ข้อเท็จจริงเกี่ยวกับความรู้ความเข้าใจเกี่ยวกับทุกสิ่งทุกอย่าง / การสร้าง / โซดาไฟ : สูตร คุณสมบัติ การใช้งาน

โซดาไฟ: สูตรคุณสมบัติการใช้งาน

สารประกอบเคมีที่สำคัญชนิดหนึ่งสังเคราะห์ในปริมาณมากทุกปีคือโซเดียมไฮดรอกไซด์อัลคาไล ได้รับความนิยมเช่นนี้เนื่องจากคุณสมบัติของมัน โซดาไฟซึ่งมีสูตรคือ NaOH มีความสำคัญทางอุตสาหกรรมอย่างมากสำหรับมนุษย์ พิจารณาสารนี้ในรายละเอียดเพิ่มเติม

ประวัติการค้นพบสสาร

การกล่าวถึงครั้งแรกของสารประกอบโดยคุณสมบัติคล้ายโซดาไฟปรากฏในสมัยโบราณ แม้แต่พระคัมภีร์ก็มีข้อมูลบางอย่างเกี่ยวกับสาร neter ซึ่งได้มาจากทะเลสาบอียิปต์ น่าจะเป็นโซดาไฟ

อริสโตเติล เพลโต และกรีกโบราณอื่นๆนักปรัชญาและนักวิทยาศาสตร์ชาวโรมันยังกล่าวถึงสารไนตรัมซึ่งสกัดจากแหล่งกักเก็บธรรมชาติและจำหน่ายเป็นชิ้นใหญ่หลากสี (ดำ เทา ขาว) อย่างไรก็ตาม ในขณะนั้นยังไม่มีความรู้เกี่ยวกับวิธีการทำให้บริสุทธิ์ ดังนั้นจึงไม่มีทางแยกสารประกอบออกจากถ่านหินที่ก่อให้เกิดมลพิษได้

ใน 385 ปีก่อนคริสตกาล มีการใช้การทำสบู่ กระบวนการนี้ใช้โซดาไฟ แน่นอนว่าสูตรของมันยังไม่เป็นที่รู้จัก แต่ก็ไม่ได้ป้องกันไม่ให้ถูกสกัดจากเถ้าของพืชสกุล Solyanka จากทะเลสาบและใช้สำหรับทำความสะอาดของใช้ในครัวเรือนซักผ้าทำสบู่ต่างๆ

ต่อมาไม่นาน ชาวอาหรับเรียนรู้ที่จะเติมน้ำมันหอมระเหยและสารอะโรมาติกลงในผลิตภัณฑ์ แล้วสบู่ก็สวยหอมชื่นใจ การพัฒนากระบวนการและเทคโนโลยีการทำสบู่เริ่มต้นขึ้น

จนถึงศตวรรษที่ 17 โซดาไฟ ซึ่งมีคุณสมบัติถูกใช้ด้วยกำลังและหลัก เนื่องจากยังไม่ได้สำรวจสารประกอบทางเคมี มันถูกรวมเข้ากับสารต่างๆ เช่น โซดา โพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ โพแทสเซียม และโซเดียมคาร์บอเนต ทั้งหมดถูกเรียกว่าด่างกัดกร่อน

ต่อมานักวิทยาศาสตร์ Duhamel du Monceau สามารถพิสูจน์ความแตกต่างระหว่างสารเหล่านี้และแบ่งออกเป็นด่างและเกลือ ตั้งแต่นั้นมา โซดาไฟได้รับชื่อที่แท้จริงและคงที่มาจนถึงทุกวันนี้

ชื่อพ้องความหมาย

ควรสังเกตว่าชื่อของสารนี้ไม่เหมือนกันและมีคำพ้องความหมายหลายคำ โดยรวมแล้วสามารถกำหนดตัวเลือกได้ 6 ตัวเลือก:

โซเดียมไฮดรอกไซด์
โซดาไฟ;
โซดาไฟ;
โซเดียมอัลคาไล;
โซดาไฟ;
ด่างกัดกร่อน

สารประกอบนี้เรียกว่าโซดาไฟในคนทั่วไปและอุตสาหกรรม ในการสังเคราะห์ทางเคมี การพูดโซเดียมอัลคาไลหรือโซดาไฟนั้นถูกต้องกว่า สูตรไม่เปลี่ยนจากนี้ ชื่อสามัญที่สุดคือโซดาไฟ ชื่อโซเดียมไฮดรอกไซด์นั้นถูกต้องจากมุมมองของการตั้งชื่อสารอย่างเป็นระบบ

