Водний розчин їдкого натру. Інші властивості гідроксиду натрію

Каустична сода – це луг, одержуваний електролізом розчину хлориду натрію. Здатна роз'їдати шкіру, залишати хімічні опіки. У побуті є інші назви їдкого натру: NaOH, гідроксид натрію, каустик, їдкий луг.

Гранули та кристали каустичної соди

Формула гідроксиду натрію - NaOH.

Атоми натрію, кисню та водню.

склад

Склад каустичної соди – це білі. тверді кристали. Вони схожі на морську сільі легко розчиняються у воді.

Каустична сода відрізняється від харчової: різні властивості, склад та формула. Лужне середовище NaOH – 13 PH, а у NaHCO 3 – 8,5. До того ж, харчова сода безпечна для використання на відміну від каустика.

Характеристики

Гідроксид натрію має такі характеристики:

Молярна вага: 39,997 г/моль;
Температура кристалізації (плавлення): 318°C;
Температура кипіння: 1388 ° C;
Щільність: 2,13 г/см3.

Термін придатності каустичної соди: 1 рік при дотриманні умов зберігання.

Розчинність їдкого натру у питній воді: 108,7 г/100 мл.

Клас небезпеки каустичної соди: 2 – високонебезпечна речовина. Це небезпечний вантаж під час перевезення та вимагає дотримання норм безпеки: у твердому вигляді перевозять у спеціальних мішках, у рідкому – у цистернах.

Властивості

Хімічні та фізичні властивості гідроксиду натрію:

Поглинає пари із повітря;
Дає рясну піну при розчиненні у воді та виділяє тепло;
Реагує з кислотою та солями важких металів, алюмінієм, цинком, титаном Також взаємодіє з кислотними оксидами, неметалами, галогенами, ефірами, амідами

Французький учений А. Л. Дюамель дю Монсо вперше розрізнив ці речовини: гідроксид натрію стали називати каустичною содою, карбонат натрію - кальцинованою содою (за рослиною Salsola Soda, із золи якого її видобували), а карбонат калію - поташем. В даний час содою прийнято називати натрієві солівугільної кислоти. В англійській та французькою мовамиСлово sodium означає натрій, potassium - калій.

Фізичні властивості

Гідроксид натрію

Термодинаміка розчинів

Δ H 0розчинення для нескінченно розведеного водяного розчину -44,45 кДж/моль.

З водних розчинів при 12,3 - 61,8 ° C кристалізується моногідрат (сингонія ромбічна), температура плавлення 65,1 ° C; щільність 1,829 г/см³; ΔH 0 обр−734,96 кДж/моль), в інтервалі від -28 до -24°С - гептагідрат, від -24 до -17,7°С - пентагідрат, від -17,7 до -5,4°С -тетрагідрат ( -модифікація), від -5,4 до 12,3 °C. Розчинність у метанолі 23,6 г/л (t=28 °C), в етанолі 14,7 г/л (t=28 °C). NaOH·3,5Н 2 Про (температура плавлення 15,5 ° C);

Хімічні властивості

(загалом таку реакцію можна уявити простим іонним рівнянням, реакція протікає з виділенням тепла (екзотермічна реакція): OH - + H 3 O + → 2H 2 O.)

з амфотерними оксидами, які мають як основні, так і кислотними властивостями, та здатністю реагувати з лугами, як із твердими при сплавленні:

ZnO + 2NaOH → Na 2 ZnO 2 + H 2 O

так і з розчинами:

ZnO + 2NaOH (розчин) + H 2 O → Na 2 (розчин)+H 2

(Аніон, що утворюється, називається тетрагідроксоцінкат-іоном, а сіль, яку можна виділити з розчину - тетрагідроксоцінкатом натрію. В аналогічні реакції гідроксид натрію вступає і з іншими амфотерними оксидами.)

з кислотними оксидами – з утворенням солей; ця властивість використовується для очищення промислових викидіввід кислотних газів (наприклад: CO 2 , SO 2 і H 2 S):

2Na + + 2OH - + Cu 2+ + SO 4 2- → Cu(OH) 2 ↓+ Na 2 SO 4

Гідроксид натрію використовують для осадження гідроксидів металів. Наприклад, отримують гелеобразный гідроксид алюмінію , діючи гідроксидом натрію на сульфат алюмінію у водному розчині. Його і використовують, зокрема, для очищення води від дрібних суспензій.

