Какво е сода каустик? Плътност на натриев хидроксид

2024 Автор: Angel Austin | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-02 17:41

В съвременния свят животът е невъзможен без химически реакции, които протичат навсякъде и са едновременно полезни и опасни. Според периодичната таблица на химичните елементи на Д. И. Менделеев, металите от 1-ва група на основната подгрупа, която включва натрий (Na), реагира бурно с вода, образувайки алкали - химически активни вещества.

Концепцията за алкали

Водоразтворими хидроксиди на активни метали - алкали - каустични и доста опасни химикали. Те са плътни и бели на цвят. Разтваряйки се във вода, тези основи отделят топлина. Алкалните вещества също са способни да унищожават кожата, дървото, тъканите, в резултат на което са получили тривиалното име "каустик", което обикновено се прилага само към хидроксиди на алкални метали. Най-известните алкали включват хидроксидите на натрий (NaOH), калий (KOH), литий (LiOH), барий (Ba(OH)₂), цезий (CsOH), калций (Ca(OH)_{2) и някои други.}

Натриев хидроксид: характеристики

Сода каустик е тривиалнаимето на натриев хидроксид - една от най-разпространените алкали. Той принадлежи към опасните химикали, тъй като лесно разяжда човешката кожа, така че трябва да спазвате необходимите мерки за безопасност при работа с него. Също така, натриевият хидроксид понякога се нарича сода каустик или каустик. Както всички други алкали, той взаимодейства добре с вода с отделяне на топлина и е бяло, хигроскопично, тоест способно да абсорбира водни пари от въздуха, съединение. Плътността на сода каустик е 2,13 g/cm³.

Реактивност

Разтвор на сода каустик може да влезе в реакции от различни видове, образувайки други вещества.

1. Когато това съединение реагира с киселини, винаги се образуват сол и вода:

NaOH + HCl=NaCl₂ + H_2O.

2. Содата каустик е в състояние да реагира с киселинни и амфотерни метални оксиди (в разтвор и при разтопяване), също така образувайки съответните сол и вода:

• 2NaOH + SO₃=Na₂SO₄ + H ₂O (SO_{3 – киселинен оксид);}
• 2NaOH + ZnO=Na₂ZnO₂ + H_{2O (ZnO – амфотерен оксид, тази реакция протича чрез сливане и нагряване).}

Когато натриевият хидроксид реагира с разтвор на амфотерен оксид, се образува разтворима комплексна сол.

3. Реакцията на алкали с амфотерни хидроксиди също води до образуването на стопилка или сложна натриева сол, в зависимост от нейните условия.

4. Чрез взаимодействие на каустик със соли се получават натрий и съответния водонеразтворим хидроксид.

• 2NaOH + MgCl₂=2NaCl + Mg(OH)_{2 (магнезиевият хидроксид е водонеразтворима основа).}

5. Натриевият хидроксид може също да реагира с неметали, като сяра или халогени, за да образува смес от натриеви соли, както и с амфотерни метали за образуване на комплексни соли, желязо и мед..

• 3S + 6NaOH=2Na₂S + Na₂SO₄ + 3H _2O.

6. Содата каустик също може да взаимодейства с органични вещества, например: естери, амиди, многовалентни алкохоли.

• 2C₂H₆O₂ + 2NaOH=C₂ H₄O₂Na₂ + 2H_{2 O (продуктът на реакцията е натриев алкохолат).}

Получаване

Има няколко метода за производство на сода каустик в промишлеността, като основните са химически и електрохимични.

Първият метод се основава на няколко метода: пиролиза, вар и ферит.

1. Пиролизата се извършва чрез калциниране на натриев карбонат при висока температура (най-малко 1000 градуса) с образуване на натриев оксид и въглероден диоксид. След това полученият охладен оксид се разтваря във вода, в резултат на което се получава сода каустик.

• Na₂CO₃=Na₂O + CO _{2 (при 1000 градуса);}
• Na₂O + H₂O=_2NaOH.

Понякога се използва натриев бикарбонат вместо натриев карбонат и следователно процесът е малко по-сложен.

2. Варовият метод за производство на натриев хидроксид се състои във взаимодействието на натриевата сол на въглеродната киселина с калциев хидроксид (гасена вар), когато се нагрява до температура най-малко 80 градуса. В резултат на това взаимодействие се получават разтвори на алкален и калциев карбонат (CaCO_{3), който след това се филтрира от основния разтвор.}

• Na₂CO₃ + Ca(OH)₂=2NaOH + CaCO _3.

3. Феритният метод се извършва на два етапа: първо, содата се слива с железен оксид III при температури до 1200 градуса, за да се получи натриев ферит, след което последният се обработва с вода, което води до алкали.

• Na₂CO₃ + Fe₂O₃ =2NaFeO₂ + CO_2;
• 2NaFeO₂ + 2H₂O=2NaOH + Fe₂O3H _2O.

При електрохимичния метод за получаване на сода каустик се използват и няколко метода: електролиза на разтвор на натриев хлорид (NaCl), диафрагмен, мембранен и живачен метод с течен катод. Последните три метода са по-сложни от първия, но всички те са свързани с преминаване на електрически ток през разтвора на съответните соли, тоест с електролиза.

Най-често срещаният метод за производство на алкали е електролизата на разтвор на халит, състоящ се от трапезна водасол, в резултат на което се отделят хлор и водород на анода и катода и се получава натриев хидроксид:

• 2NaCl + 2H₂O=H₂ + Cl_{2 + 2NaOH.}

В лабораторията сода каустик също се произвежда по химични методи, но най-често се използват диафрагмени и мембранни методи.

Заявление

Сода каустик се използва не само в различни индустрии, но и в ежедневието. Използва се:

1. В производството на перилни препарати.
2. За неутрализиране на киселина или като катализатор в химическата промишленост.
3. За производство на биодизел, който е по-екологичен от конвенционалния дизел.
4. От него се правят сухи гранули, с помощта на които почистват канализационните тръби и мивките от запушвания на храна.
5. Сода каустик е приложима и при производството на хранителни продукти като хляб или какао. Използва се като хранителна добавка.
6. В козметологията веществото се използва за премахване на мъртвата кожа.
7. За по-бърза обработка на снимки.
8. Техническата сода каустик се използва широко в химическата, нефтохимическата, нефтопреработката, целулоза и хартията, минната, текстилната, хранителната и много други индустрии.

предпазни мерки

Сода каустик е силна основа. Може лесно да увреди не само тъканта, но и човешката кожа, което ще бъде придружено отизгаряния. При работа с това вещество трябва да се спазват определени предпазни мерки, а именно:

• Необходимо е да носите специални гумени ръкавици, очила, за да предотвратите попадането на разтвора върху ръцете и очите.
• Трябва да носите дрехи, които ще бъдат устойчиви на химически съединения и няма да им позволят да попаднат върху кожата на тялото. Обикновено такива дрехи се обработват с PVC.