สูตรทางเคมีและโครงสร้างของโมเลกุล

ถ้าเราพิจารณาสารนี้จากมุมมองของเคมี มันจะประกอบด้วยสองไอออน: โซเดียมไอออน (Na⁺) และไฮดรอกไซด์แอนไอออน (OH^-). การสื่อสารระหว่างกันเนื่องจากแรงดึงดูดของไฟฟ้าสถิตของอนุภาคที่มีประจุต่างกัน ไอออนเหล่านี้ก่อตัวเป็นโซดาไฟ หลักการทั่วไปคือ NaOH

หมู่ไฮดรอกซิลเกิดขึ้นจากขั้วโควาเลนต์พันธะระหว่างออกซิเจนกับไฮโดรเจน ในขณะที่โซเดียมจะถูกยึดโดยพันธะไอออนิก ในสารละลาย อัลคาไลจะแยกตัวออกเป็นไอออนอย่างสมบูรณ์ ซึ่งเป็นอิเล็กโทรไลต์ที่แรง

วิธีการทางห้องปฏิบัติการในการได้รับ

วิธีการทางอุตสาหกรรมและห้องปฏิบัติการในการได้รับโซดาไฟทับซ้อนกันอย่างใกล้ชิด มักผลิตในปริมาณเล็กน้อยโดยวิธีทางเคมีและไฟฟ้าเคมีในการติดตั้งที่มีขนาดเล็กกว่าในโรงงานอุตสาหกรรม และสารจำนวนมากก็ถูกผลิตขึ้นด้วยวิธีเดียวกันในคอลัมน์อิเล็กโทรไลเซอร์ขนาดใหญ่

มีหลายวิธีหลักในการสังเคราะห์สารกัดกร่อนในห้องปฏิบัติการ

วิธีเฟอริติก ประกอบด้วยสองขั้นตอนหลัก: ขั้นตอนแรกคือการเผาผนึกภายใต้อิทธิพลของอุณหภูมิสูงของโซเดียมคาร์บอเนตและเหล็ก (III) ออกไซด์ ส่งผลให้โซเดียมเฟอร์ไรท์ (NaFeO₂). ในขั้นตอนที่สองจะสัมผัสกับน้ำและสลายตัวเป็นโซเดียมไฮดรอกไซด์และส่วนผสมของธาตุเหล็กและน้ำ (Fe₂โอ้₃* ชม₂อ.) สารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ที่ได้รับจะระเหยเป็นผลึกหรือเกล็ดสีขาว มีความบริสุทธิ์ประมาณ 92%
วิธีมะนาว.ประกอบด้วยปฏิกิริยาระหว่างโซเดียมคาร์บอเนตและแคลเซียมไฮดรอกไซด์ (ปูนขาว) กับการก่อตัวของแคลเซียมคาร์บอเนตและโซดาไฟ ปฏิกิริยานี้เกิดขึ้นที่อุณหภูมิ80^{เกี่ยวกับ}ค. เนื่องจากเกลือที่เกิดขึ้นตกตะกอน จึงสามารถแยกออกได้ง่าย สารละลายที่เหลือจะระเหยและได้โซเดียมไฮดรอกไซด์
วิธีการผลิตไดอะแฟรมและเมมเบรนขึ้นอยู่กับการทำงานของการติดตั้งอิเล็กโทรไลเซอร์ สารละลายโซเดียมคลอไรด์ (NaCL) ถูกป้อนเข้าไป ซึ่งถูกอิเล็กโตรไลซ์เพื่อสร้างคลอรีนในก๊าซอิสระและผลิตภัณฑ์กัดกร่อนที่ต้องการ ความแตกต่างระหว่างวิธีการเหล่านี้คือด้วยวิธีไดอะแฟรม ส่วนโครงสร้างหลักของอุปกรณ์คือไดอะแฟรมใยหิน (แคโทด) ด้วยวิธีเมมเบรน ช่องว่างแคโทดและแอโนดจะถูกคั่นด้วยเมมเบรนพิเศษ