Гідроліз ефірів

з жирами (омилення), така реакція необоротна, оскільки кислота, що виходить з лугом, утворює мило і гліцерин. Гліцерин згодом витягується з підмильних лугів шляхом вакуум-випарювання та додаткового дистиляційного очищення отриманих продуктів. Цей спосіб отримання мила був відомий на Близькому Сході з VII ст.

Процес омилення жирів

В результаті взаємодії жирів з гідроксидом натрію отримують тверді мила (вони використовуються для виробництва кускового мила), а з гідроксидом калію або тверді або рідкі мила, залежно від складу жиру.

HO-CH 2 -CH 2 ВІН + 2NaOH → NaO-CH 2 -CH 2 -ONa + 2Н 2 O

2NaCl + 2H 2 О = H 2 + Cl 2 + 2NaOH,

В даний час їдка луг і хлор виробляються трьома. електрохімічними методами. Два з них – електроліз з твердим азбестовим або полімерним катодом (діафрагмовий та мембранний методи виробництва), третій – електроліз з рідким катодом (ртутний метод виробництва). У ряді електрохімічних методів виробництва найлегшим і зручним способом є електроліз з ртутним катодом, але цей метод завдає значної шкоди навколишньому середовищівнаслідок випаровування та витоків металевої ртуті. Мембранний методвиробництва найефективніший, найменш енергоємний і найбільш екологічний, але й найкапризніший, зокрема, потребує сировини вищої чистоти.

Їдкі луги, отримані при електролізі з ртутним рідким катодом, значно чистіше отриманих діафрагмовим способом. Для деяких виробництв це важливо. Так, у виробництві штучних волокон можна застосовувати лише каустик, отриманий при електролізі з ртутним рідким катодом. У світовій практиці використовуються всі три методи одержання хлору та каустика, при явній тенденції у бік збільшення частки мембранного електролізу. У Росії її приблизно 35 % всього каустика виробляється електролізом з ртутним катодом і 65 % - електролізом з твердим катодом (діафрагмовий і мембранний методи).

Ефективність процесу виробництва розраховується не тільки по виходу їдкого натру, але і по виходу хлору та водню, одержуваних при електролізі, співвідношення хлору та гідроксиду натрію на виході 100/110, реакція протікає у наступних співвідношеннях:

1,8 NaCl + 0, 5 H 2 O + 2,8 МДж = 1,00 Cl 2 + 1,10 NaOH + 0,03 H 2

Основні показники різних методіввиробництва дано у таблиці:

Показник на 1 тонну NaOH	Ртутний метод	Діафрагмовий метод	Мембранний метод
Вихід хлору %	97	96	98,5
Електроенергія (кВт · год)	3 150	3 260	2 520
Концентрація NaOH	50	12	35
Чистота хлору	99,2	98	99,3
Чистота водню	99,9	99,9	99,9
Масова частка O 2 у хлорі, %	0,1	1-2	0,3
Масова частка Cl - NaOH, %	0,003	1-1,2	0,005

Технологічна схема електролізу з твердим катодом

Діафрагмовий метод - Порожнина електролізера з твердим катодом розділена пористою перегородкою - діафрагмою - на катодний та анодний простір, де відповідно розміщені катод та анод електролізера. Тому такий електролізер часто називають діафрагмовим, а метод отримання - діафрагмовим електролізом. В анодне місце діафрагмового електролізера безперервно надходить потік насиченого аноліту. Через війну електрохімічного процесу на аноді з допомогою розкладання галіту виділяється хлор, але в катоді з допомогою розкладання води - водень. Хлор та водень виводяться з електролізера окремо, не змішуючись:

2Cl - − 2 е= Cl 2 0 , H 2 O − 2 e− 1/2 Про 2 = H 2 .

При цьому прикатодна зона збагачується гідроксидом натрію. Розчин з прикатодної зони, званий електролітичним лугом, що містить аноліт, що не розклався, і гідроксид натрію, безперервно виводиться з електролізера. На наступній стадії електролітичний луг упарюють і доводять вміст NaOH до 42-50 % відповідно до стандарту. Галіт та сульфат натрію при підвищенні концентрації гідроксиду натрію випадають в осад. Розчин їдкої луги декантують від осаду і передають як готовий продукт на склад або на стадію упарювання для отримання твердого продукту, з подальшим плавленням, лусуванням або грануляцією. Кристалічний галіт (зворотну сіль) повертають на електроліз, готуючи з неї так званий зворотний розсіл. З нього, щоб уникнути накопичення сульфату в розчинах перед приготуванням зворотного розсолу витягують сульфат. Втрата аноліту відшкодовують добавкою свіжого розсолу, одержуваного підземним вилуговуванням соляних пластів або розчиненням твердого галіту. Свіжий розсіл перед змішуванням його із зворотним розсолом очищають від механічних суспензій і значної частини іонів кальцію та магнію. Отриманий хлор відокремлюється від парів води, компримується і подається або на виробництво продуктів, що містять хлор, або на зрідження.

