Žíravá soda: vzorec, vlastnosti, aplikace

Jednou z důležitých chemických sloučenin, které jsou každoročně syntetizovány obrovskými dávkami, je alkalický hydroxid sodný. Takovou popularitu zasloužila kvůli svým vlastnostem. Žíravá soda, jejíž vzorec je NaOH, má velký význam pro člověka. Tuto látku zvažte podrobněji.

Historie objevu hmoty

Poprvé se ve starověku objeví zmínka o směsi, která se podobá žíravé sóji. Dokonce i Bible obsahuje některé informace o látce neter, extrahované z egyptských jezer. Pravděpodobně to byla žíravina.

Aristotle, Plato a jiní starověcí řečtí a římští filozofové a vědci také zmíní látku nitrum, který byl extrahován z přírodních nádrží a prodáván ve formě velkých plodů (černý, šedý, bílý). Koneckonců, metody čištění pak ještě nic nevěděly, takže nebylo možné oddělit spojení od uhlí znečišťující ho.

V roce 385 př.nl jsme našli aplikaci výroby mýdla. Postup byl založen na hydroxidu sodném. Jeho vzorec, samozřejmě, ještě nebyl znám, ale to mu nezabránilo v jeho extrakci z popílku rostlin rodu Solyanka, z jezer a používalo se k čištění domácích předmětů, praní prádla a různých mýdel.

O něco později se Arabové naučili přidávat do výrobku esenciální oleje a aromatické látky. Pak se mýdlo stalo krásným a příjemně vonícím. Byl zahájen aktivní vývoj procesů a technologií výroby mýdla.

Až do 17. století, louh sodný, jehož vlastnosti byly v plném využití, jako chemická sloučenina zůstala neprobádaná. Byl kombinován s takovými látkami jako soda, hydroxid draselný, uhličitan draselný, sodíku. Všechny z nich byly nazývány žíravými alkáliemi.

Později vědec Duhamel du Monceau dokázal dokázat rozdíl mezi těmito látkami a rozdělil je na alkálie a soli. Od té doby se kysličník sodný stal dodnes svým pravým a trvalým jménem.

Synonyma jmen

Je třeba poznamenat, že název této látky není stejný a má několik synonym. Celkově můžete identifikovat 6 různých možností:

• hydroxid sodný;
• hydroxid sodný;
• louh sodný;
• sodná sůl;
• žíravina;
• žíravé alkálie.

Tato sloučenina se nazývá žíravina v běžných lidech a průmyslu. Při chemické syntéze je správnější mluvit s hydroxidem sodným nebo hydroxidem sodným. Vzorec se z toho nezmění. Nejběžnější název je žíravý. Správným názvem z hlediska systematické nomenklatury látek je hydroxid sodný.

Chemický vzorec a struktura molekuly

Pokud tuto látku zvážíme z hlediska chemie, pak se bude skládat ze dvou iontů: kation sodíku (Na⁺) a hydroxidový anion (OH^-). Vazba mezi sebou kvůli elektrostatickému přitahování nabitých částic vytváří tyto ionty korozivní sódu. Vzorec empirické formy je NaOH.

Vytvoří se hydroxoskupina kovalentní polární vazbu mezi kyslíkem a vodíkem, přičemž se sodíkem zachovává iontová vazba. V roztoku alkálie úplně disociuje ionty, což je silný elektrolyt.

Laboratorní způsob příjmu

Průmyslové a laboratorní metody výroby hydroxidu sodného se těsně prolínají. Často v malých množstvích se získává chemickými a elektrochemickými metodami v menších zařízeních než v průmyslových zařízeních. A množství látek stejnými metodami se vyrábí v obrovských sloupcích elektrolyzérů.

Existuje několik základních způsobů syntézy žíravých látek v laboratoři.

1. Feritická metoda. Skládá se ze dvou hlavních stupňů: první, uhličitan sodný a oxid železa (III) jsou slinovány pod vlivem vysoké teploty. Výsledkem je ferit sodný (NaFeO₂). Ve druhém stupni je vystaven působení vody a rozkládá se za vzniku hydroxidu sodného a směsi železa a vody (Fe₂O₃* H₂O). Výsledná hydroxid sodný z roztoku se odpaří na krystaly nebo bílé vločky. Jeho čistota je asi 92%.
2. Metoda vápna. Vyskytuje se při reakci mezi uhličitanem sodným a hydroxidem vápenatým (hasené vápno) s tvorbou uhličitanu vápenatého a žíraviny. Reakce se provádí při teplotě 80 ° C^oC. Jak se výsledná sůl vysráží, snadno se oddělí. Zbývající roztok se odpaří a získá se alkalická sůl.
3. Metoda výroby membrány a membrán. Je založen na provozu instalace elektrolyzéru. Napájí se solným roztokem (NaCl), který se podrobí elektrolýze s tvorbou volného plynného chloru a požadovaného žíravého produktu. Rozdíl mezi těmito metodami spočívá v tom, že s membránovou metodou je hlavní konstrukcí zařízení azbestová membrána (katoda). Metodou membrány je katoda a anodový prostor odděleny speciální membránou.

Tak se hydroxid sodný získává v laboratoři a volí nejvýhodnější materiál. Je zpravidla méně energeticky náročná.

