Nátrium-hidroxid

Az oldal jelenlegi verzióját még nem ellenőrizték tapasztalt közreműködők, és jelentősen eltérhet a 2020. október 6-án felülvizsgált verziótól ; az ellenőrzések 39 szerkesztést igényelnek .

Nátrium-hidroxid


Tábornok
Szisztematikus név	Nátrium-hidroxid
Hagyományos nevek	Marónátron, nátrium-hidroxid, maró, aszkarit, marószóda, lúg
Chem. képlet	NaOH
Patkány. képlet	NaOH
Fizikai tulajdonságok
Moláris tömeg	39,997 g/ mol
Sűrűség	2,13 g/cm³
Termikus tulajdonságok
Hőfok
• olvadás	323 °C
• forralás	1403 °C
Entalpia
• oktatás	-425,6 kJ/mol
Gőznyomás	0 ± 1 Hgmm
Kémiai tulajdonságok
Oldhatóság
• vízben	108,7 g/100 ml
Osztályozás
Reg. CAS szám	1310-73-2
PubChem	14798
Reg. EINECS szám	215-185-5
MOSOLYOK	[OH-].[Na+]
InChI	InChI = 1S/Na.H2O/h; 1H2/q+1;/p-1HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M
Codex Alimentarius	E524
RTECS	WB4900000
CHEBI	32145
ENSZ szám	1823
ChemSpider	14114
Biztonság
Korlátozza a koncentrációt	0,5 mg/m³
LD 50	149 mg/kg
Toxicitás	irritáló, erősen mérgező
GHS piktogramok
NFPA 704	0 3 egy ALK
Az adatok standard körülményeken (25 °C, 100 kPa) alapulnak, hacsak nincs másképp jelezve.
Médiafájlok a Wikimedia Commons oldalon

A nátrium-hidroxid ( lat. Nátrii hydroxídum ; más elnevezések - nátronlúg , nátronlúg [1] , nátrium-hidroxid , kémiai képlet - NaOH ) szervetlen kémiai vegyület , amely a leggyakoribb lúg . Évente körülbelül 57 millió tonna marónátront állítanak elő és fogyasztanak el a világon.

Történelem

Mind a nátrium-hidroxid, mind más lúgok triviális elnevezéseinek története tulajdonságaikon alapul. A " maró lúg " elnevezés az anyag azon tulajdonságának köszönhető, hogy korrodálja a bőrt (súlyos vegyi égési sérüléseket okozva ) [2] , a papírt és más szerves anyagokat. A 17. századig a nátrium- és kálium- karbonátokat lúgnak ( fr. alkali ) is nevezték. 1736 -ban Henri Duhamel du Monceau francia tudós mutatott rá először a különbségre ezen anyagok között: a nátrium-hidroxidot „ nátronlúgnak ”, a nátrium-karbonátot „ szódahamunak ”, a kálium-karbonátot „ hamuzsírnak ” nevezték.

Jelenleg a szódát általában szénsav nátriumsóinak nevezik . Angolul és franciául a nátrium „nátriumot”, a kálium pedig „ káliumot” jelent.

Fizikai tulajdonságok

A nátrium-hidroxid fehér szilárd anyag. Erősen higroszkópos , „elterül” a levegőben, aktívan felszívja a levegőből a vízgőzt és a szén-dioxidot . Vízben jól oldódik, miközben nagy mennyiségű hő szabadul fel. Érintésre nátronlúgos szappan oldat.

Megoldások termodinamikája

Egy végtelenül híg vizes oldat kioldódásának Δ H 0 értéke –44,45 kJ/mol.

Vizes oldatokból +12,3 ... +61,8 ° C-on a monohidrát kikristályosodik (rombikus szingónia), olvadáspont +65,1 ° C; sűrűsége 1,829 g/ cm3 ; ΔH 0 arr -425,6 kJ / mol), -28 és -24 ° C közötti tartományban - heptahidrát, -24 és -17,7 ° C között - pentahidrát, -17,7 és -5,4 ° C között - tetrahidrát (α-módosítás) . Oldhatósága metanolban 23,6 g/l (t = +28 °C), etanolban 14,7 g/l (t = +28 °C). NaOH 3,5H 2 O (olvadáspont +15,5 °C).

Kémiai tulajdonságok

Nátrium-hidroxid (lúgos lúg ) - erős kémiai bázis (az erős bázisok közé tartoznak a hidroxidok, amelyek molekulái teljesen disszociálnak a vízben), amelyek magukban foglalják a D. I. kémiai elemeinek periodikus rendszerének IA és IIA alcsoportjainak alkáli- és alkáliföldfém -hidroxidjait. Mendelejev , KOH (maró kálium), Ba (OH) 2 (maró barit), LiOH , RbOH , CsOH , valamint egyértékű tallium- hidroxid TlOH . A lúgosságot (bázikusságot) a fém vegyértéke , a külső elektronhéj sugara és az elektrokémiai aktivitás határozza meg: minél nagyobb az elektronhéj sugara (a sorozatszámmal nő), annál könnyebben ad le a fém elektronokat, annál nagyobb az elektrokémiai aktivitása, és minél balra helyezkedik el az elem a fémaktivitás elektrokémiai sorozatában , amelyben a hidrogén aktivitását nullának vesszük.

A NaOH vizes oldatai erősen lúgos reakciót mutatnak ( 1%-os oldat pH -ja = 13,4). Az oldatokban lévő lúgok meghatározásának fő módszerei a hidroxidionnal (OH - ) való reakciók ( fenolftalein - karmazsin festéssel és metilnarancs (metilnarancs ) - sárga festéssel). Minél több hidroxidion van az oldatban, annál erősebb a lúg, és annál intenzívebb az indikátor színe.