Мембранний метод - аналогічний діафрагмовому, але анодні та катодні простори розділені катіонообмінною мембраною. Мембранний електроліз забезпечує отримання чистого каустика.

Технологічна схема електролізу.

Основна технологічна стадія – електроліз, основний апарат – електролітична ванна, яка складається з електролізера, розкладача та ртутного насоса, об'єднаних між собою комунікаціями. В електролітичній ванні під дією ртутного насоса циркулює ртуть, проходячи через електролізер та розкладач. Катодом електролізера служить потік ртуті. Аноди - графітові або малозношувані. Разом з ртуттю через електролізер безперервно тече потік аноліту - розчин галіту. В результаті електрохімічного розкладання галіту на аноді утворюються іони Cl - і виділяється хлор:

2 Cl - - 2 е= Cl 2 0

який відводиться з електролізера, а на ртутному катоді утворюється слабкий розчин натрію в ртуті, так звана амальгама:

Na + + е = Na 0 nNa + + nHg - = Na + Hg

Амальгама безперервно перетікає з електролізера в розкладач. У розкладач також безперервно подається добре очищена від домішок вода. У ньому амальгама натрію внаслідок мимовільного електрохімічного процесу майже повністю розкладається водою з утворенням ртуті, розчину каустика та водню:

Na + Hg + Н 2 0 = NaOH + 1/2Н 2 + Hg

Отриманий таким чином розчин каустика, що є товарним продуктом, не містить домішки галіту, шкідливого у виробництві віскози. Ртуть майже повністю звільняється від амальгами натрію та повертається в електролізер. Водень відводиться на очищення. Аноліт, що виходить з електролізера, донасичають свіжим галітом, витягують з нього домішки, внесені з ним, а також вимиваються з анодів і конструкційних матеріалів, і повертають на електроліз. Перед донасичення з аноліту витягують дво- або триступеневим процесом розчинений у ньому хлор.

Лабораторні способи одержання

У лабораторії гідроксид натрію отримують хімічними способами, які мають більш історичне, ніж практичне значення.

Вапняний спосіб отримання гідроксиду натрію полягає у взаємодії розчину соди з вапняним молоком при температурі близько 80 °C. Цей процес називається каустифікацією; він описується реакцією:

Na 2 C0 3 + Са (ОН) 2 = 2NaOH + CaC0 3

В результаті реакції утворюється розчин гідроксиду натрію та осад карбонату кальцію. Карбонат кальцію відокремлюється від розчину, який випаровується до отримання розплавленого продукту, що містить близько 92% NaOH. Розплавлений NaOH розливають у залізні барабани, де він застигає.

Феритний спосіб описується двома реакціями:

Na 2 C0 3 + Fe 2 0 3 = Na 2 0 Fe 2 0 3 + C0 2 (1) Na 2 0 Fe 2 0 3 -f H 2 0 = 2 NaOH + Fe 2 O 3 (2)

(1) - процес спікання кальцинованої соди з окисом заліза за температури 1100-1200°С. При цьому утворюється спек-ферит натрію та виділяється двоокис вуглецю. Далі спек обробляють (вилуговують) водою по реакції (2); виходить розчин гідроксиду натрію і осад Fe 2 O 3 який після відділення його від розчину повертається в процес. Розчин містить близько 400 г/л NaOH. Його випарюють до одержання продукту, що містить близько 92 % NaOH.

Хімічні методи одержання гідроксиду натрію мають суттєві недоліки: витрачається велика кількістьпалива, отримуваний їдкий натр, забруднений домішками, обслуговування апаратів трудомістке. Нині ці методи майже повністю витіснені електрохімічним способом виробництва.

