重要な化合物の1つ毎年大量に合成されるのは、水酸化ナトリウムアルカリです。その特性からそのような人気を得ています。処方がNaOHである苛性ソーダは、人間にとって非常に産業的に重要です。この物質についてさらに詳しく考えてみましょう。
物質発見の歴史
プロパティによる化合物の最初の言及苛性ソーダに似ており、古代に登場します。聖書でさえ、エジプトの湖から得られた物質ネッターに関するいくつかの情報が含まれています。おそらく苛性ソーダでした。
アリストテレス、プラトン、その他の古代ギリシャ語また、ローマの哲学者や科学者は、自然の貯水池から抽出され、大きなマルチカラーのピース(黒、灰色、白)の形で販売された物質窒素についても言及しています。結局のところ、当時の精製方法については何も知られていないため、汚染している石炭から化合物を分離する方法はありませんでした。
紀元前385年に使用されました石鹸作り。このプロセスは、苛性ソーダに基づいていました。もちろん、その製法はまだわかっていませんが、ソリャンカ属の植物の灰から、湖から抽出され、家庭用品の掃除、衣類の洗濯、さまざまな石鹸の製造に使用されることを妨げるものではありませんでした。
少し後、アラブ人は製品にエッセンシャルオイルと芳香族物質を加えることを学びました。その後、石鹸は美しく、心地よい香りになりました。石鹸製造のプロセスと技術の活発な開発が始まりました。
17世紀まで、その特性が苛性ソーダ化合物が未踏のままだったので、力とメインで使用されました。それは、ソーダ、水酸化カリウム、炭酸カリウムおよび炭酸ナトリウムなどの物質と組み合わされました。それらはすべて苛性アルカリと呼ばれていました。
その後、科学者デュアメルデュモンソーはこれらの物質の違いを証明し、アルカリと塩に分けました。それ以来、苛性ソーダは今日までその真の恒常的な名前を受け取っています。
名前の同義語
この物質の名前は同じではなく、いくつかの同義語があることに注意してください。合計で、6つの異なるオプションを指定できます。
- 水酸化ナトリウム;
- 苛性ソーダ;
- 苛性ソーダ;
- ナトリウムアルカリ;
- 苛性;
- 苛性アルカリ。
この化合物は、で苛性ソーダと呼ばれています庶民と産業。化学合成では、アルカリナトリウムまたは苛性ソーダと言う方が正しいです。式はこれから変わりません。最も一般的な名前は苛性です。水酸化ナトリウムという名前は、物質の体系的な命名法の観点から正しいものです。
分子の化学式と構造
この物質を化学の観点から考えると、ナトリウムカチオン(Na)の2つのイオンで構成されます。+)および水酸化物アニオン(OH-)。異なる荷電粒子の静電引力により互いに通信し、これらのイオンは苛性ソーダを形成します。経験則はNaOHです。
ヒドロキシル基は共有結合極性によって形成されます酸素と水素の間の結合ですが、ナトリウムの場合はイオン結合によって保持されます。溶液中では、アルカリは完全にイオンに解離し、強電解質になります。
実験室での入手方法
入手するための工業的および実験室的方法苛性ソーダは密接に重なっています。多くの場合、工業施設よりも小規模な設備で化学的および電気化学的方法によって少量生産されます。そして、大量の物質が同じ方法で電解槽の巨大なカラムで生成されます。
実験室でコースティクスを合成する主な方法はいくつかあります。
- フェライト系。それは2つの主要な段階から成ります:最初の段階は炭酸ナトリウムと酸化鉄(III)の高温の影響下での焼結です。その結果、ナトリウムフェライト(NaFeO2)。第二段階では、それは水の作用にさらされ、水酸化ナトリウムと鉄と水(Feの混合物)の形成で分解します2ああ3* H2O)。得られた水酸化ナトリウム溶液を蒸発させて結晶または白色フレークにする。その純度は約92%です。
- ライム法。それは、炭酸ナトリウムと水酸化カルシウム(消石灰)の間の相互作用と炭酸カルシウムと苛性アルカリの形成との反応から成ります。この反応は80の温度で起こりますoC.形成された塩が沈殿するので、それは容易に分離されます。残りの溶液を蒸発させ、水酸化ナトリウムを得る。
- ダイヤフラムと膜の製造方法。電解槽設備の操作に基づいています。塩化ナトリウム溶液(NaCL)が供給され、電解されて遊離塩素ガスと目的の苛性生成物が生成されます。これらの方法の違いは、ダイアフラム法では、デバイスの主要な構造部分がアスベストダイアフラム(カソード)であるということです。メンブレン方式では、カソードとアノードのスペースが特殊なメンブレンによって分離されています。
