I den moderna världen är livet omöjligt utan kemiska reaktioner som äger rum överallt och är både fördelaktiga och farliga. Enligt det periodiska systemet för kemiska grundämnen av D. I. Mendeleev, reagerar metaller i den första gruppen i huvudundergruppen, som inkluderar natrium (Na), våldsamt med vatten och bildar alkalier - kemiskt aktiva ämnen.
Begreppet alkalier
Vattenlösliga hydroxider av aktiva metaller - alkalier - frätande och ganska farliga kemikalier. De är solida och vita till färgen. Dessa baser löses upp i vatten och avger värme. Alkalier är också kapabla att förstöra hud, trä, tyger, som ett resultat av vilket de fick det triviala namnet "kaustik", som vanligtvis endast appliceras på alkalimetallhydroxider. De mest kända alkalierna inkluderar hydroxider av natrium (NaOH), kalium (KOH), litium (LiOH), barium (Ba(OH)2), cesium (CsOH), kalcium (Ca(OH)2) och några andra.
Natriumhydroxid: egenskaper
Kaustiksoda är trivi altnamnet på natriumhydroxid - en av de vanligaste alkalierna. Det tillhör farliga kemikalier, eftersom det lätt korroderar mänsklig hud, så du måste följa de nödvändiga säkerhetsåtgärderna när du arbetar med det. Dessutom kallas natriumhydroxid ibland kaustiksoda, eller kaustik. Liksom alla andra alkalier interagerar den bra med vatten med frigörande av värme och är en vit, hygroskopisk, det vill säga kapabel att absorbera vattenånga från luften. Densiteten av kaustiksoda är 2,13 g/cm³.
Reaktivitet
Kaustiksodalösning kan ingå i reaktioner av olika slag och bilda andra ämnen.
1. När denna förening reagerar med syror, bildas alltid s alt och vatten:
NaOH + HCl=NaCl2 + H2O.
2. Kaustiksoda kan reagera med sura och amfotära metalloxider (i lösning och när den smälts), och bildar också motsvarande s alt och vatten:
- 2NaOH + SO3=Na2SO4 + H 2O (SO3 – sur oxid);
- 2NaOH + ZnO=Na2ZnO2 + H2O (ZnO – amfoter oxid, denna reaktion fortskrider genom smältning och upphettning).
När natriumhydroxid reagerar med en amfotär oxidlösning bildas ett lösligt komplexs alt.
3. Reaktionen av alkali med amfotära hydroxider leder också till bildningen av en smälta eller ett komplext natriums alt, beroende på dess förhållanden.
4. Genom att reagera kaustiken med s alter erhålls natrium och motsvarande vattenolösliga hydroxid.
- 2NaOH + MgCl2=2NaCl + Mg(OH)2 (magnesiumhydroxid är en vattenolöslig bas).
5. Natriumhydroxid kan också reagera med icke-metaller, såsom svavel eller halogener för att bilda en blandning av natriums alter, samt med amfotära metaller för att bilda komplexa s alter, järn och koppar.
- 3S + 6NaOH=2Na2S + Na2SO4 + 3H 2O.
6. Kaustiksoda kan också interagera med organiska ämnen, till exempel: estrar, amider, flervärda alkoholer.
- 2C2H6O2 + 2NaOH=C2 H4O2Na2 + 2H2 O (reaktionsprodukten är natriumalkoholat).
Receive
Det finns flera metoder för att tillverka kaustiksoda inom industrin, de viktigaste är kemiska och elektrokemiska.
Den första metoden är baserad på flera metoder: pyrolys, kalk och ferrit.
1. Pyrolys utförs genom att kalcinera natriumkarbonat vid hög temperatur (minst 1000 grader) med bildning av natriumoxid och koldioxid. Därefter löses den erhållna kylda oxiden i vatten, som ett resultat av vilket kaustik soda erhålls.
- Na2CO3=Na2O + CO 2 (vid 1000 grader);
- Na2O + H2O=2NaOH.
Ibland används natriumbikarbonat istället för natriumkarbonat, och processen är därför lite mer komplicerad.
2. Kalkmetoden för framställning av natriumhydroxid består i växelverkan mellan natriums altet av kolsyra och kalciumhydroxid (släckt kalk) vid upphettning till en temperatur av minst 80 grader. Som ett resultat av denna interaktion erhålls lösningar av alkali och kalciumkarbonat (CaCO3), som sedan filtreras från huvudlösningen.
- Na2CO3 + Ca(OH)2=2NaOH + CaCO 3.
3. Ferritmetoden utförs i två steg: först smälts soda med järnoxid III vid temperaturer upp till 1200 grader för att erhålla natriumferrit, sedan behandlas den senare med vatten, vilket resulterar i alkali.
- Na2CO3 + Fe2O3 =2NaFeO2 + CO2;
- 2NaFeO2 + 2H2O=2NaOH + Fe2O3H 2O.
I den elektrokemiska metoden för att erhålla kaustiksoda används också flera metoder: elektrolys av en natriumkloridlösning (NaCl), diafragma, membran och kvicksilvermetod med en flytande katod. De tre sista metoderna är mer komplexa än de första, men de är alla förknippade med att leda en elektrisk ström genom lösningen av motsvarande s alter, det vill säga med elektrolys.
Den vanligaste metoden för att framställa alkali är elektrolys av en halitlösning, bestående av bordsvattens alt, varigenom klor och väte frigöres vid anoden och katoden, och natriumhydroxid erhålles:
- 2NaCl + 2H2O=H2 + Cl2 + 2NaOH.
I laboratoriet framställs också kaustiksoda med kemiska metoder, men membran- och membranmetoder är vanligast.
Application
Kaustisk soda används inte bara i olika branscher, utan även i vardagen. Den används:
- Vid tillverkning av tvättmedel.
- För syraneutralisering eller som katalysator i kemisk industri.
- För att tillverka biodiesel, som är mer miljövänlig än konventionell diesel.
- Torra granulat tillverkas av det, med hjälp av vilket de rensar avloppsrör och diskbänkar från matstopp.
- Kaustisk soda kan också användas vid tillverkning av livsmedelsprodukter som bröd eller kakao. Det används som kosttillskott.
- Inom kosmetologi används ämnet för att ta bort död hud.
- För snabbare fotobehandling.
- Teknisk kaustiksoda används i stor utsträckning inom kemisk, petrokemi, oljeraffinering, massa och papper, gruvdrift, textil, livsmedel och många andra industrier.
Försiktighetsåtgärder
Kaustisk soda är en stark bas. Det kan lätt skada inte bara vävnad, utan också mänsklig hud, som kommer att åtföljas avbrännskador. När du arbetar med detta ämne måste vissa säkerhetsåtgärder iakttas, nämligen:
- Det är nödvändigt att bära speciella gummihandskar, skyddsglasögon för att förhindra att lösningen kommer på händer och ögon.
- Du måste bära kläder som är resistenta mot kemiska föreningar och som inte tillåter dem att komma på huden på kroppen. Vanligtvis behandlas sådana kläder med PVC.