Ринок каустичної соди

Світове виробництво натру їдкого, 2005 рік

Виробник	Обсяг виробництва, млн. тонн	Частка у світовому виробництві
DOW	6.363	11.1
Occidental Chemical Company	2.552	4.4
Formosa Plastics	2.016	3.5
PPG	1.684	2.9
Bayer	1.507	2.6
Akzo Nobel	1.157	2.0
Tosoh	1.110	1.9
Arkema	1.049	1.8
Olin	0.970	1.7
Росія	1.290	2.24
Китай	9.138	15.88
Інші	27.559	47,87
Всього:	57,541	100

У Росії згідно з ГОСТ 2263-79 виробляються такі марки їдкого натру:

ТР – твердий ртутний (чешуйований);

ТД – твердий діафрагмовий (плавлений);

РР - ртутний розчин;

РХ – розчин хімічний;

РД – розчин діафрагмовий.

найменування показника	ТР ОКП 21 3211 0400	ТД ОКП 21 3212 0200	РР ОКП 21 3211 0100	РХ 1 сорт ОКП 21 3221 0530	РХ 2 сорт ОКП 21 3221 0540	РД Вищий сорт ОКП 21 3212 0320	РД Перший сорт ОКП 21 3212 0330
Зовнішній вигляд	Лускувана маса білого кольору. Допускається слабке забарвлення	Плавлена маса білого кольору. Допускається слабке забарвлення	Безбарвна прозора рідина		Безбарвна чи забарвлена рідина. Допускається викристалізований осад	Безбарвна чи забарвлена рідина. Допускається викристалізований осад	Безбарвна чи забарвлена рідина. Допускається викристалізований осад
Масова частка гідроксиду натрію, %, не менше	98,5	94,0	42,0	45,5	43,0	46,0	44,0

Показники російського ринку рідкого їдкого натру в 2005-2006 р.

найменування підприємства	2005 р. тис.тонн	2006 р. тис.тонн	частка 2005 р.%	частка у 2006 р.%
ВАТ «Каустик» , Стерлітамак	239	249	20	20
ВАТ «Каустик», Волгоград	210	216	18	18
ВАТ «Саянськхімпласт»	129	111	11	9
ТОВ «Усольєхімпром»	84	99	7	8
ВАТ «Сібур-Нафтохім»	87	92	7	8
ВАТ «Хімпром» , Чебоксари	82	92	7	8
ВОАТ «Хімпром», Волгоград	87	90	7	7
ЗАТ «Ілімхімпром»	70	84	6	7
ВАТ «КЧХК»	81	79	7	6
НАК «АЗОТ»	73	61	6	5
ВАТ «Хімпром», Кемерово	42	44	4	4
Разом:	1184	1217	100	100

Показники російського ринку твердого їдкого натру в 2005-2006 р.

найменування підприємства	2005 р. тонн	2006 р. тонн	частка 2005 р.%	частка у 2006 р.%
ВАТ «Каустик», Волгоград	67504	63510	62	60
ВАТ «Каустик» , Стерлітамак	34105	34761	31	33
ВАТ «Сібур-Нафтохім»	1279	833	1	1
ВОАТ «Хімпром», Волгоград	5768	7115	5	7
Разом:	108565	106219	100	100

Застосування

Біодизельне паливо

Тріска Lutefisk на святкуванні Дня Конституції Норвегії

Натрію гідроксид – це всім відома каустична сода, найпоширеніша луг у світі. Хімічна формула NaOH. Має інші традиційні назви – каустик, їдкий луг, їдкий натр, гідроксид натрію, натрієвий луг.

Їдкий натр – це тверда речовинабілого або жовтуватого кольору, трохи слизьке на дотик, яке одержують шляхом електролізу з хлориду натрію. Натрію гідроксид є сильним лугом, яке здатне руйнувати органічні речовини: папір, дерево, а також шкіру людини, викликаючи опіки різного ступенятяжкості.

Властивості гідроксиду натрію

Промисловість випускає гідроксид натрію у вигляді розсипчастого білого порошку без запаху. Технічний їдкий натр може постачатися у вигляді різних розчинів: ртутних, хімічних, діафрагмових. Зазвичай це безбарвна або слабо забарвлена рідина, що герметично закупорена в лугостійку тару. Також випускається гранульований гідроксид натрію, який слугує для різних технічних потреб.

Каустик є водорозчинною речовиною, яка при контакті з водою виділяє велику кількість теплоти. Розчин натрієвого лугу трохи слизький на дотик, нагадує рідке мило.

