Jedka soda: formula, lastnosti, uporaba

Ena pomembnih kemičnih spojin, ki jih sintetizira ogromna serija letno, je alkalijski natrijev hidroksid. Taka priljubljenost je zaslužila zaradi svojih lastnosti. Jedka soda, katere formula je NaOH, je velikega industrijskega pomena za ljudi. To snov podrobneje razmislite.

Zgodovina odkritja materije

Prvič je omenjena spojina, ki spominja na kavstično soda, v antičnih časih. Tudi v Svetem pismu so nekatere informacije o snovi Neter, pridobljene iz egiptovskih jezer. Verjetno je to bila kavstična soda.

Aristotel, Platon in drugi antični grški in rimski filozofi in znanstveniki omenjajo tudi snov nitrum, ki je bila pridobljena iz naravnih rezervoarjev in prodana v obliki velikih pestrih kosov (črne, sive, bele). Navsezadnje načini čiščenja še niso vedeli ničesar, zato ni bilo mogoče ločiti povezave s premogom, ki ga onesnažuje.

V 385 pr. N. Št. Smo ugotovili uporabo mila. Proces je temeljil na natrijevem hidroksidu. Njegova formula, seveda, še ni bila znana, vendar ga ni preprečila, da bi ga izvlekel iz pepela rastlin iz rodu Solyanka, iz jezer in uporabljal za čiščenje gospodinjskih predmetov, pranje oblačil in izdelavo različnih mila.

Malo kasneje so se Arabci naučili dodajanja eteričnih olj in aromatičnih snovi v izdelek. Potem je milo postalo lepo in prijetno vonjalo. Začel se je aktiven razvoj procesov in tehnologij izdelave mila.

Do 17. stoletja je bila kavstična soda, katere lastnosti so bile v celoti uporabljene kot kemična spojina, še vedno neraziskane. Združili so se s snovmi, kot so soda, kalijev hidroksid, kalijev karbonat, natrijev karbonat . Vsi so bili imenovani kavstična alkalija.

Kasneje je znanstvenik Duhamel du Monceau lahko dokazal razliko teh snovi in jih razdelil na alkalije in soli. Od takrat je kavstična soda prejela svoje pravo in trajno ime do danes.

Sinonimi imen

Treba je opozoriti, da ime te snovi ni enako in ima več sopomenk. Skupno lahko določite 6 različnih možnosti:

• Natrijev hidroksid;
• Natrijev hidroksid;
• Kavstična soda;
• Natrijeva baza;
• Kavstična;
• Kavstična alkalija.

Ta spojina se imenuje kavstična soda v običajnih ljudeh in industriji. V kemičnih sintezah je bolj primerno govoriti natrijevo alkalno ali natrijev hidroksid. Formula se ne spremeni. Najpogostejše ime je kavstično. Pravica z vidika sistematične nomenklature snovi je ime natrijev hidroksid.

Kemijska formula in struktura molekul

Če upoštevamo to snov z vidika kemije, jo sestavljata dva iona: natrijev kation (Na ⁺ ) in hidroksidni anion (OH-). Med seboj povezujejo zaradi elektrostatične privlačnosti nabranih delcev, ti ioni tvorijo korozivno soda. Formula empirične oblike je NaOH.

Hidrokso skupino tvori kovalentna polarna vez med kisikom in vodikom, medtem ko je z natrijem ohranjena z ionsko vezjo. V raztopini alkalija popolnoma disociira v ione, saj je močan elektrolit.

Laboratorijski način sprejema

Industrijske in laboratorijske metode za pridobivanje natrijevega hidroksida tesno prepletajo. Pogosto se v majhnih količinah pridobivajo s kemičnimi in elektrokemičnimi metodami v manjših instalacijah kot pri industrijskih objektih. In ton snovi po enakih metodah se proizvaja v ogromnih kolonah elektrolizatorjev.

Obstaja več osnovnih načinov sintetizacije kavstike v laboratoriju.

1. Ferritična metoda. Sestavljen je iz dveh glavnih stopenj: na prvem se natrijev karbonat in železov (III) oksid sintra pod vplivom visoke temperature. Tako nastane natrijev ferit (NaFeO ₂ ). V drugi stopnji je izpostavljen vodi in se razgrajuje, da tvori natrijev hidroksid in mešanico železa in vode (Fe ₂ O ₃ * H ₂ O). Nastala kavstična soda iz raztopine upari na kristale ali bele kosme. Njegova čistost je okoli 92%.
2. Lime metoda. Nastane v reakciji med natrijevim karbonatom in kalcijevim hidroksidom (hidrirano apno), da se tvori kalcijev karbonat in kavstična. Reakcija se izvede pri temperaturi 80 ° C. Ko nastala sol napihne, jo je mogoče zlahka ločiti. Preostalo raztopino uparimo in dobimo natrijev nitrat.
3. Membranska in membranska metoda priprave. Temelji na delovanju celične instalacije. Nato ga napolnimo s solno raztopino (NaCl), ki jo elektroliziramo s tvorbo prostega plinastega klora in želenim kavstičnim produktom. Razlika med temi metodami je, da je z membransko metodo glavni strukturni del naprave azbestna diafragma (katoda). Metoda membrane je katodni in anodni prostor ločena s posebno membrano.

Tako dobimo v laboratoriju natrijev hidroksid, ki izberemo najugodnejšo možnost materiala. Praviloma je manj energetsko intenzivna.