したがって、水酸化ナトリウムは実験室で得られ、最も物質的に有利なオプションを選択します。原則として、エネルギー消費量が少なくなります。
産業における統合
そのような物質はどのようにして産業界で得られますか、苛性ソーダはどうですか?液体および固体の苛性ソーダは、ほとんどの場合、電気化学的に抽出されます。それは、その圧倒的多数が食卓塩によって形成されている天然鉱物岩塩の溶液の電気分解に基づいています。
この合成の主な特徴は、副産物が水酸化ナトリウムと一緒になって、ガス状の塩素と水素であるということです。このプロセスは、次の3つの方法のいずれかで実行されます。
- 固体カソードダイアフラム電気分解;
- 水銀製の液体陰極付き。
- 固体陰極を備えた膜。
世界で生産されている苛性ソーダの圧倒的多数は、膜法によって形成されています。得られたアルカリは、かなり高レベルの純度を特徴としています。
適用分野
多くの産業があります苛性ソーダが関係します。このアプリケーションは、その化学的および物理的特性に基づいているため、この化合物は多くの合成およびプロセスに不可欠です。
水酸化ナトリウムが不可欠な要素であるいくつかの主要な領域があります。
- 化学生産(エステルの合成、多くのプロセスの触媒として、精製製品を得るための石鹸、脂肪、繊維の入手、アルミニウムのエッチング。酸とそれに対応する酸化物を中和するための主要な物質です。分析化学では、滴定に使用されます。純金属、多くの塩、他の塩基および有機化合物を得るためにも使用されます)。
- 木材パルプ加工用紙の製造(木質物質リグニンの処分)。
- 人の経済活動においてもかけがえのない苛性ソーダ。それに基づく多数の洗剤と洗浄剤の使用は非常に重要です。石鹸を作ったり、シャンプーを手に入れたり-これはすべて、苛性ソーダなしでは完了しません。
- バイオ燃料の合成に必要です。
- 生物に影響を与える有毒物質の脱気と中和のために全国規模で使用されています。
- 医薬品および医薬品の製造。
- 食品産業-菓子、チョコレート、ココア、アイスクリーム、お菓子の染色、オリーブ、ベーカリー製品。
- 異物(ほくろ、乳頭腫、いぼ)の除去のための美容。
- 酒類やたばこ工場で使用されています。
- 繊維産業で。
- ガラス製造:着色、通常、光学など。
明らかに、水酸化ナトリウムは人間の活動において非常に重要で有用な物質です。それが世界で毎年トンで合成されることは無駄ではありません-5700万以上。
物理的性質
白い粉状の物質、時には無色。それは、微結晶性粉末の形態またはフレークの形態であり得る。ほとんどの場合、大きな結晶の形で。融点はかなり低い-65.1oC.水分を非常にすばやく吸収し、水和した形のNaOH3.5Nに変化します。2A.この場合、融点はさらに低く、わずか15.5です。oC.アルコール、水にほぼ無制限に溶ける。触ると固体と液体の両方の石鹸。
濃縮および希釈すると非常に危険です形。視神経に至るまで、目のすべての膜に損傷を与える可能性があります。アイコンタクトは失明につながる可能性があります。したがって、この化合物での作業は非常に危険であり、保護具が必要です。
化学的性質
苛性ソーダは、まったく同じ特性を示しますおよびすべてのアルカリ:酸、酸性酸化物、両性酸化物および水酸化物、塩と相互作用します。非金属のうち、硫黄、リン、ハロゲンと反応します。金属との反応も可能です。
有機化学では、水酸化ナトリウムはアミド、エーテル、ハロゲン化アルカンと相互作用します。
保管条件
苛性ソーダの保管は、特定の条件下で行われます。これは、特に部屋が湿気のあるときに非常に反応性が高いためです。主な条件は以下のとおりです。
- 暖房器具から離れた場所での保管。
- 湿気を通さない、密閉および密封されたパッケージ。
- 乾燥した結晶性苛性アルカリはバッグに保管されます特殊な組成(高密度ポリエチレン)、液体-研磨ストッパー付きの暗いガラス容器内。量が多く、輸送が必要な場合は、苛性ソーダ溶液を特殊な鋼製の容器と缶に入れます。
この物質は、空輸を除き、安全規制に準拠した既知の方法で輸送することができます。
液体ナトリウム灰汁
結晶に加えて、水もあります苛性ソーダ溶液。その式は固体の場合と同じです。化学的には、ソリューションはより適切で使いやすいです。したがって、この形式では、苛性アルカリがより頻繁に使用されます。
式がNaOHである苛性ソーダの溶液、上記のすべての分野でアプリケーションを見つけます。乾燥した苛性アルカリを輸送する方が良いので、輸送中だけは不便です。他のすべての特性では、それは決して結晶に劣ることはなく、いくつかの特性ではそれらを上回っています。