Інші властивості гідроксиду натрію

Нерозчинний в ацетоні, ефірах;
Добре розчиняється в гліцерині, етанолі та метанолі (спиртові розчини);
Каустик дуже гігроскопічний, тому соду потрібно упаковувати в тару, що не промокається, і зберігати в сухому приміщенні;
Негорючий, температура плавлення - 318 ° С;
Температура кипіння – 1390°С;
Небезпечна властивість гідроксиду натрію полягає у його бурхливій реакції при контакті з металами, такими як алюміній, цинк, свинець, олово. Будучи сильною основою, їдкий натр може утворювати вибухонебезпечний горючий газ (водень);
Пожежонебезпечна ситуація виникає і у разі контакту натрієвого лугу з аміаком;
У розплавленому вигляді може руйнувати порцеляну та скло.

У промислових масштабахслід обережно користуватися цією речовиною, оскільки не дотримання заходів безпеки є небезпечним для людини.

Застосування гідроксиду натрію

У харчової промисловостінатрієвий луг відомий як харчова добавка – регулятор кислотності Е-524. Вона використовується при виробництві какао, карамелі, морозива, шоколаду та лимонадів. Також каустичну соду додають у хлібобулочні виробиі здобу для більш пишної консистенції, а обробка виробів розчином їдкого натру перед випічкою сприяє придбанню рум'яної скоринки.

Застосування гідроксиду натрію є доцільним для отримання ніжної та м'якої консистенції продуктів. Наприклад, вимочування риби у лужному розчині дозволяє отримати желеподібну масу, з якої готують лютефіск – традиційну скандинавську страву. У такий же спосіб домагаються розм'якшення маслин та оливок.

Досить широко гідроокис натрію застосовується у косметичній промисловості. При виробництві засобів особистої гігієни (мило, шампуні, креми), а також миючих засобів гідроокис натрію необхідна для омилення жирів і присутня як лужна добавка, що емульгує.

Інші сфери застосування гідроксиду натрію:

У целюлозно-паперовій промисловості;
Для виробництва олій та виготовлення біодизельного палива в нафтопереробній промисловості;
Для дезінфекції та санітарної обробкиприміщень, оскільки каустична сода має властивість нейтралізувати шкідливі для людини речовини, що знаходяться в повітрі;
У побуті для очищення труб, що засміялися, а також для ліквідації забруднень з різних поверхонь (кахель, емаль та ін.).

Чим небезпечний їдкий натр

При попаданні на шкіру людини, слизові оболонки або очі гідроокис натрію викликає досить сильні хімічні опіки. Необхідно відразу ж промити уражену ділянку тіла великою кількістюводи.

При випадковому заковтуванні викликає ураження (хімічний опік) гортані, порожнини рота, шлунка та стравоходу. Першою допомогою можна дати потерпілому випити води або молока.

Популярні статтіЧитати більше статей

02.12.2013

Усі ми багато ходимо протягом дня. Навіть якщо у нас малорухливий спосіб життя, ми все одно ходимо – адже у нас не є...

604429 65 Детальніше

10.10.2013

П'ятдесят років для представниць прекрасної статі – це своєрідний рубіж, переступивши який кожна друга...

443889 117 Детальніше

02.12.2013

У наш час біг вже не викликає безліч захоплених відгуків, як це було років тридцять тому. Тоді суспільство б...

У скандинавських народів до різдвяного столу традиційно подають лютефіск. Дослівно, ця назва перекладається як «риба в лугу», що, по суті, точно характеризує страву. Лютефіск – це попередньо висушена риба, яку кілька днів витримують у лужному розчині, потім вимочують у обсмажують і подають до столу. У такому вигляді риба набуває незвичайної желеподібної консистенції. У чому секрет? У тому, що лужний розчин скандинави готують з каустичної соди – тієї самої агресивної речовини, яку в нашій країні більше знають як засіб для ефективного очищення каналізаційних труб. Напевно, багато хто зараз подумав: «О, жах! Як вони можуть це їсти? Але маєте вас ще більше приголомшити. Більшість з нас, якщо не щодня, регулярно вживає в їжу, що містить каустичну соду. Просто у харчовій промисловості вона ховається під іншим ім'ям – добавка Е524.

Загальна характеристика

Наукова назва добавки Е524 - гідроксид натрію або їдкий натр. Ця дуже агресивна речовина синтетичного походження не має аналогів у природі. У природних для себе умовах воно набуває вигляду білих лусочок або невеликих гранул мильних на дотик.

Нині широко використовують у різних галузях життєдіяльності, зокрема медицині, фармакології, харчової промисловості. У сільському господарствіНаприклад, каустичну соду використовують для перевірки коров'ячого на наявність домішок. Цю речовину застосовують у виробництві різних видів побутової хімії(найпопулярніші – для прочищення водопровідних та каналізаційних труб). У косметології їдкий натр додають у шампуні, мило, рідини для зняття лаку, креми, а також у засоби для позбавлення від шкіри, що ороговіла. Крім того, гідроксид натрію – незамінна речовина у нафтопереробній, целюлозно-паперовій промисловості та у виробництві дизельного палива.

У харчовій промисловості гідроксид натрію використовують для регуляції кислотності, як стабілізатор та емульгатор. Незважаючи на вельми агресивні властивості та значний список побічних ефектів, каустична сода як харчової добавкидозволено у всьому світі.

Небезпечні властивості каустичної соди

Каустична сода – досить небезпечна речовина. На шкірі та слизових оболонках при контакті з нею утворюються глибокі та дуже болючі рани. Дуже небезпечний контакт каустичної соди з очима, оскільки викликає атрофію зорового нерва, що веде до сліпоти. Якщо випадково вдихнути порошок їдкого натру, розпочнеться напад сильного кашлю, задишка, з'явиться біль у горлі і навіть можливий набряк дихальних легень. І можна тільки уявити собі, що ця речовина здатна робити з нашими внутрішніми органами. Якщо випадково проковтнути каустичну соду, дуже швидко у животі з'явиться сильний біль та відчуття печіння, можливий анафілактичний шок. При найменшій підозрі на отруєння гідроксидом натрію важливо негайно викликати швидку допомогу. Ділянки шкіри, уражені їдким натром, слід промити несильним борним розчином або оцтової кислоти, слизові оболонки – чистою водою, очі – спочатку обробити дуже слабким розчиномборної кислоти, а потім водою.

Хоч у харчовій промисловості гідроксид натрію використовують у мікродозах, але при регулярному вживанні їжі, що містить Е524, можливі побічні ефекти.

У чому може бути

Харчова добавка Е524 може міститися в різних групах продукції, в яких виконує самі різні функції. Взяти хоча б джеми та мармелади, у складі яких часто міститься гідроксид натрію. У цій групі продуктів добавка відіграє роль регулятора та стабілізатора рівня кислотності. Якщо додати кілька їдкого натру в тісто для випічки, то готова продукція отримає гарну рум'яну скоринку.

Найвідоміша здоба, приготовлена з використанням каустичної соди, – це німецькі рогалики. Чорні консервовані отримують свій темний колірта характерну консистенцію також завдяки добавці Е524. У виробах з або інших видів жирів гідроксид натрію прискорює розщеплення. Ця добавка приходить на допомогу і тоді, коли необхідно швидко і легко очистити плоди від шкірки. Для цього фрукти, ягоди чи овочі просто обробляють каустичною содою. Крім того, регулятор кислотності Е524 використовують у виробництві кисломолочної продукції, різних видів солодощів.

Гідроксид натрію – небезпечне хімічне з'єднання. І хоч у харчовій промисловості Е524 використовується в невеликих дозах, які зазвичай не становлять небезпеки для людини, зайва обережність не зашкодить. Якщо не бажаєте або не можете відмовитися від їжі, що містить Е самі, то постарайтеся хоча б мінімізувати кількість «їшок» в раціоні маленьких дітей. А для цього не забувайте перед покупкою продукту перевіряти, що він складається.

Однією з важливих хімічних сполук, що синтезуються величезними партіями щорічно, є луг гідроксид натрію. Такої популярності вона заслужила завдяки своїм властивостям. формула якого – NaOH, має велике промислове значення для людини. Розглянемо дана речовинаДокладніше.

Історія відкриття речовини

Вперше згадки про поєднання, що за властивостями нагадує саме їдкий натр, з'являються ще в давнину. Навіть Біблія містить деякі відомості про речовину neter, що видобувається з єгипетських озер. Імовірно, це і була каустична сода.

Аристотелем, Платоном та іншими давньогрецькими та римськими філософами та вченими також згадується речовина nitrum, яку видобували з природних водойм і продавали у вигляді великих різнобарвних шматків (чорних, сірих, білих). Адже про методи очищення тоді ще не знали нічого, тому відокремити з'єднання від вугілля, яке забруднює його, можливості не було.

У 385 році до нашої ери знайшло застосування миловаріння. В основі процесу використовувався їдкий натр. Формула його, звичайно, ще відома не була, проте це не заважало видобувати його із золи рослин роду Солянка, з озер та використовувати для чищення побутових предметів, прання білизни, виготовлення різного мила.

Трохи пізніше араби навчилися додавати до продукту ефірні масла, ароматичні речовини. Тоді мило стало гарним і приємно пахне. Починалося активний розвитокпроцесів та технологій миловаріння.

До XVII століття їдкий натр, властивості якого використовувалися, як хімічна сполука залишався невивченим. Його поєднували з такими речовинами, як сода, гідроксид натрію. Усі вони мали назву їдких лугів.

Пізніше вчений Дюамель дю Монсо зумів довести відмінність цих речовин і поділив їх на луги та солі. З того часу їдкий натр і отримав своє справжнє і постійне до сьогоднішнього дняім'я.

Синоніми назв

Слід зазначити, що назва цієї речовини неоднакова і має кілька синонімів. Усього можна позначити 6 різних варіантів:

гідроксид натрію;
натрій їдкий;
сода каустична;
натрієвий луг;
каустик;
їдкий луг.

Каустичною содою дане з'єднання називають у народі та промисловості. У хімічних синтезах більш правильно говорити натрієвий луг або їдкий натр. Формула від цього змінюється. Найзвичайніша назва - каустик. Правильним з погляду систематичної номенклатури речовин є гідроксид натрію.

Хімічна формула та будова молекули

Якщо розглядати дану речовину з точки зору хімії, то вона складатиметься з двох іонів: катіону натрію (Na+) та гідроксид-аніону (ОН-). Зв'язуючись між собою за рахунок електростатичного тяжіння різнозаряджених частинок, ці іони формують їдкий натр. Формула емпіричного вигляду буде NaOH.

Гідроксогрупа утворена між киснем і воднем, при цьому з натрієм вона утримується іонним зв'язком. У розчині луг повністю дисоціює на іони, будучи сильним електролітом.

Лабораторний спосіб отримання

Промислові та лабораторні способи отримання їдкого натру тісно перегукуються. Часто в малих кількостях його одержують хімічними та електрохімічними методами у більш маленьких установках, ніж на промислових об'єктів. А тонни речовини тими самими методами виробляються у великих колонах електролізерах.

Можна назвати кілька основних способів синтезу каустика у лабораторії.

Феритний спосіб. Складається із двох основних етапів: на першому відбувається спікання під дією високої температурикарбонату натрію та оксиду заліза (III). В результаті утворюється ферит натрію (NaFeO2). На другому етапі він піддається дії води та розкладається з утворенням гідроксиду натрію та суміші заліза з водою (Fe 2 O 3 *H 2 O). Отриманий натрій їдкий з розчину випарюють до кристалів або пластівців білого кольору. Його чистота становить приблизно 92%.
Вапняний спосіб. Полягає реакції взаємодії між карбонатом натрію і гідроксидом кальцію з утворенням карбонату кальцію і каустика. Реакцію проводять при температурі 80 про С. Оскільки сіль, що утворюється, випадає в осад, то її легко відокремлюють. Розчин, що залишився, випарюють і отримують натрієву луг.
Діафрагмовий та мембранний спосіб отримання. Заснований на роботі установки електролізера. У неї подається розчин повареної солі (NaCL), який піддається електролізу з утворенням вільного газоподібного хлору і потрібного продукту каустика. Різниця даних методів у тому, що при діафрагмовому способі головною структурною частиноюУстрою є діафрагма з азбесту (катод). При мембранному способі катодне та анодне простір розділено спеціальною мембраною.

Таким чином і одержують у лабораторії гідроксид натрію, вибираючи найбільш вигідний у матеріальному плані варіант. Він же, як правило, менш енерговитратний.

Синтез у промисловості

Як же отримують у промисловості таку речовину, як натрідкий? Рідкий та твердий каустик видобувається найчастіше електрохімічним способом. Він заснований на електролізі розчину природного мінералу галіту, переважна частина якого сформована кухонною сіллю.

Головна особливість такого синтезу в тому, що побічними продуктамиразом з їдким натром є газоподібні хлор та водень. Процес здійснюється у кожному з трьох варіантів:

електроліз діафрагмовий на твердому катоді;
з рідким катодом із ртуті;
мембранний із твердим катодом.