ดังนั้นโซเดียมไฮดรอกไซด์จึงได้มาในห้องปฏิบัติการโดยเลือกตัวเลือกที่ได้เปรียบอย่างมาก ตามกฎแล้วใช้พลังงานน้อยกว่า

การสังเคราะห์ในอุตสาหกรรม

สารดังกล่าวได้รับในอุตสาหกรรมอย่างไรโซดาไฟเป็นอย่างไร? โซดาไฟที่เป็นของเหลวและของแข็งมักถูกสกัดด้วยไฟฟ้าเคมี มันขึ้นอยู่กับอิเล็กโทรไลซิสของสารละลายของแร่เฮไลต์ตามธรรมชาติ ซึ่งส่วนใหญ่เกิดจากเกลือแกง

ลักษณะสำคัญของการสังเคราะห์นี้คือผลพลอยได้ร่วมกับโซเดียมไฮดรอกไซด์คือก๊าซคลอรีนและไฮโดรเจน กระบวนการนี้ดำเนินการด้วยวิธีใดวิธีหนึ่งจากสามวิธี:

อิเล็กโทรไลซิสไดอะแฟรมแคโทดที่เป็นของแข็ง
ด้วยแคโทดเหลวที่ทำจากปรอท
เมมเบรนที่มีแคโทดที่เป็นของแข็ง

โซดาไฟส่วนใหญ่ที่ผลิตขึ้นในโลกนี้เกิดขึ้นจากวิธีเมมเบรน ด่างที่เกิดขึ้นนั้นมีความบริสุทธิ์ค่อนข้างสูง

พื้นที่ใช้งาน

มีหลายอุตสาหกรรมที่โซดาไฟมีความเกี่ยวข้อง การใช้งานขึ้นอยู่กับคุณสมบัติทางเคมีและทางกายภาพ ซึ่งทำให้สารประกอบนี้ขาดไม่ได้ในการสังเคราะห์และกระบวนการต่างๆ

มีหลายพื้นที่หลักที่โซเดียมไฮดรอกไซด์เป็นองค์ประกอบสำคัญ

การผลิตสารเคมี (การสังเคราะห์เอสเทอร์สบู่ ไขมัน การได้เส้นใย การกัดอะลูมิเนียม เพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่ผ่านการกลั่น เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาในหลายๆ กระบวนการ เป็นสารหลักในการทำให้กรดเป็นกลางและออกไซด์ที่เกี่ยวข้อง ในเคมีวิเคราะห์จะใช้สำหรับการไทเทรต ยังใช้เพื่อให้ได้โลหะบริสุทธิ์ เกลือจำนวนมาก เบสอื่นๆ และสารประกอบอินทรีย์)
ในการผลิตกระดาษสำหรับแปรรูปเยื่อไม้ (การกำจัดสารลิกนินที่เป็นเนื้อไม้)
ในกิจกรรมทางเศรษฐกิจของบุคคลด้วยโซดาไฟที่ไม่สามารถถูกแทนที่ได้ การใช้ผงซักฟอกและสารทำความสะอาดจำนวนมากมีความสำคัญมาก ทำสบู่ รับแชมพู - ทั้งหมดนี้ยังไม่สมบูรณ์หากไม่มีโซดาไฟ
จำเป็นสำหรับการสังเคราะห์เชื้อเพลิงชีวภาพ
ใช้ในระดับชาติเพื่อกำจัดก๊าซและทำให้เป็นกลางสารพิษที่ส่งผลต่อสิ่งมีชีวิต
การผลิตยาและยา
อุตสาหกรรมอาหาร - ขนม, ช็อคโกแลต, โกโก้, ไอศกรีม, การย้อมขนม, มะกอก, ผลิตภัณฑ์เบเกอรี่
ในเครื่องสำอางค์เพื่อกำจัดสิ่งแปลกปลอม (ไฝ, ติ่งหู, หูด)
ใช้ในเครื่องดื่มแอลกอฮอล์และโรงงานยาสูบ
ในอุตสาหกรรมสิ่งทอ
การผลิตแก้ว: สี ธรรมดา ออปติคัลและอื่น ๆ

