acest reactiv să fie sigur și ca utilizarea lui să aducă rezultatele așteptate.

  • „Ca și alte substanțe alcaline, această substanță chimică este o bază puternică, despre care se știe că se dizolvă bine în apă, care este însoțită de o eliberare puternică de căldură.
  • — Hidroxidul de sodiu se poate dizolva literalmente atunci când este expus la aer, deoarece este incredibil de higroscopic și absoarbe umezeala din mediu. Aceasta înseamnă că trebuie păstrat într-un recipient bine închis și într-un loc uscat. Uneori se păstrează sub formă de soluție în apă, etil sau metanol.
  • — Nu este recomandabil să plasați o soluție fierbinte sau un reactiv topit în recipiente din sticlă sau porțelan - acest lucru le poate deteriora, deoarece substanța caustică reacţionează cu silicea din compoziţia lor. Este mai bine să cumpărați un recipient din polietilenă, clorură de polivinil sau cauciuc pentru hidroxid de sodiu.

Principalele aplicații ale sodei caustice

  • — Fabricarea săpunului, producția de hârtie și carton, produse cosmetice, solvenți, biodiesel și uleiuri minerale.
  • — Prelucrarea lemnului, neutralizarea gazelor și acizilor toxici.
  • — În medicină: îndepărtarea pielii keratinizate și a papiloamelor, tratamentul verucilor.
  • — Ca agent de curățare și dezinfectare, în industria chimică ca catalizator.
  • — În industria alimentară, în special pentru a da culoare închisă și moliciune măslinelor, pentru a obține o crustă crocantă în produsele de panificație și în producția de cacao.

Măsuri de siguranță atunci când lucrați cu hidroxid de sodiu

Conform GOST 12.1.007-76, soda caustică aparține clasei II de toxicitate (foarte periculoasă). Poate provoca arsuri grave ale pielii și mucoaselor și leziuni ireversibile ale vederii dacă intră în ochi. De aceea trebuie să lucrați cu el purtând mănuși și ochelari de protecție și folosind haine speciale impregnate cu vinil sau cauciucate.

Dacă substanța ajunge pe membrana mucoasă, aceasta trebuie spălată cât mai curând posibil cu multă apă curentă, iar pielea trebuie spălată cu o soluție slabă de oțet.

Dacă suprafața de arsură este mare sau dacă reactivul intră în interior sau în ochi, nu trebuie doar să luați aceste măsuri, ci și să consultați imediat un medic.

Puteți cumpăra hidroxid de sodiu alcalin din magazinul nostru și sperăm că veți respecta măsurile de siguranță. Produsul este vândut cu livrare, așa că puteți cumpăra alcali la Moscova sau alt oraș din Rusia și îl puteți primi în curând în orașul dvs.