Гідроксид натрію

1. Якісне визначення іонів натрію [ правити | правити код ]
2. Хімічні методи отримання гідроксиду натрію [ правити | правити код ]
3. Піролітичний метод [ правити | правити код ]
4. Вапняний метод [ правити | правити код ]
5. Феритний метод [ правити | правити код ]
6. Електрохімічні методи отримання гідроксиду натрію [ правити | правити код ]
7. Діафрагмовий метод [ правити | правити код ]
8. Мембранний метод [ правити | правити код ]
9. Ртутний метод з рідким катодом [ правити | правити код ]
10. Лабораторні методи отримання [ правити | правити код ]
11. