Τι είναι η καυστική σόδα; Πυκνότητα υδροξειδίου του νατρίου

2024 Συγγραφέας: Angel Austin | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-02 17:44

Στον σύγχρονο κόσμο, η ζωή είναι αδύνατη χωρίς χημικές αντιδράσεις που λαμβάνουν χώρα παντού και είναι και ωφέλιμες και επικίνδυνες. Σύμφωνα με τον περιοδικό πίνακα των χημικών στοιχείων του D. I. Mendeleev, τα μέταλλα της 1ης ομάδας της κύριας υποομάδας, που περιλαμβάνει το νάτριο (Na), αντιδρούν βίαια με το νερό, σχηματίζοντας αλκάλια - χημικά δραστικές ουσίες.

Η έννοια των αλκαλίων

Υδροδιαλυτά υδροξείδια ενεργών μετάλλων - αλκαλίων - καυστικών και μάλλον επικίνδυνων χημικών. Είναι συμπαγείς και λευκού χρώματος. Διαλυόμενες στο νερό, αυτές οι βάσεις απελευθερώνουν θερμότητα. Τα αλκάλια είναι επίσης ικανά να καταστρέψουν δέρμα, ξύλο, υφάσματα, με αποτέλεσμα να λάβουν το ασήμαντο όνομα "καυστικό", το οποίο συνήθως εφαρμόζεται μόνο σε υδροξείδια αλκαλιμετάλλων. Τα πιο γνωστά αλκάλια περιλαμβάνουν τα υδροξείδια του νατρίου (NaOH), του καλίου (KOH), του λιθίου (LiOH), του βαρίου (Ba(OH)₂), του καισίου (CsOH), του ασβεστίου (Ca(OH)_{2) και μερικά άλλα.}

Υδροξείδιο του νατρίου: χαρακτηριστικά

Η καυστική σόδα είναι ασήμαντητο όνομα του υδροξειδίου του νατρίου - ένα από τα πιο κοινά αλκάλια. Ανήκει σε επικίνδυνες χημικές ουσίες, επειδή διαβρώνει εύκολα το ανθρώπινο δέρμα, επομένως πρέπει να τηρείτε τα απαραίτητα μέτρα ασφαλείας όταν εργάζεστε με αυτό. Επίσης, το υδροξείδιο του νατρίου μερικές φορές ονομάζεται καυστική σόδα ή καυστικό. Όπως όλα τα άλλα αλκάλια, αλληλεπιδρά καλά με το νερό με την απελευθέρωση θερμότητας και είναι μια λευκή, υγροσκοπική, δηλαδή, ικανή να απορροφά υδρατμούς από τον αέρα, ένωση. Η πυκνότητα της καυστικής σόδας είναι 2,13 g/cm³.

Αντιδραστικότητα

Το διάλυμα καυστικής σόδας μπορεί να εισέλθει σε αντιδράσεις διαφόρων τύπων, σχηματίζοντας άλλες ουσίες.

1. Όταν αυτή η ένωση αντιδρά με οξέα, σχηματίζεται πάντα αλάτι και νερό:

NaOH + HCl=NaCl₂ + H_2O.

2. Η καυστική σόδα μπορεί να αντιδράσει με όξινα και αμφοτερικά οξείδια μετάλλων (σε διάλυμα και όταν συντήκεται), σχηματίζοντας επίσης το αντίστοιχο αλάτι και νερό:

2NaOH + SO₃=Na₂SO₄ + H ₂O (SO_{3 – οξείδιο οξέος);}

2NaOH + ZnO=Na₂ZnO₂ + H_{2O (ZnO - αμφοτερικό οξείδιο, αυτή η αντίδραση προχωρά με σύντηξη και θέρμανση).}

Όταν το υδροξείδιο του νατρίου αντιδρά με ένα διάλυμα αμφοτερικού οξειδίου, σχηματίζεται ένα διαλυτό σύμπλοκο άλας.