A nátrium-hidroxid a következő reakciókba lép be:

savakkal, amfoter oxidokkal és hidroxidokkal

savakkal - sók és víz képződésével :

{\mathsf {NaOH+HCl\jobbra nyíl NaCl+H_{2}O))

;

{\mathsf {NaOH+H_{2}S\rightarrow NaHS+H_{2}O))

(savas só, 1:1 arányban);

{\mathsf {2NaOH+H_{2}S\rightarrow Na_{2}S+2H_{2}O))

(NaOH-feleslegben).

Általános reakció ionos formában:

{\mathsf {OH^{-}+H^{+}\rightarrow H_{2}O))

;

amfoter oxidokkal , amelyek bázikus és savas tulajdonságokkal rendelkeznek, és képesek reagálni lúgokkal, mint például szilárd anyagokkal, amikor összeolvadnak:

{\mathsf {2NaOH+ZnO\ {\xrightarrow[{}]{500-600^{o}C))\ Na_{2}ZnO_{2}+H_{2}O))

;

{\mathsf {2NaOH+ZnO+H_{2}O\rightarrow Na_{2}[Zn(OH)_{4}]}}

- megoldásban; amfoter hidroxidokkal

{\mathsf {NaOH+Al(OH)_{3}\ {\xrightarrow {1000^{o}C))\ NaAlO_{2}+2H_{2}O))

- fúzió során;

{\mathsf {3NaOH+Al(OH)_{3}\jobbra nyíl Na_{3}[Al(OH)_{6}]}}

- megoldásban; sókkal oldatban : _

{\displaystyle {\mathsf {2NaOH+CuSO_{4}\rightarrow Cu(OH)_{2}\!\downarrow +Na_{2}SO_{4))))

A nátrium-hidroxidot fém-hidroxidok kicsapására használják. Így például gélszerű alumínium-hidroxidot kapunk úgy, hogy nátrium-hidroxiddal reagáltatjuk alumínium-szulfáton vizes oldatban, miközben elkerüljük a lúg feleslegét és feloldjuk a csapadékot. Főleg víz tisztítására használják finom szuszpenzióktól.

nem fémekkel :

például foszforral - nátrium-hipofoszfit képződésével :

{\displaystyle {\mathsf {4P+3NaOH+3H_{2}O\rightarrow PH_{3}\!\uparrow +3NaH_{2}PO_{2))))

; kénnel

{\mathsf {3S+6NaOH\jobbra nyíl 2Na_{2}S+Na_{2}SO_{3}+3H_{2}O))

; halogénekkel _

{\mathsf {2NaOH+Cl_{2}\rightarrow NaClO+NaCl+H_{2}O))

(a klór diszmutációja híg oldatban szobahőmérsékleten);

{\mathsf {6NaOH+3Cl_{2}\rightarrow NaClO_{3}+5NaCl+3H_{2}O))

(a klór diszmutációja tömény oldatban hevítve). fémekkel _

A nátrium-hidroxid reakcióba lép alumíniummal , cinkkel , titánnal . Nem lép reakcióba vassal és rézzel (alacsony elektrokémiai potenciállal rendelkező fémek ). Az alumínium könnyen oldódik maró lúgban, és egy jól oldódó komplexet képez - nátrium-tetrahidroxoaluminát és hidrogén:

{\mathsf {2Al+2NaOH+6H_{2}O\jobbra 2Na[Al(OH)_{4}]+3H_{2}\!\uparrow )).

Ezt a reakciót a 20. század első felében használták a repüléstechnikában : léggömbök és léghajók hidrogénnel való feltöltésére szántóföldi ( beleértve a harci) körülményeket is, mivel ehhez a reakcióhoz nincs szükség áramforrásra, a kiindulási reagensek pedig könnyen szállíthatók.

A nátrium-hidroxidot sókban használják, hogy az egyik savmaradékból a másikba alakuljanak át:

{\mathsf {K_{2}Cr_{2}O_{7}+2NaOH\rightarrow K_{2}CrO_{4}+Na_{2}CrO_{4}+H_{2}O)).

észterekkel , amidokkal és alkil - halogenidekkel ( hidrolízis ):

zsírokkal ( szappanosítás ) az ilyen reakció visszafordíthatatlan, mivel a kapott sav egy lúggal szappant és glicerint képez . Ezt követően a glicerint a szappanlúgokból vákuumpárologtatással és a kapott termékek további desztillációs tisztításával extrahálják. Ez a szappankészítési mód a 7. század óta ismert a Közel-Keleten.

A zsírok nátrium-hidroxiddal való kölcsönhatásának eredményeként szilárd szappanok (szappan előállítására szolgálnak), kálium-hidroxiddal pedig szilárd vagy folyékony szappanok keletkeznek, a zsír összetételétől függően.

többértékű alkoholokkal - alkoholátok képződésével :

{\mathsf {HOCH_{2}CH_{2}OH+2NaOH\rightarrow NaOCH_{2}CH_{2}ONa+2H_{2}O)).

A nátriumionok kvalitatív meghatározása

Az égő lángjának színe szerint - a nátriumatomok sárga színt adnak a lángnak.
Speciális reakciók alkalmazása nátriumionokra.

Reagens	ammónium-fluorid	Cézium-kálium-bizmut-nitrit	magnézium-acetát	cink-acetát	Picro- lonsav	dioxi- borsav	bróm-benzol- szulfonsav	Uranil-cink-acetát
Az üledék színe	fehér	halványsárga	sárga zöld	sárga zöld	fehér	fehér	halványsárga	zöldessárga

Módszerek lekérése

A nátrium-hidroxid iparilag kémiai és elektrokémiai módszerekkel állítható elő.

Kémiai módszerek nátrium-hidroxid előállítására

A nátrium-hidroxid előállításának kémiai módszerei közé tartozik a pirolitikus, meszes és ferrites eljárás.

A nátrium-hidroxid előállításának kémiai módszereinek jelentős hátrányai vannak: nagy mennyiségű energiát fogyasztanak, és a keletkező nátronlúg erősen szennyezett szennyeződésekkel.

