Hydroxid sodný | |||||
__ Na + _ _ HO - Struktura krystalové mřížky hydroxidu sodného. |
|||||
Identifikace | |||||
---|---|---|---|---|---|
Název IUPAC | hydroxid sodný | ||||
N O CAS |
|
(bezvodý)||||
Ne o ECHA | 100.013.805 | ||||
Ne o EC | 215-185-5 (bezvodý) 215-185-5 (H 2 O) |
||||
PubChem | 14798 | ||||
N O E | E524 | ||||
ÚSMĚVY |
[OH -]. [Na +] , |
||||
InChI |
InChI: InChI = InChI = 1 / Na.H 2 O / H; 1H2 / q + 1; /p-1/fNa.HO/h 1H / qm; -1 |
||||
Vzhled | pevné látky různých tvarů, bílé, rozplývavé, bez zápachu | ||||
Chemické vlastnosti | |||||
Vzorec | NaOH | ||||
Molární hmotnost | 39,9971 ± 0,0004 g / mol H 2,52%, Na 57,48%, O 40%, |
||||
pKa | silná základna | ||||
Fyzikální vlastnosti | |||||
T. fúze | 318 ° C | ||||
T ° vroucí | 1390 ° C | ||||
Rozpustnost | ve vodě při 20 ° C : 1090 g · L -1 | ||||
Objemová hmotnost | 2,1 g · cm -3 | ||||
Tlak nasycených par |
0,13 kPa při 739 ° C 2,67 kPa při 953 ° C 13,3 kPa při 1111 ° C 53,3 kPa při 1286 ° C |
||||
Termochemie | |||||
Δ vap H ° | 175 kJ · mol -1 ( 1 atm , 1388 ° C ) | ||||
Optické vlastnosti | |||||
Index lomu | 1,357 | ||||
Opatření | |||||
SGH | |||||
Nebezpečí H314, H314 : Způsobuje těžké poleptání kůže a poškození očí |
|||||
WHMIS | |||||
E, E : Žíravý materiál Přeprava nebezpečných věcí: třída 8 Zveřejnění 1,0% podle seznamu zveřejněných složek |
|||||
NFPA 704 | |||||
0 3 1 | |||||
Doprava | |||||
80 : žíravý nebo vykazuje mírný stupeň žíravosti UN číslo : 1823 : HYDROXID SODNÝ, TUHÝ Třída: 8 Štítek: 8 : Žíravé látky Balení: Obalová skupina II : mírně nebezpečné látky;
80 : žíravá látka nebo látka s nízkým stupněm žíravosti Číslo UN : 1824 : ROZTOK HYDROXIDU SODNÉHO Třída: 8 Štítek: 8 : Žíravé látky Balení: Obalová skupina II : mírně nebezpečné látky; |
|||||
Kůže | Dráždivý | ||||
Oči | Dráždivý | ||||
Související sloučeniny | |||||
Jiné kationty | Hydroxid draselný | ||||
Jednotky SI a STP, pokud není uvedeno jinak. | |||||
Hydroxidu sodného čistá se nazývá hydroxid sodný . Za normálních podmínek se nachází jako krystalická pevná látka. Jedná se o minerální chemické těleso složené z chemického vzorce NaOH , které je při pokojové teplotě iontová pevná látka . Je tavitelný při teplotě přibližně 318 ° C , je obvykle ve formě pelet, vloček nebo bílých kuliček nebo průsvitného vzhledu, žíravý. Je velmi hygroskopický , často se také prodává ve formě rozpuštěné ve vodě. Ve skutečnosti je tam velmi dobře rozpustný. Je také velmi rozpustný v ethanolu . Jeho přijatelný denní příjem nebyl stanoven od roku 1966. Francouzský zákoník práce neumožňuje nezletilým osobám vyrábět nebo manipulovat s touto chemikálií.
Nejznámější je prezentace ve směsi s vodou, to znamená ve vodném roztoku. Jedná se o hydroxid sodný, často nazývaný soda , nebo louh sodný . Jedná se o viskózní transparentní roztok, který je ještě korozivnější než v čistém stavu. Jeho agresivita je umocněna jeho smáčecím aspektem, který zvyšuje účinek a kontakt s pokožkou.
Tento produkt, důležitý materiál chemického průmyslu, kapitál pro kontrolu alkalického média nebo regulaci kyselosti v procesu, je také běžný v obchodě, ve formě vloček nebo roztoku; prodává se například jako odblokovač potrubí , čisticí prostředek nebo neutralizační prostředek (kyselin).
Chemické vlastnosti hydroxidu sodného většinou souvisejí s hydroxidovým iontem HO - což je silná báze . Kromě toho, hydroxid sodný reaguje s oxidem uhličitým (CO 2) ze vzduchu a uhličitanu.
