натриев хидроксид
Натриев хидроксид, натриев хидроксид, - на неорганично съединение, състав хидроксид NaOH. Тя е бяла, непрозрачна и много хигроскопични кристали. Веществото е разтворим във вода, голямо количество топлина, когато се комбинира с вода.
Експонати силна алкалност. Стойността на рН на 1% воден разтвор при 13.
Натриев хидроксид е токсично съединение, то може също така да бъде корозивно за метали. Веществото се използва в производството на много продукти, по-специално повърхностно активни вещества, хартия, козметични средства, лекарства.
физични свойства
натриев хидроксид, натриев хидроксид - бяло твърдо вещество. Ляв въздух сода каустик скоро отминала, тъй като привлича влагата от въздуха. Веществото е силно разтворим във вода, с голямо количество топлина.
Разтворимостта на NaOH във вода
Разтворимост в метанол беше 23,6 гр / л (при 28 ° С), в етанол - 14,7 гр / л (28 ° С).
Натриев хидроксид погрешка при допир.
термодинамиката на разтвори
Енталпия на разтваряне за безкрайно разреден воден разтвор е -44.45 кДж / мол.
От водни разтвори кристализират хидрати:
- при 12,3-61,8 ° С - монохидрат NaOH · Н 2О (syngonies ромбично, точка на топене 65,1 ° С; плътност 1.829 гр / см; АН 0 одобрен -425.6 кДж / мол)
- в диапазона -28 ... -24 ° С - хептахидрат NaOH · 7Н 2О;
- -24 до -17,7 ° С - пентахидрат NaOH · 5Н 2О;
- от -17,7 до -5,4 ° С - тетрахидрат NaOH · 4Н 2О (α-модификация);
- от -8,8 до 15,6 ° С - NaOH · 3,5N 2О (точка на топене 15,5 ° С).
- от 0 ° С до 12.3 ° С - дихидрат NaOH · 2Н 2О;
Исторически, първият метод за получаване на натриев хидроксид беше взаимодействие сода Na 2СО 3 и вода, гасена вар СаО:
Провеждането на реакцията и насърчава смесване на висока температура, така че се осъществява в стоманен реактор с бъркалки. При получаване на продукти от продукти разтворим калциев карбонат се отделя и се изпарява до остатъчен разтвор на натриев хидроксид при 180 ° С в чугунени резервоари без въздух. По този начин е възможно да се получи концентрация на разтвора до 95%.
През 1892 г., на независими една от друга Хамилтън Kastner американски учен и австрийска Carl Kellner открит метод за получаване хидроксид чрез електролиза на натриев хлорид, който е широко разпространен в природата. По време на реакцията може да бъде описано като цяло уравнение:
Този метод и до днес е основният промишлен начин за получаване на NaOH, обаче някои от условията на синтез опит модификации. По-специално, за превенция на реакциите между продуктите и изходни материали, различни етапи на взаимодействие се провежда в отделни реактори или ограничена. Според този критерий, има три основни метода: живак, диафрагмени и мембранни.
Процесът на живак
В оригиналния метод на синтез NaOH се използва като катод живак електрод. Получаване на катода, натриеви йони да образуват там течен амалгама променлив състав NaHg п:
Амалгама отделя от реакционната система и се прехвърля към друг където амалгама се разлага с вода до образуване на натриев хидроксид:
По този метод, концентрацията на NaOH образува 50-73% разтвор и е по същество свободен от примеси (хлор, натриев хлорид). Образувани от разлагането на живак се връща към електрода.
В анода (графит или друг), окисление на хлорни йони за образуване на свободен хлор
В допълнение, има и странични реакции: окисляване на хидроксид йон и електрохимичната образуването на хлорат йон. Хидролизата на получения хлор и могат да образуват малки количества хипохлорит йони.
процес диафрагма
В метода на диафрагмата пространството между катода и анода е изключен преграда, която не предава течности и газове, но не пречи на преминаването на електрически ток и йони миграция. Обикновено, като прегради използва азбест кърпа, порест цимент, порцелан и така нататък.
В пространството на анода се подава разтвор на натриев хлорид: на анода (графит или магнетит) възстановяване хлоридни йони, и катиони Na + (и частично аниони Cl -) мигрират през мембраната в пространството на катода. Има катион, който се комбинира с хидроксилни йони, образувани чрез редукция на вода на железен или меден катод:
процес мембрана
Този метод е разработен през 1970 г., компанията «DuPont» и се счита за най-съвършения на съществуващите. В процеса на мембрана в реактор инсталиран мембрана катионобменна, която е пропусклива за йоните Na +, движещи се в пространството на катода и потиска миграцията на хидроксидни йони, които мигрират в обратната посока - така че в катодното отделение повишава концентрацията на компонентите на NaOH. Икономически счита приемлив за синтез на концентрацията на 30-35%, и най-новите на мембраната позволява да се увеличи тази стойност до 50%.
Съгласно този метод, натриев хлорид теоретично не се образува, но проникването на хлоридни йони през мембраната все още може да се осъществи.
Получаване на твърд NaOH
Твърди NaOH (сода каустик) се получава чрез изпаряване на разтвора до водното му съдържание е по-малко от 0.5-1.5%. Първоначално 50% разтвор се изпарява във вакуум до концентрация от 60%, и концентрацията на 99% се постига с използването на охлаждащи течности (смес на NaNO 2, NaNO 3, KNO 3) при температура над 400 ° С: разтворът се изпомпва в загрява изпаряване камера, където отделя останалата вода.
Натриев хидроксид се произвежда в две форми: твърди и течни. Твърди гранулиран сода каустик е бяла твърда маса с размер на 0.5-2 cm редки люспи на разтвор на сода каустик -. Безцветен. Търговски важни разтвори на натриев хидроксид с концентрация от 50%.
Техническа натриев хидроксид произвежда следните търговски марки:
- TR - твърдо вещество, живак;
- TD - диафрагма твърдо вещество (крем)
- ПП - живак разтвор;
- RH - химически разтвор;
- РД - диафрагма решение.
химични свойства
Натриев хидроксид абсорбира влагата от въздуха, образувайки хидрати с различен състав, които се разлагат при нагряване:
В разтвори на съединение разлага и:
Излагане силна алкалност, натриев хидроксид лесно реагира с киселини, киселина и амфотерни оксиди и хидроксиди:
NaOH лесно реагира с халогени, и при високи температури - добре с метали:
По време на взаимодействието с соли, които са получени от съответните хидроксиди слаби основи са оформени:
Реакция с въглероден окис, натриев формиат се синтезира:
изисквания за безопасност
Сода пожар и експлозия. Сода, корозивни материали. Степента на влияние върху нашия организъм се на 2-ри клас на опасност. Като твърди и се концентрира неговите разтвори причиняват много тежки изгаряния. Влизащи в очите може да доведе до сериозно заболяване и дори загуба на зрението. След контакт с кожата, лигавиците и очите тежки изгаряния са образувани. След контакт с кожата - измийте с слаб разтвор на оцетна киселина.
На работното използват предпазни средства, като предпазни очила, гумени ръкавици, гумени дрехи химически стабилен.
приложение
Натриев хидроксид се използва в много индустрии и във всекидневния живот: