I den moderne verden er livet umulig uten kjemiske reaksjoner som finner sted over alt og er både fordelaktige og farlige. I følge det periodiske systemet for kjemiske elementer til D. I. Mendeleev, reagerer metaller i den første gruppen av hovedundergruppen, som inkluderer natrium (Na), voldsomt med vann og danner alkalier - kjemisk aktive stoffer.
Konseptet med alkalier
Vannløselige hydroksyder av aktive metaller - alkalier - kaustiske og ganske farlige kjemikalier. De er solide og hvite i fargen. Disse basene løses opp i vann og frigjør varme. Alkalier er også i stand til å ødelegge hud, tre, stoffer, som et resultat av at de fikk det trivielle navnet "kaustisk", som vanligvis bare brukes på alkalimetallhydroksider. De mest kjente alkaliene inkluderer hydroksider av natrium (NaOH), kalium (KOH), litium (LiOH), barium (Ba(OH)2), cesium (CsOH), kalsium (Ca(OH)2) og noen andre.
natriumhydroksid: egenskaper
Kaustisk brus er trivieltnavnet på natriumhydroksid - en av de vanligste alkaliene. Det tilhører farlige kjemikalier, fordi det lett korroderer menneskelig hud, så du må følge de nødvendige sikkerhetstiltakene når du arbeider med det. Dessuten kalles natriumhydroksid noen ganger kaustisk soda, eller kaustisk. Som alle andre alkalier, samhandler den godt med vann med frigjøring av varme og er en hvit, hygroskopisk, det vil si i stand til å absorbere vanndamp fra luften. Tettheten av kaustisk soda er 2,13 g/cm³.
Reaktivitet
Kaustisk sodaløsning kan inngå reaksjoner av ulike typer og danne andre stoffer.
1. Når denne forbindelsen reagerer med syrer, dannes det alltid s alt og vann:
NaOH + HCl=NaCl2 + H2O.
2. Kaustisk soda er i stand til å reagere med sure og amfotere metalloksider (i løsning og sammensmeltet), og danner også tilsvarende s alt og vann:
- 2NaOH + SO3=Na2SO4 + H 2O (SO3 – syreoksid);
- 2NaOH + ZnO=Na2ZnO2 + H2O (ZnO – amfotert oksid, denne reaksjonen fortsetter ved fusjon og oppvarming).
Når natriumhydroksid reagerer med en amfoter oksidløsning, dannes et løselig komplekss alt.
3. Reaksjonen av alkali med amfotere hydroksyder fører også til dannelsen av en smelte eller et komplekst natriums alt, avhengig av dets forhold.
4. Ved å reagere kaustisk med s alter, oppnås natrium og det tilsvarende vannuløselige hydroksyd.
- 2NaOH + MgCl2=2NaCl + Mg(OH)2 (magnesiumhydroksid er en vann-uløselig base).
5. Natriumhydroksid kan også reagere med ikke-metaller, som svovel eller halogener for å danne en blanding av natriums alter, samt med amfotere metaller for å danne komplekse s alter, jern og kobber.
- 3S + 6NaOH=2Na2S + Na2SO4 + 3H 2O.
6. Kaustisk soda er også i stand til å samhandle med organiske stoffer, for eksempel: estere, amider, flerverdige alkoholer.
- 2C2H6O2 + 2NaOH=C2 H4O2Na2 + 2H2 O (reaksjonsproduktet er natriumalkoholat).
Motta
Det finnes flere metoder for å produsere kaustisk soda i industrien, de viktigste er kjemiske og elektrokjemiske.
Den første metoden er basert på flere metoder: pyrolyse, kalk og ferritt.
1. Pyrolyse utføres ved å kalsinere natriumkarbonat ved høy temperatur (minst 1000 grader) med dannelse av natriumoksid og karbondioksid. Deretter løses det resulterende avkjølte oksidet i vann, som et resultat av dette oppnås kaustisk soda.
- Na2CO3=Na2O + CO 2 (ved 1000 grader);
- Na2O + H2O=2NaOH.
Noen ganger brukes natriumbikarbonat i stedet for natriumkarbonat, og prosessen er derfor litt mer komplisert.
2. Kalkmetoden for å produsere natriumhydroksid består i samspillet mellom natriums altet av karbonsyre og kalsiumhydroksid (lesket kalk) når det varmes opp til en temperatur på minst 80 grader. Som et resultat av denne interaksjonen oppnås løsninger av alkali og kalsiumkarbonat (CaCO3), som deretter filtreres fra hovedløsningen.
- Na2CO3 + Ca(OH)2=2NaOH + CaCO 3.
3. Ferrittmetoden utføres i to trinn: først smeltes brus med jernoksid III ved temperaturer opp til 1200 grader for å oppnå natriumferritt, deretter behandles sistnevnte med vann, noe som resulterer i alkali.
- Na2CO3 + Fe2O3 =2NaFeO2 + CO2;
- 2NaFeO2 + 2H2O=2NaOH + Fe2O3H 2O.
I den elektrokjemiske metoden for å oppnå kaustisk soda brukes også flere metoder: elektrolyse av en natriumkloridløsning (NaCl), diafragma, membran og kvikksølvmetode med en flytende katode. De tre siste metodene er mer komplekse enn den første, men de er alle forbundet med å føre en elektrisk strøm gjennom løsningen av de tilsvarende s alter, det vil si med elektrolyse.
Den vanligste metoden for å produsere alkali er elektrolyse av en halittløsning, bestående av bordvanns alt, som et resultat av hvilket klor og hydrogen frigjøres ved anoden og katoden, og det oppnås natriumhydroksid:
- 2NaCl + 2H2O=H2 + Cl2 + 2NaOH.
I laboratoriet produseres også kaustisk soda med kjemiske metoder, men membran- og membranmetoder er mest brukt.
Application
Kaustisk soda brukes ikke bare i ulike bransjer, men også i hverdagen. Den brukes:
- I produksjon av vaskemidler.
- For syrenøytralisering eller som katalysator i kjemisk industri.
- For å lage biodiesel, som er mer miljøvennlig enn vanlig diesel.
- Tørre granulat er laget av det, ved hjelp av dette renser de kloakkrør og vasker fra matblokkeringer.
- Kaustisk soda kan også brukes ved produksjon av matvarer som brød eller kakao. Det brukes som et kosttilskudd.
- I kosmetologi brukes stoffet til å fjerne død hud.
- For raskere bildebehandling.
- Teknisk kaustisk soda er mye brukt i kjemisk, petrokjemisk, oljeraffinering, tremasse og papir, gruvedrift, tekstil, mat og mange andre industrier.
Forsiktighetsregler
Kaustisk soda er en sterk base. Det kan lett skade ikke bare vev, men også menneskelig hud, som vil bli ledsaget avbrannskader. Når du arbeider med dette stoffet, må visse sikkerhetstiltak overholdes, nemlig:
- Det er nødvendig å bruke spesielle gummihansker, vernebriller for å hindre at løsningen kommer på hender og øyne.
- Du må bruke klær som er motstandsdyktige mot kjemiske forbindelser og som ikke lar dem komme inn på kroppens hud. Vanligvis behandles slike klær med PVC.