เห็นได้ชัดว่าโซเดียมไฮดรอกไซด์เป็นสารที่สำคัญและมีประโยชน์มากในกิจกรรมของมนุษย์ มันไม่ไร้ประโยชน์ที่มันถูกสังเคราะห์ในโลกทุกปีในหน่วยตัน - 57 ล้านและอื่น ๆ

คุณสมบัติทางกายภาพ

สารที่เป็นผงสีขาว บางครั้งก็ไม่มีสี อาจเป็นผงผลึกละเอียดหรือเป็นเกล็ดก็ได้ ส่วนใหญ่มักจะอยู่ในรูปของผลึกขนาดใหญ่ จุดหลอมเหลวค่อนข้างต่ำ - 65.1^{เกี่ยวกับ}C. ดูดซับความชื้นได้อย่างรวดเร็วและเปลี่ยนเป็น NaOH 3.5N . ในรูปแบบไฮเดรต₂A. ในกรณีนี้ จุดหลอมเหลวจะยิ่งต่ำลงเพียง 15.5^{เกี่ยวกับ}ค. แทบละลายได้ในแอลกอฮอล์ น้ำ สบู่ทั้งที่เป็นของแข็งและของเหลวให้สัมผัส

อันตรายมากในความเข้มข้นและเจือจางรูปร่าง. มันสามารถทำลายเยื่อหุ้มตาทั้งหมดจนถึงเส้นประสาทตา การสบตาอาจทำให้ตาบอดได้ ดังนั้นการทำงานกับสารประกอบนี้จึงเป็นอันตรายอย่างยิ่งและต้องใช้อุปกรณ์ป้องกัน

สมบัติทางเคมี

โซดาไฟมีคุณสมบัติเหมือนกับและด่างทั้งหมด: ทำปฏิกิริยากับกรด กรดออกไซด์ แอมโฟเทอริกออกไซด์และไฮดรอกไซด์ เกลือ ของอโลหะ ทำปฏิกิริยากับกำมะถัน ฟอสฟอรัส และฮาโลเจน สามารถทำปฏิกิริยากับโลหะได้เช่นกัน

ในเคมีอินทรีย์ โซเดียมไฮดรอกไซด์ทำปฏิกิริยากับเอไมด์ อีเทอร์ อัลเคนที่มีฮาโลเจน

สภาพการเก็บรักษา

การจัดเก็บโซดาไฟดำเนินการภายใต้เงื่อนไขบางประการ เนื่องจากจะมีปฏิกิริยาตอบสนองสูง โดยเฉพาะเมื่อห้องมีความชื้น โดยมีเงื่อนไขหลักดังต่อไปนี้

เก็บให้ห่างจากเครื่องทำความร้อน
บรรจุภัณฑ์ที่ปิดสนิทและปิดผนึกอย่างผนึกแน่น กันความชื้น
โซดาไฟผลึกแห้งถูกเก็บไว้ในถุงองค์ประกอบพิเศษ (โพลีเอทิลีนหนาแน่น) ของเหลว - ในภาชนะแก้วสีเข้มพร้อมจุกปิดพื้น หากมีปริมาณมากและต้องมีการขนส่ง โซดาไฟจะใส่ลงในภาชนะและกระป๋องเหล็กพิเศษ

สารนี้สามารถขนส่งได้ด้วยวิธีใดก็ตามที่ทราบโดยเป็นไปตามข้อกำหนดด้านความปลอดภัย ยกเว้นการขนส่งทางอากาศ

น้ำด่างโซเดียมเหลว

นอกจากผลึกแล้วยังมีน้ำสารละลายโซดาไฟ สูตรของมันเหมือนกับของแข็ง ในทางเคมี สารละลายมีความเหมาะสมและสะดวกในการใช้งานมากกว่า ดังนั้นในรูปแบบนี้จึงใช้โซดาไฟบ่อยขึ้น

สารละลายโซดาไฟซึ่งมีสูตรคือ NaOHพบแอปพลิเคชันในทุกพื้นที่ข้างต้น ในระหว่างการขนส่งไม่สะดวกเท่านั้นเนื่องจากควรขนส่งโซดาไฟแบบแห้ง ในคุณสมบัติอื่น ๆ ทั้งหมดนั้นไม่ได้ด้อยกว่าคริสตัลเลยและในบางคุณสมบัติก็เหนือกว่าพวกมันด้วยซ้ำ