Jelenleg ezeket a módszereket szinte teljesen felváltották az elektrokémiai gyártási módszerek.

Pirolitikus módszer

A nátrium-hidroxid előállítására szolgáló pirolitikus módszer a legősibb, és a nátrium-oxid Na 2 O előállításával kezdődik, nátrium -karbonát kalcinálása útján (például tokos kemencében ). A nátrium-hidrogén-karbonát nyersanyagként is felhasználható , hevítéskor nátrium-karbonáttá, szén-dioxiddá és vízzé bomlik:

{\mathsf {2NaHCO_{3}\ {\xrightarrow {250^{o}C}}\ Na_{2}CO_{3}+CO_{2}\!\uparrow +\ H_{2}O} }

{\mathsf {Na_{2}CO_{3}\ {\xrightarrow {1000^{o}C}}\ Na_{2}O+CO_{2}\!\uparrow }}

A kapott nátrium-oxidot lehűtjük, és nagyon óvatosan (a reakció nagy mennyiségű hő felszabadulásával megy végbe) adjuk hozzá a vízhez:

{\mathsf {Na_{2}O+H_{2}O\rightarrow 2NaOH))

Lime módszer

A nátrium-hidroxid előállítására szolgáló meszes módszer a szódaoldat és az oltott més kölcsönhatásából áll , körülbelül 80 ° C-on. Ezt a folyamatot kausztikációnak nevezik, és a következő reakciót követi:

{\mathsf {Na_{2}CO_{3}+Ca(OH)_{2}\rightarrow 2NaOH+CaCO_{3}\!\downarrow ))

A reakció során nátrium-hidroxid oldat és kalcium-karbonát csapadék képződik . A kalcium-karbonátot szűréssel választják el az oldattól, majd az oldatot bepárolják, így körülbelül 92 tömeg%-os olvadt terméket kapnak. NaOH. A NaOH-t ezután megolvasztják és vashordókba öntik, ahol kikristályosodik.

Ferrit módszer

A nátrium-hidroxid előállítására szolgáló ferrites módszer két lépésből áll:

{\mathsf {Na_{2}CO_{3}+Fe_{2}O_{3}{\xrightarrow {850^{o}C}}2NaFeO_{2}+CO_{2}\!\uparrow } }

{\mathsf {2NaFeO_{2}+2H_{2}O\ {\xrightarrow {H^{+}}}\ 2NaOH+Fe_{2}O_{3}\cdot H_{2}O\!\ lefele nyíl }}

Az első reakció a szóda szinterezésének folyamata vas-oxiddal 800-900 °C hőmérsékleten. Ebben az esetben szinter képződik - nátrium-ferrit és szén-dioxid szabadul fel. Ezután a pogácsát vízzel kezeljük (kioldjuk) a második reakció szerint; nátrium-hidroxid oldatot és Fe 2 O 3 nH 2 O csapadékot kapunk, amelyet az oldattól való elválasztás után visszavezetünk a folyamatba. A kapott lúgos oldat körülbelül 400 g/l NaOH-t tartalmaz. Bepároljuk, így a tömeg körülbelül 92%-át tartalmazó terméket kapunk. NaOH-t, majd kapjon szilárd terméket granulátum vagy pehely formájában. $\cdot$

Elektrokémiai módszerek nátrium-hidroxid előállítására

A módszer a halit (főleg konyhasóból NaCl - ből álló ásvány ) oldatának elektrolízisén alapul, hidrogén és klór egyidejű előállításával . Ez a folyamat a következő összefoglaló képlettel ábrázolható:

{\mathsf {2NaCl+2H_{2}O\rightarrow H_{2}\!\uparrow +Cl_{2}\!\uparrow +2NaOH))

A maró lúgot és a klórt három elektrokémiai módszerrel állítják elő. Ezek közül kettő a szilárd katódos elektrolízis (membrános és membrános módszerek), a harmadik a folyékony higanykatódos elektrolízis (higanyos módszer).

A klór és a maróanyag előállításának mindhárom módszerét használják a világ gyártási gyakorlatában, egyértelmű tendenciával a membránelektrolízis részarányának növekedése felé.

Index 1 tonna NaOH-ra	higany módszer	membrán módszer	Membrán módszer
Klórhozam, %	99	96	98.5
Villany, kWh	3150	3260	2520
NaOH koncentráció, %	ötven	12	35
A klór tisztasága, %	99.2	98	99.3
Hidrogén tisztaság, %	99,9	99,9	99,9
Az O 2 tömeghányada klórban, %	0.1	1-2	0.3
A klór tömeghányada NaOH-ban, %	0,003	1-1.2	0,005

Oroszországban az összes előállított maróanyag körülbelül 35%-át higanykatódos elektrolízissel, 65%-át pedig szilárd katódos elektrolízissel állítják elő.

Membrán módszer

Az elektrokémiai eljárások közül a legegyszerűbb az elektrolizátor folyamatának és szerkezeti anyagainak megszervezése szempontjából a nátrium-hidroxid előállítására szolgáló membrános módszer.

A membráncellában lévő sóoldatot folyamatosan táplálják az anódtérbe, és rendszerint az acélkatódrácsra felvitt azbesztmembránon folyik keresztül, amelyhez időnként kis mennyiségű polimer szálat adnak.

Az elektrolizátorok számos kialakításában a katód teljesen bemerül az anolitréteg alá (elektrolit az anódtérből), és a katódracson felszabaduló hidrogént gázcsövek segítségével távolítják el a katód alól anélkül, hogy a membránon keresztül behatolna az anódtérbe. ellenáram miatt.