Sinteza v industriji

Kako dobijo takšno snov kot natrijev hidroksid v industriji? Tekočo in trdno kavstiko se najpogosteje pridobiva z elektrokemijsko metodo. Temelji na elektrolizi raztopine naravnega minerala halita, katerega velik del nastaja z namizno soljo.

Glavna značilnost te sinteze je, da so stranski produkti skupaj s kavstično soda plinast klor in vodik. Proces se izvaja na katerikoli od treh načinov:

• Elektrolizna membrana na trdni katodi;
• S tekočo katodo iz živega srebra;
• Membrana s trdno katodo.

Velika večina kavstinov, proizvedenih na svetu, še vedno tvori metoda membrane. Nastala alkalija se odlikuje z dovolj visoko stopnjo čistosti.

Aplikacije

Obstaja kar nekaj industrij, v katerih je kavstična soda pomembna. Aplikacija temelji na njenih kemijskih in fizikalnih lastnostih, zaradi česar je ta sestavina nepogrešljiva v številnih sintezah in procesih.

Obstaja več glavnih področij, v katerih je natrijev hidroksid bistven element.

1. Kemična proizvodnja (sinteza estrov, mila, maščob, proizvodnja vlaken, jedkanje aluminija za proizvodnjo rafiniranih izdelkov kot katalizator v številnih procesih je glavna snov za nevtralizacijo kislin in njihovih ustreznih oksidov, v analizni kemiji pa se uporablja za titracijo; Čiste kovine, veliko soli, druge baze in organske spojine).
2. Pri proizvodnji papirja za predelavo lesne kaše (odstranjevanje lignina iz lesa).
3. V gospodarski dejavnosti človeka je tudi nenadomestljiva kavstična soda. Uporaba številnih detergentov in čistilnih sredstev, ki temeljijo na njej, je zelo pomembna. Izdelava mila, pridobivanje šamponov - vse to ne more storiti brez kavstične sode.
4. Potrebno je za sintezo biogoriva.
5. Uporablja se na nacionalni ravni za razplinjevanje in nevtralizacijo strupenih snovi, ki vplivajo na organizme.
6. Proizvodnja zdravil in drog.
7. Živilska industrija - slaščice, čokolada, kakav, sladoled, barvanje sladkarij, oljk, pečenje pekovskih izdelkov.
8. V kozmetologiji za odstranitev tujih formacij (moli, papilomi, bradavice).
9. Uporablja se v alkoholnih pijačah in na tobačnih rastlinah.
10. V tekstilni industriji.
11. Proizvodnja stekla: barva, konvencionalna, optična in druga.

Očitno je, da je natrijev hidroksid zelo pomembna in koristna snov v človeški dejavnosti. Ni za nič, da se sintetizira na svetu vsako leto v tonah - 57 milijonov ali več.

Fizične lastnosti

Bela praškasta snov, včasih brezbarvna. Lahko je v obliki finega kristalnega prahu ali v obliki kosmičev. Bolj pogosto v obliki velikih kristalov. Tališče je precej nizko - 65,1 ^o C. Zelo hitro absorbira vlago in prehaja v hidrirano obliko NaOH · 3,5 H ₂ O. V tem primeru je tališče še manj, le 15,5 ^o C. Praktično neomejeno topen v alkoholih, vodi . Na dotik sta tako trdna kot tekoča.

Zelo nevarno v koncentrirani in razredčeni obliki. Lahko poškoduje vse lupine očesa, do optičnih živcev. Stik z očmi lahko povzroči slepoto. Zato je delo s to povezavo izjemno nevarno in zahteva zaščitne naprave.

Kemijske lastnosti

Jedke lastnosti natrija kažejo popolnoma enako kot vsa alkalija: sodeluje s kislinami, kislimi oksidi, amfoternimi oksidi in hidroksidi, solmi. Od nekovin pride v reakcijo z žveplom, fosforjem in halogeni. Lahko reagira tudi s kovinami.

V organski kemiji natrijev hidroksid reagira z amidi, etri, halogen substituirani alkani.

Pogoji shranjevanja

Skladiščenje kavstične sode poteka v skladu z določenimi pogoji. To je zato, ker je zelo reaktiven, še posebej, če je soba mokra. Glavni pogoji so lahko opisani na naslednji način.

1. Skladiščenje stran od grelnikov.
2. Hermetično zaprta in zaprta embalaža, ki ne more prenašati vlage.
3. Suha kristalna kaustika se shrani v vrečah s posebnimi sestavki (gostim polietilenom), tekočine - v temnem steklenem posodu z zamaški iz brušenega stekla. Če je količina velika in zahteva prevoz, potem se raztopina kavstične sode namesti v posebne jeklene posode in kozarce.

Prevoz te snovi se lahko izvede na kakršen koli znan način, pri čemer upošteva varnostna pravila, razen prevoza po zraku.

Tekoča alkalija natrija

Poleg kristalina še vedno obstaja vodna raztopina kavstične sode. Njena formula je enaka kot pri trdni snovi. Kemično so rešitve bolj uporabne in priročne za uporabo. Zato se v tej obliki pogosteje uporablja kaustika.

Raztopina kavstične sode, katere formula je NaOH, najde aplikacijo na vseh zgornjih področjih. To je neprijetno samo za prevoz, saj je bolje prenašati suho kavstiko. Za vse druge lastnosti ni manjša od kristalov, v nekaterih pa jih presega.