Rozpustnost hydroxidu sodného ve vodě se zvyšuje s teplotou, při konstantním nebo okolním tlaku. Je to 1090 g / l při 20 ° C (50% roztok) a dosáhl 3137 g / l při teplotě 80 ° C .
Tato vysoká rozpustnost, například mnohem vyšší než u vápna nebo jiných hydroxidů kovů alkalických zemin, hojnost průmyslové výroby a nižší cena v porovnání s hydroxidem draselným z něj činí nejpoužívanější minerální bázi na světě.
Vývoj hustoty vodného roztoku jako funkce koncentrace:
Hmotnostní koncentrace (% m ) |
Molarita (molů rozpuštěné látky na litr roztoku: mol⋅L −1 ) |
Hustota (g⋅cm -3 ) |
---|---|---|
0,5 | 0,125 | 1,0039 |
1.0 | 0,252 | 1,0095 |
2.0 | 0,510 | 1,0207 |
3.0 | 0,774 | 1,0318 |
4.0 | 1,043 | 1,0428 |
5.0 | 1.317 | 1,0538 |
6.0 | 1597 | 1,0648 |
7.0 | 1883 | 1,0758 |
8.0 | 2.174 | 1,0869 |
9.0 | 2470 | 1,0979 |
10.0 | 2772 | 1,1089 |
11.0 | 3,080 | 1,1199 |
12.0 | 3,393 | 1.1309 |
13.0 | 3711 | 1.1419 |
14.0 | 4,036 | 1,1530 |
15.0 | 4,365 | 1,1640 |
16.0 | 4 701 | 1,1751 |
17.0 | 5,041 | 1,1861 |
18.0 | 5,387 | 1.1971 |
19.0 | 5.739 | 1.2082 |
20.0 | 6,096 | 1,2192 |
22.0 | 6,827 | 1,2412 |
24.0 | 7,579 | 1,2631 |
26.0 | 8,352 | 1,2848 |
28.0 | 9,145 | 1,3064 |
30.0 | 9,958 | 1,3277 |
32.0 | 10 791 | 1,3488 |
34.0 | 11,643 | 1,3697 |
36.0 | 12,512 | 1.3901 |
38.0 | 13 398 | 1.4102 |
40.0 | 14 300 | 1,4299 |
Ve starověku se soda používala buď minerálního původu, nebo rostlinného původu. Soda, prototyp minerální alkálie , pak označuje více či méně čistý uhličitan sodný , který v prvním případě pocházel z lacustrinových usazenin na bázi natronu , případně čištěných a sušených, a ve druhém z vyluhovacích solí popela získaných spalování z slanomilné rostlin , jako je například salicornia nebo Soudes . Louh sodný se poté získal kaustifikací (viz níže ).
V letech 1771 až 1791 vynalezl chemik Nicolas Leblanc proces, který umožňuje získat uhličitan sodný z mořské vody, což je proces nákladný v palivu, který byl nahrazen ekonomičtějším Solvayovým procesem v letech 1861 až 1864 (vyvinutý belgickým podnikatelem a chemikem Ernestem Solvayem ). . Tyto procesy, zejména druhý, umožňují snížit náklady na uhličitan sodný a eliminovat staré techniky.
Na konci XIX th století, příchod elektřiny umožňuje přímé produkci hydroxidu sodného elektrolýzou vodného roztoku chloridu sodného , tyto dvě komory elektrody jsou odděleny membránou, zabraňující migraci plyn rozpuštěný.
Máme tedy následující dvě poloviční reakce:
nebo celková reakční charakteristika elektrolýzy slané vody: 2 NaCl (vod.) + 2 H20→ 2 NaOH (vod.) + Cl 2 (plyn) + H 2 (plyn)
Dnes je 99% vyrobené sody elektrochemického původu.
Hydroxid sodný se získá elektrolýzou z chloridu sodného (NaCl).
Soda se v současné době získává hlavně elektrolýzou rtuťovou katodou (anoda: titan; katoda: rtuť). Tato operace současně produkuje chlór , roztok hydroxidu sodného a vodík . Ale rtuť je bioakumulace škodlivá pro těžké kovy a ve velmi nízkých dávkách, i když je bakteriemi přeměněna na mono- nebo di- methylortuť . Je těkavý a nerozložitelný a snadno prochází bariérou plic, což z něj činí jednu z hlavních látek znečišťujících životní prostředí a zvyšuje se ve všech mořích. To je jeden z důvodů, proč se evropské zúčastněné společnosti zavázaly k eliminaci tohoto procesu do roku 2020, který bude nahrazen membránovou elektrolytou .
Existuje ještě další proces: membránová elektrolýza , která zahrnovala azbest , která byla ve Francii od konce 90. let nahrazena kompozitním materiálem.