Az ellenáramlás nagyon fontos jellemzője a membráncella kialakításának. Az anódtérből a katódtérbe egy porózus membránon keresztül irányított ellenáramnak köszönhetően lehetővé válik a lúg és a klór külön kinyerése. Az ellenáramú áramlást úgy tervezték, hogy megakadályozza az OH - ionok diffúzióját és migrációját az anódtérbe. Ha az ellenáram mennyisége nem elegendő, akkor az anódtérben nagy mennyiségben hipoklorition (ClO - ) kezd képződni, amely az anódon oxidálható ClO 3 - klorátionná . A klorátion képződése jelentősen csökkenti a klór jelenlegi hatásfokát, és ez a fő mellékfolyamat a nátrium-hidroxid előállításának ezen módszerében. Az oxigén felszabadulása is káros, ami ráadásul az anódok tönkremeneteléhez vezet, és ha szénből készülnek, akkor a foszgén szennyeződések klórba jutnak .

az anódnál

{\displaystyle {\mathsf {2Cl^{-}\!\rightarrow Cl_{2}\!+2e^{-))))

- a fő folyamat;

{\displaystyle {\mathsf {2H_{2}O\rightarrow O_{2}+4H^{+}\!+4e^{-))))

;

{\mathsf {6ClO_{3}^{-}\!+3H_{2}O\jobbra 2ClO_{3}^{-}+4Cl^{-}\!+1,5O_{2}\!\ felfelé \!+\ 6H^{+}\!+6e^{-}}}.

A katódon

{\displaystyle {\mathsf {2H_{2}O+2e^{-}\!\rightarrow H_{2}\!\uparrow +2OH^{-))))

- a fő folyamat;

{\displaystyle {\mathsf {ClO^{-}+H_{2}O+2e^{-}\!\rightarrow Cl^{-}+2OH^{-))))

;

{\mathsf {ClO_{3}^{-}+3H_{2}O+6e^{-}\!\rightarrow Cl^{-}+6OH^{-}}}.

A grafit- vagy szénelektródák anódként használhatók a membránelektrolizátorokban. Ezeket a mai napig főként ruténium-titán-oxid bevonatú titán anódokra (ORTA anódokra) vagy más alacsony fogyasztású anódokra váltották fel.

A következő lépésben az elektrolitlúgot elpárologtatják, és a benne lévő NaOH-tartalmat 42-50 tömeg% kereskedelmi koncentrációra állítják be. szabványnak megfelelően.

A só, nátrium-szulfát és egyéb szennyeződések, ha koncentrációjuk az oldatban az oldhatósági határ fölé emelkedik, kicsapódnak. A lúgos oldatot a csapadékról dekantáljuk , és késztermékként a raktárba szállítjuk, vagy a bepárlási lépést folytatjuk, hogy szilárd terméket kapjunk, majd megolvasztjuk, pelyhekké vagy szemcsékké alakítjuk.

A kristályok formájában kivált konyhasót visszavezetik a folyamatba, elkészítve belőle az úgynevezett fordított sóoldatot . A szennyeződések oldatokban való felhalmozódásának elkerülése érdekében a szennyeződéseket a visszatérő sóoldat elkészítése előtt elválasztják.

Az anolitveszteséget a sórétegek földalatti kilúgozásával nyert friss sóoldat hozzáadásával pótolják, az ásványi sóoldatot, például a bischofitot , amelyet korábban szennyeződésektől tisztítottak, vagy a halit feloldásával. A friss sóoldatot a fordított sóoldattal való keverés előtt megtisztítják a mechanikai szuszpenzióktól és a kalcium- és magnéziumionok nagy részétől.

A keletkező klórt elválasztják a vízgőztől, kompresszorral összenyomják, és vagy klórtartalmú termékek előállításához vagy cseppfolyósításhoz vezetik.

Viszonylagos egyszerűsége és alacsony költsége miatt a nátrium-hidroxid előállítására szolgáló membrános eljárást még mindig széles körben használják az iparban.

Membrán módszer

A nátrium-hidroxid előállítására szolgáló membrán módszer a legenergiahatékonyabb, de nehezen megszervezhető és működtethető.

Az elektrokémiai folyamatok szempontjából a membránmódszer hasonló a membrános módszerhez, de az anód- és katódteret teljesen elválasztja egy anionát nem eresztő kationcserélő membrán. Ennek a tulajdonságnak köszönhetően tisztább folyadékok nyerhetők, mint a membrános módszernél. Ezért a membránelektrolizátorban a membráncellával ellentétben nem egy áramlás van, hanem kettő.

A membrános módszerhez hasonlóan sóoldat áramlik be az anódtérbe. És a katódban - ionmentesített víz. Az anódtérből kimerült anolit áramlik, amely hipoklorit- és klorátionokat és klórt is tartalmaz, a katódtérből pedig lúg és hidrogén, amelyek gyakorlatilag nem tartalmaznak szennyeződéseket, és közel állnak a kereskedelmi koncentrációhoz, ami csökkenti az energiaköltségeket. elpárologtatásukra és tisztításukra.

A membránelektrolízissel nyert lúg minősége gyakorlatilag nem rosszabb, mint a higanykatódos módszerrel kapott lúg, és fokozatosan helyettesíti a higanymódszerrel kapott lúgot.

A (friss és újrahasznosított) só adagolóoldatát és a vizet azonban előzetesen a lehető legjobban megtisztítják az esetleges szennyeződésektől. Ez az alapos tisztítás a polimer kationcserélő membránok magas költségének és a betáplált oldatban lévő szennyeződésekkel szembeni érzékenységüknek köszönhető.

Ezenkívül az ioncserélő membránok korlátozott geometriai alakja, valamint alacsony mechanikai szilárdsága és termikus stabilitása nagymértékben meghatározza a membránelektrolízis üzemek viszonylag összetett felépítését. Ugyanezen okból a membrángyárak a legbonyolultabb automatikus vezérlő- és irányítási rendszereket igénylik.

A membrán elektrolizáló vázlata . Folyékony katódos higanyos módszer

A lúgok előállításának elektrokémiai módszerei közül a leghatékonyabb módszer a higanykatódos elektrolízis.

