Едно от важните химични съединениясинтезиран в огромни партиди всяка година, е алкален натриев хидроксид. Тя заслужава такава популярност поради свойствата си. Сода каустик, чиято формула е NaOH, е от голямо индустриално значение за хората. Помислете за това вещество по-подробно.
История на откриването на материята
Първото споменаване на връзката, от имотинаподобяващи сода каустик, се появяват в древни времена. Дори Библията съдържа някаква информация за субстанцията, извлечена от египетските езера. Вероятно това е сода каустик.
Аристотел, Платон и други древни гръцкиримските философи и учени също споменават нитратното вещество, което е извлечено от естествени резервоари и се продава под формата на големи цветни парчета (черно, сиво, бяло). В края на краищата, те не знаеха нищо за методите за почистване по това време, така че нямаше възможност да се раздели съединението от въглищата, които го замърсяват.
В 385 году до нашей эры нашло применение изработване на сапун Процесът се основава на сода каустик. Формулата, разбира се, все още не е била известна, но това не е попречило тя да бъде извлечена от пепелта на растенията от типа на солянката, от езерата, и да се използва за почистване на домакински вещи, измиване на дрехи и изработване на различни сапуни.
Малко по-късно арабите се научиха да добавят етерични масла и ароматни вещества към продукта. Тогава сапунът стана красив и приятно миришещ. Започна активно разработване на процеси и технологии за производство на сапун.
До XVII век сода каустик, чиито свойстваизползвана като мощна химическа съставка, остава неизследвана. Той е комбиниран с вещества като сода, калиев хидроксид, калиев и натриев карбонат. Всички те се наричаха каустични основи.
По-късно ученият Дюамел дьо Монсо успял да докаже разликата между тези вещества и ги разделил на алкали и сол. Оттогава сода каустик и до днес има истинско и постоянно име.
Синоними на имена
Трябва да се отбележи, че наименованието на това вещество не е едно и също и има няколко синонима. Общо има 6 различни опции:
- натриев хидроксид;
- натрива се;
- сода каустик;
- натриев алкал;
- натриевата основа;
- алкална основа
Каустик сода това съединение се нарича вобикновените хора и индустрията. При химичния синтез по-правилно се говори натриева основа или сода каустик. Формулата не се променя. Най-често срещаното име е каустик. Правилна от гледна точка на систематичната номенклатура на веществата е наименованието натриев хидроксид.
Химична формула и молекулярна структура
Ако разгледаме тази субстанция от гледна точка на химията, тя ще се състои от два йона: натриевия катион (Na+) и хидроксиден анион (ОН-). Чрез свързване, благодарение на електростатичното привличане на различно заредени частици, тези йони образуват сода каустик. Формулата на емпиричния тип е NaOH.
Хидроксилната група се образува от ковалентен полярвръзката между кислород и водород, докато с натрий тя се задържа от йонната връзка. В разтвора, алкалът напълно дисоциира в йони, като силен електролит.
Лабораторен метод за получаване
Индустриални и лабораторни производствени методикаустик сода отблизо. Често в малки количества се получава чрез химични и електрохимични методи в по-малки инсталации, отколкото в промишлени съоръжения. И тонове вещества по същия начин се произвеждат в огромни колони на електролизери.
В лабораторията има няколко основни метода за синтез на каустик.
- Феритен метод. Състои се от два основни етапа: на първия етап се извършва синтероване под действието на високотемпературен натриев карбонат и железен (III) оксид. В резултат на това се образува натриев ферит (NaFeO2). На втория етап той се излага на вода и се разлага до образуване на натриев хидроксид и смес от желязо и вода (Fe2ох3* X2О). Получената сода каустик се изпарява от разтвора до бели кристали или люспи. Чистотата му е приблизително 92%.
- Метод с вар.Състои се в реакцията на взаимодействие между натриев карбонат и калциев хидроксид (гасена вар) с образуването на калциев карбонат и сода каустик. Реакцията се провежда при температура 80 ° СзаТъй като солта, която се образува, се утаява, тя лесно се отделя. Останалият разтвор се изпарява и се получава натриев хидроксид.
- Диафрагменный и мембранный способ получения.Въз основа на инсталацията на електролизера. Той се доставя с разтвор на натриева хлоридна сол (NaCL), който се подлага на електролиза с образуването на свободен хлорен газ и желания каустик. Разликата между тези методи е, че при метода на диафрагмата основната структурна част на устройството е азбестовата диафрагма (катод). В мембранния метод катодните и анодните пространства са разделени от специална мембрана.
По този начин се получава натриев хидроксид в лабораторията, като се избира вариантът, който е най-изгоден от съществено значение. Той, като правило, по-малко енергоемки.