Переважна більшість виробленого у світі каустика утворюється все ж таки за методом з мембраною. Отриманий луг відрізняється досить високим рівнемчистоти.

Області застосування

Існує досить багато галузей, в яких актуальним є їдкий натр. Застосування засноване на його хімічних та фізичні властивості, Що роблять дане з'єднання незамінним у багатьох синтезах та процесах.

Можна виділити кілька основних областей, у яких гідроксид натрію є обов'язковим елементом.

Хімічне виробництво (синтез складних ефірів, мила, жирів, отримання волокон, травлення алюмінію, для отримання продуктів нафтопереробки, як каталізатор у багатьох процесах; є основною речовиною для нейтралізації кислот та відповідних їм оксидів; в аналітичної хіміїзастосовується для титрування; також використовується для отримання чистих металів, багатьох солей, інших основ та органічних сполук).
При виробництві паперу для обробки целюлози деревини (позбавлення деревини лігніну).
У господарської діяльностілюдини також незамінний їдкий натр. Застосування численних миючих засобів на його основі дуже актуальне. Миловаріння, одержання шампунів – все це не обходиться без каустичної соди.
Необхідний синтезу біопалива.
Застосовується в державних масштабах для дегазації та нейтралізації, що впливають на організми.
Виробництво ліків та наркотичних засобів.
Харчова галузь – кондитерські вироби, шоколад, какао, морозиво, фарбування цукерок, маслин, випічка хлібобулочних виробів.
У косметології для видалення сторонніх утворень (родимки, папіломи, бородавки).
Використовується на лікеро-горілчаних та тютюнових комбінатах.
У текстильній промисловості.
Виробництво скла: кольорового, звичайного, оптичного та іншого.

Очевидно, що гідроксид натрію - дуже важлива та корисна в діяльності людини речовина. Зовсім не дарма воно синтезується у світі щороку в тоннах – 57 мільйонів і більше.

Фізичні властивості

Біла порошкоподібна речовина, іноді безбарвна. Можливо як дрібнокристалічного порошку чи вигляді пластівців. Найчастіше у формі великих кристалів. Температура плавлення досить низька - 65,1 про З. Дуже швидко поглинає вологу і перетворюється на гідратовану форму NaOH·3,5Н 2 О. У цьому випадку температура плавлення ще менше, всього 15,5 про З. Практично необмежено розчиняється у спиртах, воді . На дотик як тверда речовина, так і рідка мила.

Дуже небезпечне в концентрованому та розведеному вигляді. Здатно пошкоджувати усі оболонки ока, аж до зорових нервів. Попадання у вічі може закінчитися сліпотою. Тому робота з цим з'єднанням вкрай небезпечна і потребує захисних пристроїв.

Хімічні властивості

Їдкий натр властивості виявляє такі самі, як і всі луги: взаємодіє з оксидами, амфотерними оксидами і гідроксидами, солями. З неметалів входить у реакції із сіркою, фосфором і галогенами. Також здатний реагувати із металами.

У органічної хіміїгідроксид натрію вступає у взаємодію Космосу з амідами, ефірами, галогензамещенными алканами.

Умови зберігання

Зберігання натру їдкого здійснюється за певними умовами. Це тим, що він вкрай реакційноздатний, особливо, коли приміщення вологе. Основними умовами можна назвати такі.

Зберігання далеко від опалювальних приладів.
Герметично закриті та запаяні упаковки, не здатні пропускати вологу.
Сухий кристалічний каустик зберігається у мішках спеціального складу (щільний поліетилен), рідкий – у темній скляній тарі з притертими пробками. Якщо ж кількість його велика і вимагає транспортування, то розчин їдкого натру поміщають у спеціальні сталеві контейнери і каністри.

Перевозити цю речовину можна будь-яким відомим способомз дотриманням правил техніки безпеки, крім транспортування повітрям.

Рідкий натрієвий луг

Крім кристалічного, існує ще водний розчинїдкого натру. Формула його та сама, що й для твердого. У хімічному відношенні розчини більш застосовні та зручні у використанні. Тому в такій формі каустик використовується найчастіше.

Розчин їдкого натру, формула якого - NaOH, знаходить застосування у всіх вищезгаданих областях. Він незручний тільки при транспортуванні, тому що перевозити краще сухий каустик. За рештою властивостей анітрохи не поступається кристалам, а деяких і перевершує їх.