Soude caustique: formule, propriétés, application

L'un des composés chimiques importantssynthétisé en énormes lots chaque année, l'hydroxyde de sodium alcalin. Il a gagné une telle popularité en raison de ses propriétés. La soude caustique, dont la formule est NaOH, est d'une grande importance industrielle pour l'homme. Examinons cette substance plus en détail.

Histoire de la découverte de la matière

Première mention du composé, par propriétésressemblant à de la soude caustique, apparaissent dans les temps anciens. Même la Bible contient des informations sur la substance neter, obtenue des lacs égyptiens. C'était probablement de la soude caustique.

Aristote, Platon et autre grec ancienet les philosophes et scientifiques romains mentionnent également la substance nitrum, qui a été extraite de réservoirs naturels et vendue sous forme de grandes pièces multicolores (noir, gris, blanc). Après tout, on ne savait rien sur les méthodes de purification à l'époque, il n'était donc pas possible de séparer le composé du charbon qui le polluait.

En 385 avant JC, il a été utiliséfabrication de savon. Le processus était basé sur la soude caustique. Sa formule, bien sûr, n'était pas encore connue, mais cela ne l'empêchait pas d'être extraite des cendres de plantes du genre Solyanka, des lacs et utilisée pour nettoyer les articles ménagers, laver le linge, fabriquer divers savons.

Un peu plus tard, les Arabes ont appris à ajouter des huiles essentielles et des substances aromatiques au produit. Ensuite, le savon est devenu beau et agréablement parfumé. Le développement actif des procédés et des technologies de fabrication du savon a commencé.

Jusqu'au XVIIe siècle, la soude caustique, dont les propriétésont été utilisés avec force et force, car un composé chimique est resté inexploré. Il a été combiné avec des substances telles que la soude, l'hydroxyde de potassium, les carbonates de potassium et de sodium. Tous étaient appelés alcalis caustiques.

Plus tard, le scientifique Duhamel du Monceau a pu prouver la différence entre ces substances et les a divisées en alcalis et sels. Depuis lors, la soude caustique a reçu son nom véritable et constant à ce jour.

Synonymes de noms

Il est à noter que le nom de cette substance n'est pas le même et comporte plusieurs synonymes. Au total, 6 options différentes peuvent être désignées:

• hydroxyde de sodium;
• soude caustique;
• soude caustique;
• sodium alcali;
• caustique;
• alcali caustique.

Ce composé est appelé soude caustique dansles gens ordinaires et l’industrie. Dans les synthèses chimiques, il est plus correct de dire le sodium alcali ou la soude caustique. Cela ne change pas la formule. Le nom le plus courant est caustique. Le nom hydroxyde de sodium est correct du point de vue de la nomenclature systématique des substances.

Formule chimique et structure de la molécule

Si nous considérons cette substance du point de vue de la chimie, alors elle sera constituée de deux ions: le cation sodium (Na⁺) et un anion hydroxyde (OH^-). Communiquant entre eux en raison de l'attraction électrostatique de particules chargées différemment, ces ions forment de la soude caustique. La règle d'or est NaOH.

Le groupe hydroxyle est formé par un polaire covalentune liaison entre l'oxygène et l'hydrogène, tandis qu'avec le sodium, il est maintenu par une liaison ionique. En solution, l'alcali se dissocie complètement en ions, étant un électrolyte puissant.

Méthode d'obtention en laboratoire

Méthodes industrielles et de laboratoire d'obtentionla soude caustique se chevauchent étroitement. Il est souvent obtenu en petites quantités par des méthodes chimiques et électrochimiques dans des installations plus petites que dans des installations industrielles. Et des tonnes de substance sont produites par les mêmes méthodes dans d'énormes colonnes d'électrolyseurs.

Il existe plusieurs façons principales de synthétiser les caustiques en laboratoire.

1. Méthode ferritique. Il se compose de deux étapes principales: la première est le frittage sous l'influence d'une température élevée de carbonate de sodium et d'oxyde de fer (III). En conséquence, le ferrite de sodium (NaFeO₂). Dans la deuxième étape, il est exposé à l'eau et se décompose pour former de l'hydroxyde de sodium et un mélange de fer et d'eau (Fe₂Oh₃* H₂O). La solution d'hydroxyde de sodium obtenue est évaporée en cristaux ou en flocons blancs. Sa pureté est d'environ 92%.
2. La méthode de la chaux.Il consiste en la réaction d'interaction entre le carbonate de sodium et l'hydroxyde de calcium (chaux éteinte) avec la formation de carbonate de calcium et de caustique. Cette réaction a lieu à une température de 80^oPuisque le sel formé précipite, il se sépare facilement. La solution restante est évaporée pour donner une solution d'hydroxyde de sodium.
3. Méthode de production de diaphragme et membrane.Basé sur le fonctionnement d'une installation d'électrolyseur. Une solution de chlorure de sodium (NaCL) y est introduite, qui est électrolysée pour former du chlore gazeux libre et le produit caustique souhaité. La différence entre ces méthodes est qu'avec la méthode du diaphragme, la principale partie structurelle de l'appareil est un diaphragme en amiante (cathode). Avec la méthode à membrane, les espaces cathodique et anodique sont séparés par une membrane spéciale.

Ainsi, la soude est obtenue en laboratoire, en choisissant l'option la plus matériellement avantageuse. Il consomme généralement moins d'énergie.

