Šta je kaustična soda? Gustina natrijum hidroksida

2024 Autor: Angel Austin | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-02 17:42

U modernom svijetu život je nemoguć bez kemijskih reakcija koje se odvijaju posvuda i koje su i korisne i opasne. Prema periodnom sistemu hemijskih elemenata D. I. Mendeljejeva, metali 1. grupe glavne podgrupe, koji uključuju natrijum (Na), burno reaguju sa vodom, formirajući alkalije - hemijski aktivne supstance.

Koncept alkalija

Hidroksidi aktivnih metala rastvorljivi u vodi - alkalije - kaustične i prilično opasne hemikalije. Jednobojne su i bijele boje. Otapajući se u vodi, ove baze oslobađaju toplotu. Alkalije su također sposobne uništiti kožu, drvo, tkanine, zbog čega su dobile trivijalno ime "kaustične", koje se obično primjenjuje samo na hidrokside alkalnih metala. Najpoznatije alkalije uključuju hidrokside natrijuma (NaOH), kalijuma (KOH), litijuma (LiOH), barijuma (Ba(OH)₂), cezijuma (CsOH), kalcijuma (Ca(OH)_{2) i neki drugi.}

Natrijum hidroksid: karakteristike

Kaustična soda je trivijalnanaziv natrijum hidroksida - jedne od najčešćih alkalija. Spada u opasne hemikalije, jer lako nagriza ljudsku kožu, pa se pri radu s njim treba pridržavati potrebnih sigurnosnih mjera. Također, natrijum hidroksid se ponekad naziva kaustična soda ili kaustična. Kao i sve druge lužine, dobro stupa u interakciju s vodom uz oslobađanje topline i bijela je, higroskopna, odnosno sposobna da apsorbira vodenu paru iz zraka. Gustina kaustične sode je 2,13 g/cm³.

Reaktivnost

Otvor kaustične sode može ući u reakcije različitih vrsta, formirajući druge supstance.

1. Kada ovo jedinjenje reaguje sa kiselinama, uvek nastaju so i voda:

NaOH + HCl=NaCl₂ + H_2O.

2. Kaustična soda može da reaguje sa kiselim i amfoternim metalnim oksidima (u rastvoru i kada je fuzionisana), takođe formirajući odgovarajuću so i vodu:

• 2NaOH + SO₃=Na₂SO₄ + H ₂O (SO_{3 – kiseli oksid);}
• 2NaOH + ZnO=Na₂ZnO₂ + H_{2O (ZnO – amfoterni oksid, ova reakcija se odvija fuzijom i zagrijavanjem).}

Kada natrijum hidroksid reaguje sa rastvorom amfoternog oksida, formira se rastvorljiva kompleksna so.

3. Reakcija alkalija sa amfoternim hidroksidima takođe dovodi do stvaranja taline ili kompleksne natrijumove soli, u zavisnosti od uslova.

4. Reakcijom kaustika sa solima dobija se natrijum i odgovarajući hidroksid nerastvorljiv u vodi.

• 2NaOH + MgCl₂=2NaCl + Mg(OH)_{2 (magnezijum hidroksid je baza nerastvorljiva u vodi).}

5. Natrijum hidroksid takođe može da reaguje sa nemetalima, kao što su sumpor ili halogeni da bi se formirala mešavina natrijumovih soli, kao i sa amfoternim metalima da bi se formirale kompleksne soli, gvožđe i bakar..

• 3S + 6NaOH=2Na₂S + Na₂SO₄ + 3H _2O.

6. Kaustična soda također može stupiti u interakciju sa organskim supstancama, na primjer: estri, amidi, polihidrični alkoholi.

• 2C₂H₆O₂ + 2NaOH=C₂ H₄O₂Na₂ + 2H_{2 O (proizvod reakcije je natrijum-alkoholat).}

Primi

Postoji nekoliko metoda za proizvodnju kaustične sode u industriji, a glavne su hemijske i elektrohemijske.