A folyékony higanykatóddal elektrolízissel nyert lúgok sokkal tisztábbak, mint a membrános módszerrel nyert lúgok (ez egyes iparágakban kritikus). Például a mesterséges szálak előállítása során csak nagy tisztaságú maróanyag használható), és a membránmódszerhez képest a lúg higanymódszerrel történő előállítási folyamatának megszervezése sokkal egyszerűbb.

A higanyelektrolízis berendezés egy elektrolizátorból, egy amalgámbontóból és egy higanyszivattyúból áll, amelyeket higanyvezetékek kötnek össze.

Az elektrolizátor katódja egy szivattyú által szivattyúzott higanyáram. Anódok - grafit , szén vagy alacsony kopás (ORTA, TDMA vagy mások). A higannyal együtt nátrium-klorid tápoldat áramlik folyamatosan az elektrolizátoron.

Az anódon klórionok oxidálódnak az elektrolitból , és klór szabadul fel:

{\mathsf {2Cl^{-}\rightarrow Cl_{2}+2e^{-}}}

- a fő folyamat;

{\mathsf {2H_{2}O\jobbra nyíl O_{2}+4H^{+}+4e^{-}}}

;

{\mathsf {6ClO_{3}^{-}+3H_{2}O\jobbra 2ClO_{3}^{-}+4Cl^{-}+1,5O_{2}+6H^{+} + 6e^{-}}}.

A klórt és az anolitot eltávolítják az elektrolizátorból. Az elektrolizálóból kilépő anolitot friss halittal telítik, a vele bevitt, valamint az anódokról, szerkezeti anyagokról kimosott szennyeződéseket eltávolítják belőle, és visszavezetik az elektrolízisbe. Telítés előtt a benne oldott klórt kivonják az anolitból.

A katódon a nátriumionok redukálódnak, amelyek alacsony koncentrációjú nátrium-higanyoldatot képeznek ( nátrium- amalgám ):

{\mathsf {Na^{+}+e^{-}{\xrightarrow[{}]{Hg}}NaHg}}.

Az amalgám folyamatosan áramlik az elektrolizátorból az amalgámbontóba. A nagy tisztaságú vizet is folyamatosan betáplálják a lebontóba. Ebben a nátrium-amalgám egy spontán kémiai folyamat eredményeként víz hatására szinte teljesen lebomlik, higany, maró oldat és hidrogén képződésével:

{\mathsf {2NaHg+2H_{2}O\ {\xrightarrow[{-Hg}]{}}\ 2NaOH+H_{2}\uparrow )).

Az így kapott maró oldat, amely kereskedelmi termék, gyakorlatilag nem tartalmaz szennyeződéseket. A higany szinte teljesen megszabadul a fémes nátriumtól, és visszakerül az elektrolitikus cellába . A hidrogént tisztítás céljából eltávolítják.

A termelés környezetbiztonságával kapcsolatos növekvő követelmények és a fémhigany magas költsége a higanymódszer fokozatos felváltásához vezet a szilárd katódos lúgok előállítására, különösen a membránmódszerre.

Megszerzésének laboratóriumi módszerei

A laboratóriumban a nátrium-hidroxidot néha kémiai úton állítják elő, de gyakrabban kis membrános vagy membrán típusú elektrolizátort használnak. .

A marónátron piac

Oroszországban a GOST 2263-79 szerint a következő minőségű marószódát gyártják:

TR - szilárd higany (pelyhes);
TD - tömör membrán (olvasztott);
RR - higanyoldat;
РХ - kémiai oldat;
RD - membrános megoldás.

Az indikátor neve	TR OKP 21 3211 0400	TD OKP 21 3212 0200	RR OKP 21 3211 0100	РХ 1. osztályú OKP 21 3221 0530	РХ 2 fokozatú OKP 21 3221 0540	RD Legmagasabb osztályú OKP 21 3212 0320	RD Első osztályú OKP 21 3212 0330
Megjelenés	Fehér színű pikkelyes tömeg. Gyenge színezés megengedett	Olvadt fehér massza. Gyenge színezés megengedett	Színtelen átlátszó folyadék	Színtelen vagy színes folyadék. Megengedjük kristályos csapadék képződését	Színtelen vagy színes folyadék. Megengedjük kristályos csapadék képződését	Színtelen vagy színes folyadék. Megengedjük kristályos csapadék képződését	Színtelen vagy színes folyadék. Megengedjük kristályos csapadék képződését
A nátrium-hidroxid tömeghányada, %, legalább	98.5	94,0	42,0	45.5	43,0	46,0	44,0

Fő alkalmazások

A marószódát számos iparágban és háztartási szükségletekre használják:

A maróanyagot a cellulóz- és papíriparban használják cellulóz lignifikációjára ( szulfátos eljárás ), papír , karton , műszálak, farostlemezek előállítására.
Zsírok elszappanosítására szappan , sampon és egyéb mosószerek gyártása során . Az ókorban hamut adtak a vízhez mosogatás közben, és úgy tűnik, a háziasszonyok észrevették, hogy ha a hamu főzés közben a tűzhelybe került zsírt tartalmaz, akkor az edények könnyen tisztíthatók. A szappanfőző (saponarius) szakmát i.sz. 385 körül említette először Theodore Priscianus. Az arabok a 7. század óta készítenek szappant olajból és szódából , ma a szappanokat ugyanúgy készítik, mint 10 évszázaddal ezelőtt. Jelenleg a nátrium-hidroxid alapú (kálium-hidroxid hozzáadásával) készült, +50 ... +60 °C-ra melegített termékeket az ipari mosás területén használják rozsdamentes acél termékek zsírtól és egyéb olajos anyagoktól való tisztítására. mechanikai feldolgozási maradékként.
A vegyiparban - savak és savas oxidok semlegesítésére, kémiai reakciókban reagensként vagy katalizátorként , titráláshoz kémiai elemzésekhez , alumínium maratásához és tiszta fémek előállításához , olajfinomításhoz - olajok előállításához.
Biodízel üzemanyag gyártásához - növényi olajokból származik, és a hagyományos gázolaj helyettesítésére használják. A biodízel előállításához egy tömegegységnyi alkoholt adnak kilenc tömegegység növényi olajhoz (azaz 9:1 arányt figyelnek meg), valamint egy lúgos katalizátort (NaOH). A kapott észter (főleg linolsav ) magas cetánszáma miatt jó gyúlékonysággal rendelkezik . A cetánszám a dízel üzemanyagok öngyulladásának feltételes mennyiségi jellemzője egy motorhengerben ( a benzin oktánszámával analóg ). Ha az ásványi dízel üzemanyagot 50-52% mutató jellemzi, akkor a metil-éter már kezdetben 56-58% cetánnak felel meg. A biodízel előállításának alapanyaga különböző növényi olajok lehetnek: repce , szója és mások, kivéve azokat, amelyek magas palmitinsav-tartalmúak (pálmaolaj). Előállítása során az észterezési eljárás során glicerin is keletkezik , amelyet az élelmiszer-, kozmetikai és papíriparban használnak fel, vagy Solvay -módszerrel epiklórhidrinné dolgoznak fel .
Csatornacsövek dugulásának feloldására szolgáló szerként, száraz granulátumok vagy gélek formájában ( kálium-hidroxiddal együtt ). A nátrium-hidroxid szétszedi az eltömődést, és megkönnyíti annak könnyű mozgását a csőben lefelé.
Polgári védelemben, mérgező anyagok gázmentesítésére és semlegesítésére , beleértve a szarint is , légzőkészülékekben (izolált légzőkészülék (IDA), a kilélegzett levegő szén-dioxidtól való tisztítására) .
A textiliparban - pamut és gyapjú mercerizálására . Rövid távú nátronlúggal végzett kezeléssel, majd mosással a szál szilárdságot és selymes fényt kap.
A nátrium-hidroxidot a gumiabroncs formák tisztítására is használják.
Főzésben: gyümölcsök, zöldségek mosására, hámozására, csokoládé és kakaó, italok, fagylalt, karamell színező, olajbogyó puhítására és fekete színezésére, pékáru gyártásánál. E-524 élelmiszer-adalékanyagként regisztrálva . Egyes ételek marószerrel készülnek:
- lutefisk - skandináv halétel - a szárított tőkehalat 5-6 napig áztatják maró lúgban, és lágy, zselészerű állagot kap.
- perec - német perec - sütés előtt maró lúgos oldatban dolgozzák fel, ami hozzájárul az egyedi ropogós kialakításához.
Kozmetológiában keratinizált bőr, szemölcsök, papillómák eltávolítására.
Fényképészetben - gyorsítószerként a fényképészeti anyagok nagy sebességű feldolgozására szolgáló előhívókban [3] [4] .

Óvintézkedések a nátrium-hidroxid kezelésére

A nátrium- hidroxid (nátronlúg) maró hatású és erősen mérgező anyag , kifejezett lúgos tulajdonságokkal . A GOST 12.1.005-76 szerint a marónátron a 2. veszélyességi osztály [5] [6] veszélyes anyagai közé tartozik . Ezért, amikor vele dolgozik, óvatosnak kell lennie . Bőrrel, nyálkahártyával és szembe kerülve súlyos vegyi égési sérüléseket okoz [7] . A szembe kerülő nagy mennyiségű nátronlúg visszafordíthatatlan elváltozásokat okoz a látóidegben (sorvadás), és ennek eredményeként látásvesztést okoz .

A nyálkahártya felületének maró lúggal való érintkezése esetén az érintett területet vízsugárral, bőrrel való érintkezés esetén pedig gyenge ecet- és bórsavoldattal kell lemosni . Ha marószóda kerül a szembe, azonnal öblítse ki először bórsav oldattal, majd vízzel .

A nátrium- hidroxid NaOH aeroszol maximális megengedett koncentrációja a munkaterület levegőjében 0,5 mg / m³ a GOST 12.1.007-76 [8] szerint .

A nátrium-hidroxid nem gyúlékony; tűz- és robbanásbiztos [9] .

Természetvédelem

A nátronlúg a környezetre veszélyes anyag , gátolja a biokémiai folyamatokat, és toxikus hatású [10] [11] .

A környezetvédelmet a technológiai előírások, a szállítási és tárolási szabályok betartásával kell biztosítani .

A háztartási és háztartási vízhasználatra szánt víztestek vizében a nátrium-hidroxid megengedett legnagyobb koncentrációja ( MPC ) (nátriumkationok szerint ) 200 mg/dm 3 , a higiéniai előírásoknak megfelelően 2. veszélyességi osztály [12] . Szükséges a pH- érték szabályozása (pH 6,5-8,5 és nem több) [13] .

A lakott területek légköri levegőjében a nátronlúg megközelítőleg biztonságos expozíciós szintje (SHEL) a higiéniai előírásoknak megfelelően 0,01 mg/m 3 [14] .

Ha jelentős mennyiségű nátrium-hidroxid szivárog vagy ömlik ki, semlegesítse gyenge savas oldattal. A semlegesített oldatot semlegesítésre és ártalmatlanításra küldik [2] .