Syntéza v průmyslu

Jak získávají v průmyslu látku, jako je hydroxid sodný? Kapalná a pevná žíravina se nejčastěji extrahuje elektrochemickou metodou. Je založen na elektrolýze roztoku přírodního minerálu halitu, jehož velká část je tvořena stolní solí.

Hlavním rysem této syntézy je, že vedlejší produkty společně s hydroxidem sodným jsou plynný chlor a vodík. Proces se provádí třemi způsoby:

• elektrolytická membrána na pevné katodě;
• s kapalnou katodou z rtuti;
• membrána s pevnou katodou.

Převážná většina žíraviny vyráběné ve světě je stále tvořena membránovou metodou. Výsledná alkálie se vyznačuje dostatečně vysokou čistotou.

Aplikace

Existuje poměrně málo průmyslových odvětví, v nichž je hydroxid sodný relevantní. Aplikace je založena na jeho chemických a fyzikálních vlastnostech, což činí tuto sloučeninu nepostradatelnou v mnoha syntézách a procesech.

Existuje několik hlavních oblastí, v nichž je zásadní prvek hydroxid sodný.

1. Chemická výroba (syntéza esterů, mýdel, tuků, získávání vláken, leptání hliníku, pro výrobu rafinovaných produktů, jako katalyzátoru v mnoha procesech, je hlavní látkou pro neutralizaci kyselin a jejich odpovídajících oxidů. V analytické chemii se také používá k výrobě čistých kovů, mnoha solí, jiných zásad a organických sloučenin.
2. Při výrobě papíru pro zpracování dřevoviny (likvidace dřevního ligninu).
3. V ekonomické činnosti člověka je také nenahraditelná žíravina. Používání četných čisticích prostředků a čistících prostředků založených na nich je velmi důležité. Výroba mýdel, získávání šamponů - to vše nemůžete udělat bez louhu sodného.
4. Je nezbytné pro syntézu biopaliv.
5. Používá se v celostátním měřítku pro odplynění a neutralizaci jedovaté látky, ovlivňuje organismy.
6. Výroba léků a omamných látek.
7. Potravinářský průmysl - cukrovinky, čokoláda, kakao, zmrzlina, barvení sladkostí, olivy, pečení pekařských výrobků.
8. V kosmetologii pro odstranění cizích forem (krtky, papilomy, bradavice).
9. Používá se v alkoholických nápojích a tabákových rostlinách.
10. V textilním průmyslu.
11. Výroba skla: barva, konvenční, optická a jiná.

Je zřejmé, že hydroxid sodný je velmi důležitou a užitečnou látkou v lidské činnosti. Není to nic za to, že se ve světě každoročně syntetizuje v tunách - 57 milionů a více.

Fyzikální vlastnosti

Bílá prášková látka, někdy bezbarvá. Může být ve formě jemného krystalického prášku nebo ve formě vloček. Častěji v podobě velkých krystalů. Bod tání je poměrně nízký - 65,1^oVelmi rychle absorbuje vlhkost a prochází do hydratované formy NaOHmiddot-3,5H₂A. V tomto případě je bod tání ještě nižší, pouze 15,5^oC. Prakticky neomezený se rozpouští v alkoholech, ve vodě. Na dotyk jako pevný, a tekuté mýdlo.

Je velmi nebezpečný v koncentrované a zředěné formě. Může poškodit všechny skořápky oka až po optické nervy. Při zasažení očí může dojít k oslepnutí. Práce s tímto připojením je proto velmi nebezpečná a vyžaduje ochranné zařízení.

Chemické vlastnosti

Vlastnosti sody jsou přesně stejné jako všechny alkály: interaguje s kyselinami, oxidy kyselin, amfoterními oxidy a hydroxidy, solemi. Z nekovů reaguje se sírou, fosforem a halogeny. Je také schopen reagovat s kovy.

V organické chemii reaguje hydroxid sodný s amidy, ethery, alkanany substituované halogenem.

Podmínky skladování

Skladování louhu sodného se provádí za určitých podmínek. Je to proto, že je extrémně reaktivní, zvláště když je místnost mokrá. Hlavní podmínky lze popsat takto.

1. Skladování mimo ohřívače.
2. Hermeticky uzavřený a uzavřený obal, který není schopen procházet vlhkostí.
3. Suchá krystalická žíravina se skladuje v pytlích se speciálním složením (hustý polyetylén), kapalina - v tmavém skleněném obalu se zábrusem z broušeného skla. Pokud je množství velké a vyžaduje přepravu, pak roztok louhu je umístěn ve speciálních ocelových kontejnerech a nádržích.

Přeprava této látky může být provedena jakýmkoli známým způsobem v souladu s bezpečnostními předpisy, s výjimkou letecké přepravy.

Kapalná alkalická sůl

Kromě krystalického je stále ještě vodný roztok louhu sodného. Jeho vzorec je stejný jako u pevných látek. Chemicky jsou roztoky použitelnější a vhodnější pro použití. Proto se v této formě používá žíravina častěji.

Roztok hydroxidu sodného, ​​jehož vzorec je NaOH, se používá ve všech výše uvedených oblastech. Je nepohodlné pouze pro přepravu, protože je lepší dopravit suchou žíravinu. U všech ostatních vlastností není krystaly horší a v některých je překračuje.