3. Η αντίδραση των αλκαλίων με αμφοτερικά υδροξείδια οδηγεί επίσης στο σχηματισμό ενός τήγματος ή ενός συμπλόκου άλατος νατρίου, ανάλογα με τις συνθήκες του.

4. Με την αντίδραση του καυστικού με άλατα, προκύπτει νάτριο και το αντίστοιχο αδιάλυτο στο νερό υδροξείδιο.

2NaOH + MgCl₂=2NaCl + Mg(OH)_{2 (το υδροξείδιο του μαγνησίου είναι αδιάλυτη στο νερό βάση).}

5. Το υδροξείδιο του νατρίου μπορεί επίσης να αντιδράσει με μη μέταλλα, όπως θείο ή αλογόνα για να σχηματίσει ένα μείγμα αλάτων νατρίου, καθώς και με αμφοτερικά μέταλλα για να σχηματίσει σύνθετα άλατα, σίδηρο και χαλκό.

3S + 6NaOH=2Na₂S + Na₂SO₄ + 3H _2O.

6. Η καυστική σόδα μπορεί επίσης να αλληλεπιδράσει με οργανικές ουσίες, για παράδειγμα: εστέρες, αμίδια, πολυϋδρικές αλκοόλες.

2C₂H₆O₂ + 2NaOH=C₂ H₄O₂Na₂ + 2H_{2 O (το προϊόν της αντίδρασης είναι αλκοολικό νάτριο).}

Το υδροξείδιο του νατρίου αντιδρά με υδροχλώριο

Λήψη

Υπάρχουν διάφορες μέθοδοι για την παραγωγή καυστικής σόδας στη βιομηχανία, οι κυριότερες είναι η χημική και η ηλεκτροχημική.

Η πρώτη μέθοδος βασίζεται σε διάφορες μεθόδους: πυρόλυση, ασβέστη και φερρίτη.

1. Η πυρόλυση πραγματοποιείται με φρύξη ανθρακικού νατρίου σε υψηλή θερμοκρασία (τουλάχιστον 1000 μοίρες) με σχηματισμό οξειδίου του νατρίου και διοξειδίου του άνθρακα. Στη συνέχεια, το προκύπτον ψυχρό οξείδιο διαλύεται σε νερό, ως αποτέλεσμα του οποίου λαμβάνεται καυστική σόδα.

Na₂CO₃=Na₂O + CO _{2 (στους 1000 μοίρες);}

Na₂O + H₂O=_2NaOH.

Μερικές φορές χρησιμοποιείται διττανθρακικό νάτριο αντί για ανθρακικό νάτριο, και επομένως η διαδικασία είναι λίγο πιο περίπλοκη.

2. Η μέθοδος ασβέστη για την παραγωγή υδροξειδίου του νατρίου συνίσταται στην αλληλεπίδραση του άλατος νατρίου του ανθρακικού οξέος με το υδροξείδιο του ασβεστίου (σβησμένος ασβέστης) όταν θερμαίνεται σε θερμοκρασία τουλάχιστον 80 βαθμών. Ως αποτέλεσμα αυτής της αλληλεπίδρασης, λαμβάνονται διαλύματα αλκαλίου και ανθρακικού ασβεστίου (CaCO_{3), τα οποία στη συνέχεια φιλτράρονται από το κύριο διάλυμα.}

Na₂CO₃ + Ca(OH)₂=2NaOH + CaCO _3.

3. Η μέθοδος φερρίτη πραγματοποιείται σε δύο στάδια: πρώτα, η σόδα συγχωνεύεται με οξείδιο του σιδήρου III σε θερμοκρασίες έως και 1200 μοίρες για να ληφθεί φερρίτης νατρίου, στη συνέχεια ο τελευταίος υποβάλλεται σε επεξεργασία με νερό, με αποτέλεσμα αλκάλια.