Synthèse dans l'industrie

Comment une telle substance est-elle obtenue dans l'industrie,comment est la soude caustique? La soude caustique liquide et solide est le plus souvent extraite par voie électrochimique. Il est basé sur l'électrolyse d'une solution d'halite minéral naturel, dont l'écrasante majorité est formée de sel de table.

La principale caractéristique de cette synthèse est que les sous-produits, associés à l'hydroxyde de sodium, sont le chlore gazeux et l'hydrogène. Le processus se déroule de trois manières:

• électrolyse du diaphragme à cathode solide;
• avec une cathode liquide en mercure;
• membrane avec cathode solide.

L'écrasante majorité de la soude caustique produite dans le monde est néanmoins formée par la méthode des membranes. L'alcali résultant a un niveau de pureté assez élevé.

Domaines d'application

Il existe de nombreux secteurs dans lesquelsla soude caustique est pertinente. L'application est basée sur ses propriétés chimiques et physiques, qui rendent ce composé indispensable dans de nombreuses synthèses et procédés.

Il existe plusieurs domaines principaux dans lesquels l'hydroxyde de sodium est un élément essentiel.

1. Production chimique (synthèse d'esters,savons, graisses, obtention de fibres, gravure de l'aluminium, pour l'obtention de produits raffinés, comme catalyseur dans de nombreux procédés; est une substance basique pour neutraliser les acides et leurs oxydes correspondants; en chimie analytique, il est utilisé pour le titrage; également utilisé pour obtenir des métaux purs, de nombreux sels, d'autres bases et des composés organiques).
2. Dans la fabrication de papier pour le traitement de la pâte de bois (élimination de la lignine, substance ligneuse).
3. Dans l'activité économique humaine,soude caustique irremplaçable. L'utilisation de nombreux détergents et agents de nettoyage basés sur celui-ci est très importante. Faire du savon, obtenir des shampooings - tout cela n'est pas complet sans la soude caustique.
4. Requis pour la synthèse des biocarburants.
5. Il est utilisé à l'échelle nationale pour le dégazage et la neutralisation des substances toxiques qui affectent les organismes.
6. Fabrication de médicaments et de médicaments.
7. Industrie alimentaire - confiserie, chocolat, cacao, crème glacée, teinture de bonbons, olives, produits de boulangerie.
8. En cosmétologie pour l'élimination des formations étrangères (grains de beauté, papillomes, verrues).
9. Utilisé dans les boissons alcoolisées et les usines de tabac.
10. Dans l'industrie textile.
11. Production de verre: coloré, ordinaire, optique et autres.

De toute évidence, l'hydroxyde de sodium est une substance très importante et utile dans l'activité humaine. Ce n'est pas en vain qu'il est synthétisé dans le monde chaque année en tonnes - 57 millions ou plus.

Propriétés physiques

Substance poudreuse blanche, parfois incolore. Il peut se présenter sous forme de poudre cristalline fine ou sous forme de flocons. Le plus souvent sous forme de gros cristaux. Le point de fusion est assez bas - 65,1^oC. Absorbe très rapidement l'humidité et se transforme en une forme hydratée de NaOH 3,5N₂A. Dans ce cas, le point de fusion est encore plus bas, seulement 15,5^oC. Solubilité presque illimitée dans les alcools, l'eau. Savonneux solide et liquide au toucher.

Très dangereux en concentré et diluéforme. Il est capable d'endommager toutes les membranes de l'œil, jusqu'aux nerfs optiques. Le contact visuel peut entraîner la cécité. Par conséquent, travailler avec ce composé est extrêmement dangereux et nécessite un équipement de protection.

Propriétés chimiques

La soude caustique présente des propriétés exactement les mêmes queet tous les alcalis: interagit avec les acides, les oxydes d'acide, les oxydes et hydroxydes amphotères, les sels. De non-métaux, il réagit avec le soufre, le phosphore et les halogènes. Également capable de réagir avec les métaux.

En chimie organique, l'hydroxyde de sodium interagit avec les amides, les éthers, les alcanes halogénés.

Conditions de stockage

Le stockage de la soude caustique est réalisé sous certaines conditions. En effet, il est extrêmement réactif, surtout lorsque la pièce est humide. Les principales conditions sont les suivantes.

1. Stockage loin des appareils de chauffage.
2. Emballages hermétiques et scellés, imperméables à l'humidité.
3. La caustique cristalline sèche est stockée dans des sacscomposition spéciale (polyéthylène dense), liquide - dans un récipient en verre foncé avec des bouchons moulus. Si sa quantité est importante et nécessite un transport, la solution de soude caustique est placée dans des conteneurs et des canettes en acier spécial.

Cette substance peut être transportée de toute manière connue dans le respect des règles de sécurité, à l'exclusion du transport aérien.

Lessive de sodium liquide

En plus du cristallin, il y a aussi de l'eausolution de soude caustique. Sa formule est la même que pour le solide. Chimiquement, les solutions sont plus applicables et plus pratiques à utiliser. Par conséquent, sous cette forme, le caustique est utilisé plus souvent.

Une solution de soude caustique dont la formule est NaOH,trouve une application dans tous les domaines ci-dessus. Ce n'est gênant que pendant le transport, car il est préférable de transporter de la caustique sèche. Dans toutes les autres propriétés, il n'est en aucun cas inférieur aux cristaux, et les surpasse même dans certains.