Jegyzetek

↑ name= https://www.mkmagna.ru_Natr maró technikai 46% rd (megoldás)
↑ 1 2 name= https: //www.safework.ru_Nátrium-hidroxid
↑ Redko, 1999 , p. 129.
↑ Gurlev, 1988 , p. 294.
↑ name= https://docs.cntd.ru_GOST (elérhetetlen link) 4328-77 Reagensek. nátrium-hidroxid. Előírások (1. és 2. módosítással)
↑ name= https://docs.cntd.ru_GOST (elérhetetlen link) 2263-79 Reagensek. Műszaki marószóda. Előírások (1. és 2. módosítással)
↑ name= https://docs.cntd.ru_GOST (hozzáférhetetlen link) R 55064-2012 Tisztított nátrium-hidroxid. Műszaki adatok
↑ name= https://docs.cntd.ru_GOST (hozzáférhetetlen hivatkozás) 12.1.007-76 Munkavédelmi szabványrendszer (SSBT). Káros anyagok. Osztályozás és általános biztonsági követelmények (1., 2. módosítással)
↑ name= https://docs.cntd.ru_GOST (hozzáférhetetlen link) 12.1.004-91 Munkavédelmi szabványrendszer (SSBT) Tűzbiztonság. Általános követelmények (1. módosítással)
↑ name= https://docs.cntd.ru_GOST (elérhetetlen link) 4328-66 Reagensek. Nátrium-hidroxid (nátrium-hidroxid)
↑ name= https://docs.cntd.ru_GOST (elérhetetlen link) 2263-59 Műszaki marónátron (marónátron)
↑ name= https://docs.cntd.ru_GOST (hozzáférhetetlen link) P 55064-2012 Műszaki marószóda. Műszaki adatok
↑ name= https://docs.cntd.ru_GOST (hozzáférhetetlen link) 2263-71 Műszaki marószóda (2. módosítással)
↑ name= https://www.chempack.ru_Natr maró technikai szemcsés

Irodalom

Általános kémiai technológia. Szerk. I. P. Mukhlenova. Tankönyv az egyetemek kémiai-technológiai szakterületei számára. - M .: Felsőiskola.
Nekrasov B.V. Az általános kémia alapjai, 3. kötet - M .: Kémia, 1970.
Furmer I. E., Zaitsev V. N. Általános kémiai technológia. - M .: Felsőiskola, 1978.
Az Orosz Föderáció Egészségügyi Minisztériumának 2003. március 28-i 126. számú rendelete „A káros termelési tényezők jegyzékének jóváhagyásáról, amelyek hatása alatt a tej vagy más azzal egyenértékű élelmiszerek használata megelőző célokra ajánlott”.
Az Orosz Föderáció Állami Egészségügyi Főorvosának 2003. április 4-i 32. számú rendelete „A vasúti árufuvarozás megszervezésére vonatkozó egészségügyi szabályok elfogadásáról. SP 2.5.1250-03".
1997. július 21-i szövetségi törvény, 116-FZ "A veszélyes termelő létesítmények ipari biztonságáról " (a 2006. december 18-i módosítással).
Az Orosz Föderáció Természeti Erőforrások Minisztériumának 2002. december 2-i 786. számú, „A hulladékok szövetségi osztályozási katalógusának jóváhagyásáról” szóló rendelete (2003. július 30-án módosított és kiegészítve).
A Szovjetunió Állami Munkaügyi Bizottságának 1974. október 25-i 298/P-22 számú rendelete „A káros munkakörülményekkel rendelkező iparágak, műhelyek, szakmák és beosztások jegyzékének jóváhagyásáról, ahol a munkavégzés pótszabadságra és rövidebb szabadságra jogosít munkanap” (1991. május 29-i módosítás).
Oroszország Munkaügyi Minisztériumának 1999. július 22-i 26. számú rendelete "A vegyiparban dolgozók számára a speciális ruházat, speciális lábbelik és egyéb egyéni védőeszközök ingyenes kiadására vonatkozó szabványos ipari normák jóváhagyásáról".
Az Orosz Föderáció Állami Egészségügyi Főorvosának 2003. május 30-i 116. sz. rendelete A GN 2.1.6.1339-03 "A szennyező anyagok indikatív biztonságos expozíciós szintjei (SBUV) a lakott területek légköri levegőjében" hatálybalépéséről ( a 2005. november 3-án módosított) .).
Gurlev D.S. A fényképezés kézikönyve (fényképészeti anyagok feldolgozása). - K . : Technika, 1988.
Redko A. V. A fényképészeti eljárások alapjai. - 2. kiadás - Szentpétervár. : "Lan", 1999. - 512 p. - (Tankönyvek egyetemek számára. Szakirodalom). - 3000 példányban. — ISBN 5-8114-0146-9 .