Tato technika byla v minulosti používána v Egyptě nebo Turecku. Stále se používá v Severní Americe, kde jsou přírodní usazeniny uhličitanu sodného . Jedná se o přídavek vápna k uhličitanu sodnému. Mluvíme o kaustizaci nebo kaustifikaci . Reakce je napsána:
Na 2 CO 3 (pevná látka) + Ca (OH) 2 (vod.) → CaCO 3 + 2 NaOH (pevná látka po odpaření vody z vápenného mléka)Roční světová produkce v letech 1991 až 1998 se odhaduje na 45 milionů tun.
Hydroxid sodný se používá ve velkém množství v několika průmyslových odvětvích. Polovina produkce zůstává v chemickém průmyslu, kde se podílí na vývoji více než 400 základních produktů anorganickou chemií nebo procesy organické syntézy .
Druhá práce, zejména jako základna, ji činí nezbytnou v sestupném pořadí podle potřeb:
Soda se používá v některých výrobcích na žehlení vlasů, ale v moderní kosmetice má sklon k postupnému vyřazování .
Hydroxid sodný se používá k:
Soda může být použita k ukládání solární energie v chemické formě. Ve skutečnosti je reakce mezi sodou a vodou vysoce exotermická . Jakmile je soda naředěna, stačí přímo použít sluneční energii k odpaření vody a návratu do původního stavu.
Reakce hydroxidu sodného s vodou a hliníkem vede k uvolňování vodíku, který může běžet spalovací motor bez emise oxidu uhličitého .
Hydroxid sodný je nejběžnější bází používanou v laboratoři. Používá se pro mnoho testů, stejně jako pro srážení hydroxidů. Podílí se na hydrolýzních reakcích.
Soda se také používá jako činidlo pro chemické testy. Ve skutečnosti za přítomnosti určitých kovových kationtů tvoří soda sraženinu určité barvy.
Kovový kation | Barva sraženiny |
---|---|
Cu 2+ | modrý |
Fe 2+ | zelená |
Fe 3+ | rez |
Zn 2+ | Bílý |
Al 3+ | Bílý |
Ag + | Bílý |
Hydroxid sodný je nebezpečný produkt, ne kvůli jeho metabolické toxicitě (používá se v některých potravinářských solankách a chemická reakce s kyselinou chlorovodíkovou v žaludeční šťávě jednoduše produkuje sůl, která není toxická), ale spíše proto, že je extrémně korozivní od 0,5 % koncentrace a jeho přímý kontakt ničí organické tkáně.
Stejně jako kyselina sírová , a na rozdíl od kyseliny chlorovodíkové , nebezpečí nespočívá ani tak v její silné základní charakteristice , jako v její chamtivosti po vodě, která „spaluje“ tkáně jejich dehydratací a současně je silně exotermická. Viskózní povaha koncentrovaných roztoků (např. 50%) navíc zhoršuje náhodné kontakty.
Jelikož je rozpuštění NaOH ve vodě vysoce exotermické, představuje příprava nebo ředění riziko rozstřikování varem: produkt musí být proto nalit do vody a nikdy obráceně. Pomalu nalijte a opatrně promíchejte, aby se homogenizovala teplota nádoby, která může být vysoká, a aby se vytvořily páry.
Soda také velmi prudce reaguje s kyselinami a určitými kovy, a proto by se neměla ředit v kovové nádobě, jako je hliníkový nebo zinkový kbelík.
Žíravina je dráždivá a žíravá pro pokožku , oči , dýchací cesty a zažívací trakt. Je-li v něm prach nebo aerosol, musí se s ním zacházet v rukavicích, ochranných brýlích a celoobličejové a respirační ochraně . Při velmi těžkém kontaktu může soda narušit nervový přenos, zmírnit bolest při popálení a oddálit přijetí opatření.
V případě kontaktu s pokožkou musí být oblast kontaktu nejprve otřena a poté co nejrychleji opláchnuta vodou, sundat impregnovaný oděv, aniž by došlo k rozšíření kontaktu základny s pokožkou, a vyhledat lékaře.
V případě náhodného požití nevyvolávejte zvracení kvůli riziku dvojího popálení (tam a zpět). Co nejdříve volejte pomoc nebo toxikologické centrum .
V případě kontaktu s očima vyplachujte vodou nebo fyziologickým sérem po dobu patnácti až dvaceti minut a poté vyhledejte oftalmologa. Žíravá soda prochází celou rohovkou oka za méně než čtyřicet sekund.
Žíravina zvyšuje hodnotu pH a vodních cest , což představuje hrozbu pro vodní flóry a fauny.
Žíravá soda infiltruje Zemi a může poškodit zemědělství i životní prostředí rostlin, minerálů a živočichů blízko i daleko (řeka, řeka, vodní hladina).