Na₂CO₃ + Fe₂O₃ =2NaFeO₂ + CO_2;

2NaFeO₂ + 2H₂O=2NaOH + Fe₂O3H _2O.

Στην ηλεκτροχημική μέθοδο λήψης καυστικής σόδας χρησιμοποιούνται επίσης διάφορες μέθοδοι: ηλεκτρόλυση διαλύματος χλωριούχου νατρίου (NaCl), μέθοδος διαφράγματος, μεμβράνης και υδραργύρου με υγρή κάθοδο. Οι τρεις τελευταίες μέθοδοι είναι πιο περίπλοκες από την πρώτη, αλλά όλες σχετίζονται με τη διέλευση ηλεκτρικού ρεύματος μέσω του διαλύματος των αντίστοιχων αλάτων, δηλαδή με την ηλεκτρόλυση.

Η πιο κοινή μέθοδος για την παραγωγή αλκαλίων είναι η ηλεκτρόλυση ενός διαλύματος αλίτη, που αποτελείται από επιτραπέζιο νερόαλάτι, ως αποτέλεσμα του οποίου απελευθερώνεται χλώριο και υδρογόνο στην άνοδο και την κάθοδο, και λαμβάνεται υδροξείδιο του νατρίου:

2NaCl + 2H₂O=H₂ + Cl_{2 + 2NaOH.}

Στο εργαστήριο, η καυστική σόδα παράγεται επίσης με χημικές μεθόδους, αλλά οι μέθοδοι διαφράγματος και μεμβράνης χρησιμοποιούνται συχνότερα.

Αίτηση

Η καυστική σόδα χρησιμοποιείται όχι μόνο σε διάφορες βιομηχανίες, αλλά και στην καθημερινή ζωή. Χρησιμοποιείται:

Στην παραγωγή απορρυπαντικών.
Για εξουδετέρωση οξέος ή ως καταλύτης στις χημικές βιομηχανίες.
Για την παραγωγή βιοντίζελ, που είναι πιο φιλικό προς το περιβάλλον από το συμβατικό ντίζελ.
Από αυτό φτιάχνονται ξηροί κόκκοι, με τη βοήθεια των οποίων καθαρίζουν σωλήνες αποχέτευσης και νεροχύτες από μπλοκαρίσματα τροφίμων.
Η καυστική σόδα εφαρμόζεται επίσης στην παρασκευή προϊόντων διατροφής όπως το ψωμί ή το κακάο. Χρησιμοποιείται ως συμπλήρωμα διατροφής.
Στην κοσμετολογία, η ουσία χρησιμοποιείται για την αφαίρεση νεκρού δέρματος.
Για ταχύτερη επεξεργασία φωτογραφιών.
Η τεχνική καυστική σόδα χρησιμοποιείται ευρέως στις βιομηχανίες χημικών, πετροχημικών, διύλισης λαδιών, χαρτοπολτού και χαρτιού, εξόρυξης, κλωστοϋφαντουργίας, τροφίμων και σε πολλές άλλες βιομηχανίες.

Προφυλάξεις

Η καυστική σόδα είναι μια ισχυρή βάση. Μπορεί εύκολα να βλάψει όχι μόνο τον ιστό, αλλά και το ανθρώπινο δέρμα, το οποίο θα συνοδεύεται απόεγκαύματα. Όταν εργάζεστε με αυτήν την ουσία, πρέπει να τηρούνται ορισμένες προφυλάξεις ασφαλείας, συγκεκριμένα:

Είναι απαραίτητο να φοράτε ειδικά λαστιχένια γάντια, γυαλιά για να αποτρέψετε το διάλυμα να φτάσει στα χέρια και στα μάτια.
Πρέπει να φοράτε ρούχα που θα είναι ανθεκτικά στις χημικές ενώσεις και δεν θα τις αφήνουν να περάσουν στο δέρμα του σώματος. Συνήθως τέτοια ρούχα επεξεργάζονται με PVC.