Nátriumvegyületek

szervetlen

Halogenidek	Nátrium-fluorid (NaF) Nátrium-klorid (NaCl) Nátrium-bromid (NaBr) Nátrium-jodid (NaI) Nátrium-asztatid (NaAt)
Kalkogenidák	Nátrium-szuperoxid (NaO 2 ) Nátrium-oxid (Na 2 O) Nátrium-peroxid (Na 2 O 2 ) Nátrium-hidroxid (NaOH) Nátrium-deuteroxid (NaOD) Nátrium-szulfid (Na 2 S) Nátrium-hidroszulfid (NaSH) Nátrium-szelenid (Na 2 Se) Nátrium-hidroszelenid (NaSeH) Nátrium-tellurid (Na 2 Te) Nátrium-polonid (Na 2 Po)
Pniktogének	Nátrium-nitrid (Na 3 N) Nátrium-azid (NaN 3 ) Nátrium-amid (NaNH 2 ) Nátrium-foszfid (Na 3 P) Trinátrium-arzenid (Na 3 As)
Oxohalid	Nátrium-hidroszulfit (NaClO) Nátrium-klorit (NaClO 2 ) Nátrium-klorát (NaClO 3 ) Nátrium-perklorát (NaClO 4 ) Nátrium-hipobromit (NaBrO) Nátrium-bromid (NaBrO 2 ) Nátrium-bromát (NaBrO 3 ) Nátrium-perbromát (NaBrO 4 ) Nátrium-jodát (NaIO 3 ) Nátrium-perjodát (NaIO 4 )
oxikalkogenid	Nátrium-hidroszulfit (NaHSO 3 ) Nátrium-hidrogén - szulfát (NaHS04 ) Nátrium-szulfát (Na 2 SO 4 ) Nátrium-tioszulfát (Na 2 S 2 O 3 ) Nátrium-piroszulfát (Na 2 S 2 O 7 ) Nátrium-peroxodiszulfát (Na 2 S 2 O 8 ) Nátrium-szulfit (Na 2 SO 3 ) Nátrium-ditionit (Na 2 S 2 O 4 ) Nátrium-piroszulfit (Na 2 S 2 O 5 ) Nátrium-ditionát (Na 2 S 2 O 6 ) Nátrium-szelenit (Na 2 SeO 3 ) Nátrium-szelenát (Na 2 SeO 4 ) Nátrium-tellurit (Na 2 TeO 3 )
Oxipniktogenid	Nátrium-nitrit (NaNO 2 ) Nátrium-nitrát (NaNO 3 ) Nátrium-hiponitrit (Na 2 N 2 O 2 ) Nátrium-dihidrogén-foszfát (NaH 2 PO 4 ) Nátrium-hipofoszfit (NaPO 2 H 2 ) Nátrium-monofluor-foszfát (Na 2 PO 3 F) Nátrium-ortofoszfát (Na 3 PO 4 ) Nátrium-trifoszfát (Na 5 P 3 O 10 ) Nátrium-pirofoszfát (Na 4 P 2 O 7 ) Nátrium-arzenát (Na 3 AsO 4 ) Nátrium-hidrogén- arzenát (Na 2 HAsO 4 ) Nátrium-dihidroarzenát (NaH 2 AsO 4 ) Nátrium-antimonát (NaSbO 3 )
Egyéb	Nátrium - tetrahidridoaluminát (NaAlH4 ) Nátrium-aluminát (FaAlO 2 ) Nátrium-alumínium-szulfát (NaAl(SO 4 ) 2 Nátrium-bórhidrid (NaBH 4 ) Nátrium-ciano- bór-hidrid (NaBH3 ( CN)) Nátrium-metaborát (NaBO 2 ) Nátrium-metabiszmutát (NaBiO 3 ) Nátrium-cianid (NaCN) NaCNO Nátrium-hidrid (NaH) Nátrium-hidrogén-karbonát (NaHCO 3 ) [[NaHXeO 4 ]] Nátrium-permanganát (NaMnO 4 ) Nátrium-cianát (NaOCN) Nátrium-perrenát (NaReO 4 ) Nátrium-tiocianát (NaSCN) [[NaTcO 4 ]] Nátrium-metavanadát (NaVO 3 ) Nátrium-karbonát (Na 2 CO 3 ) Nátrium-oxalát (Na 2 C 2 O 4 ) Nátrium-kromát (Na 2 CrO 4 ) Nátrium-dikromát (Na 2 Cr 2 O 7 ) Nátrium-metagermanát (Na 2 GeO 3 ) [[Na 2 He]] Nátrium-manganát (Na 2 MnO 4 ) Nátrium-molibdát (Na 2 MoO 4 ) [[Na 2 S 4 O 6 ]] [ [ Na2SiO3 ] ] Nátrium-volframát (Na 2 WO 4 ) Nátrium-tetrahidroxozinkát (II) (Na 2 Zn (OH) 4 ) Nátrium-ortovanadát (Na 3 VO 4 ) Nátrium-hexaciano-ferrát(II) (Na 4 Fe(CN) 6 ) Nátrium-ortoszilikát (Na 4 SiO 4 ) Nátrium-tetraklór-palladát(II) (Na 2 PdCl 4 )

organikus

Nátrium-acetát (NaCH 3 COO)
Nátrium-benzoát (NaC 6 H 5 CO 2 )
Nátrium-szalicilát (NaC 6 H 4 (OH) CO 2 )
[ [ NaC10H8 ] ]
[ [ C6H16AlNaO4 ] ] _ _
[ [ NaC6H7O6 ] ] _ _
Mononátrium - glutamát ( C5H8NO4Na ) _ _
Maitotoxin (C 164 H 256 O 68 S 2 Na 2 )

Kémiai képletek

Táplálék-kiegészítők

Élelmiszerfesték E1xx
Tartósítószerek E2xx
Antioxidánsok és savasságszabályozók E3xx
Stabilizátorok , sűrítők és emulgeálószerek E4xx
pH-szabályozók és csomósodásgátlók E5xx
Ízfokozók, illatanyagok E6xx
Antibiotikumok E7xx
Tartalék E8xx
Egyéb E9xx
További anyagok E1xxx ---- Egyéb : Viasz (E900-909)
Máz (E910-919)
Reclaimer (E920-929)
Csomagológáz (E930-949)
Cukorpótlók (E950-969)
Habosító (E990-999)

Fényképészeti reagensek

Fejlesztő szerek

fekete és fehér	Adurol ( brómhidrokinon klórhidrokinon ) Amidól 2-aminofenol 4-aminofenol C vitamin hidrokinon Glicin fotó Metilfenidon Metol Oxietilortoamino-fenol pirogallol Pirokatechin Phenidon p-fenilén-diamin TsPV-1 Edinol
színezett	p-fenilén-diamin TsPV-1 TsPV-2 AC-60 CD-2 CD-3 CD-4 CD-6

Anti-fátyol

pH szabályozók

Fejlesztési gyorsítók	Kálium-hidroxid Nátrium-hidroxid Kálium-karbonát Nátrium-karbonát nátrium-metaborát nátrium-szulfit Nátrium-tetraborát
Salétromsav Bórsav

Tartósító anyagok

Vízlágyítók

Fehérítők

Rögzítő alkatrészek

Színképző komponensek

Erősítő alkatrészek

Szótárak és enciklopédiák	Nagy dán Nagy katalán Nagy orosz Britannica (online)
Bibliográfiai katalógusokban	GND : 4171257-2 J9U : 987007553573705171 LCCN : sh85124265 LNB : 000314574