Синтез в промишлеността
Как получават такова вещество в индустрията?как се втрива каустик? Най-често се екстрахира течен и твърд каустик с електрохимичен метод. Той се основава на електролиза на разтвор на естествения минерал халит, преобладаващата част от който е образуван от обикновена сол.
Основната характеристика на този синтез е, че хлорният газ и водородът са странични продукти заедно с сода каустик. Процесът се осъществява във всяка от трите варианта:
- електролиза на диафрагмата върху твърд катод;
- течен живачен катод;
- мембрана с твърд катод.
Преобладаващото мнозинство от произведения в света каустик все още се формира по метода с мембрана. Полученият алкал има доста висока степен на чистота.
приложения
Има много индустрии, в коитодействителна сода каустик. Приложението се основава на неговите химични и физични свойства, които правят това съединение незаменим в много синтези и процеси.
Съществуват няколко основни области, в които натриев хидроксид е съществен елемент.
- Химическа продукция (синтез на естери,сапуни, мазнини, производство на фибри, алуминиево ецване, за рафиниране на продукти, като катализатор в много процеси; е основното вещество за неутрализиране на киселини и техните съответни оксиди; в аналитична химия, използвана за титруване; използва се също за производство на чисти метали, много соли, други основи и органични съединения).
- В производството на хартия за обработка на дървесен пулп (обезвреждане на лигнинова дървесина).
- В човешката икономическа дейност същонезаменима сода каустик. Използването на множество почистващи препарати и почистващи продукти на основата на това е много важно. Приготвяне на сапун, получаване на шампоани - всичко това не е пълно без сода каустик.
- Необходим за синтеза на биогорива.
- Използва се в национален мащаб за обеззаразяване и неутрализиране на токсични вещества, засягащи организмите.
- Производство на наркотици и наркотични вещества.
- Хранително-вкусова промишленост - сладкарски изделия, шоколад, какао, сладолед, оцветяване на бонбони, маслини, печене на хлебни изделия.
- В козметологията за отстраняване на чужди образувания (рождени белези, папиломи, брадавици).
- Използва се в алкохолни напитки и тютюневи растения.
- В текстилната промишленост.
- Производство на стъкло: цветни, обикновени, оптични и др.
Очевидно е, че натриевият хидроксид е много важно и полезно вещество в човешката дейност. Не е за нищо, че тя се синтезира в света всяка година в тонове - 57 милиона или повече.
Физични свойства
Бяло прахообразно вещество, понякога безцветно. Той може да бъде под формата на фин кристален прах или под формата на люспи. По-често под формата на големи кристали. Точката на топене е доста ниска - 65.1.заC. Много бързо абсорбира влагата и отива в хидратната форма на NaOH · 3.5H2О. В този случай точката на топене е дори по-ниска, само 15,5заВ. Почти неограничено разтворим в алкохоли, вода. На допир като твърд и течен сапун.
Много опасен в концентриран и разреденформуляра. Може да повреди всички мембрани на окото до оптичните нерви. Контактът с очите може да доведе до слепота. Ето защо работата с това съединение е изключително опасна и изисква защитни устройства.
Химични свойства
Сода каустик показва същите свойства катои всички алкали: взаимодейства с киселини, киселинни оксиди, амфотерни оксиди и хидроксиди, соли. От неметали реагира със сяра, фосфор и халогени. Също така може да реагира с метали.
В органичната химия натриевият хидроксид реагира с амиди, етери, халоген-заместени алкани.
Условия за съхранение
Съхраняването на сода каустик се извършва при определени условия. Това се дължи на факта, че той е изключително реактивен, особено когато стаята е мокра. Основните условия включват следното.
- Съхранение далеч от радиатори.
- Херметически затворена и запечатана опаковка, неспособна да пропуска влага.
- Сух кристален каустик се съхранява в торби.специален състав (плътен полиетилен), течен - в тъмен стъклен контейнер със заземени запушалки. Ако количеството е голямо и изисква транспортиране, разтворът на сода каустик се поставя в специални стоманени контейнери и кутии.
Това вещество може да се транспортира по всеки известен начин в съответствие с правилата за безопасност, с изключение на въздушния транспорт.
Натриев хидроксид
Освен кристалната, има и водаразтвор на сода каустик. Формулата му е същата като за твърдо. Химически, решенията са по-приложими и удобни за използване. Ето защо, каустикът се използва по-често в тази форма.
Раствор едкого натра, формула которого - NaOH, намира приложение във всички горепосочени области. Това е неудобно само по време на транспортиране, тъй като е по-добре да се транспортира сух каустик. Във всички други свойства, тя по никакъв начин не е по-малка от кристалите, а в някои ги надминава.