Prva metoda se zasniva na nekoliko metoda: piroliza, kreč i ferit.

1. Piroliza se provodi kalciniranjem natrijevog karbonata na visokoj temperaturi (najmanje 1000 stupnjeva) uz stvaranje natrijevog oksida i ugljičnog dioksida. Zatim se dobiveni ohlađeni oksid otapa u vodi, čime se dobiva kaustična soda.

• Na₂CO₃=Na₂O + CO _{2 (na 1000 stepeni);}
• Na₂O + H₂O=_2NaOH.

Ponekad se koristi natrijum bikarbonat umesto natrijum karbonata, pa je proces zbog toga malo komplikovaniji.

2. Vapnena metoda za proizvodnju natrijum hidroksida sastoji se u interakciji natrijumove soli ugljene kiseline sa kalcijum hidroksidom (gašeno vapno) kada se zagrije na temperaturu od najmanje 80 stepeni. Kao rezultat ove interakcije, dobijaju se rastvori alkalija i kalcijum karbonata (CaCO_{3), koji se zatim filtrira iz glavnog rastvora.}

• Na₂CO₃ + Ca(OH)₂=2NaOH + CaCO _3.

3. Feritna metoda se izvodi u dvije faze: prvo se soda stapa sa željeznim oksidom III na temperaturama do 1200 stepeni da bi se dobio natrijum ferit, zatim se potonji tretira vodom, što rezultira alkalijom.

• Na₂CO₃ + Fe₂O₃ =2NaFeO₂ + CO_2;
• 2NaFeO₂ + 2H₂O=2NaOH + Fe₂O3H _2O.

U elektrohemijskoj metodi dobijanja kaustične sode takođe se koristi nekoliko metoda: elektroliza rastvora natrijum hlorida (NaCl), dijafragmska, membranska i živina metoda sa tečnom katodom. Poslednje tri metode su složenije od prve, ali su sve povezane sa propuštanjem električne struje kroz rastvor odgovarajućih soli, odnosno sa elektrolizom.

Najčešća metoda za proizvodnju alkalija je elektroliza otopine halita, koja se sastoji od stolne vodesoli, zbog čega se na anodi i katodi oslobađaju hlor i vodik, a dobija se natrijum hidroksid:

• 2NaCl + 2H₂O=H₂ + Cl_{2 + 2NaOH.}

U laboratoriji se kaustična soda proizvodi i hemijskim metodama, ali se najčešće koriste dijafragmske i membranske metode.

Prijava

Kaustična soda se koristi ne samo u raznim industrijama, već iu svakodnevnom životu. Koristi se:

1. U proizvodnji deterdženata.
2. Za neutralizaciju kiseline ili kao katalizator u hemijskoj industriji.
3. Za proizvodnju biodizela, koji je ekološki prihvatljiviji od konvencionalnog dizela.
4. Od njega se prave suve granule uz pomoć kojih čiste kanalizacione cevi i sudopere od začepljenja hrane.
5. Kaustična soda je također primjenjiva u proizvodnji prehrambenih proizvoda kao što su kruh ili kakao. Koristi se kao dodatak ishrani.
6. U kozmetologiji se supstanca koristi za uklanjanje mrtve kože.
7. Za bržu obradu fotografija.
8. Tehnička kaustična soda se široko koristi u hemijskoj, petrohemijskoj, preradi nafte, celuloze i papira, rudarstvu, tekstilu, prehrambenoj i mnogim drugim industrijama.

Mjere opreza

Kaustična soda je jaka baza. Lako može oštetiti ne samo tkivo, već i ljudsku kožu, što će biti popraćenoopekotine. Prilikom rada s ovom supstancom, moraju se poštovati određene mjere opreza, i to:

• Neophodno je nositi specijalne gumene rukavice, zaštitne naočare kako bi se spriječilo da otopina dospije na ruke i oči.
• Morate nositi odjeću koja će biti otporna na hemijska jedinjenja i neće dozvoliti da dođe na kožu tijela. Obično se takva odjeća tretira PVC-om.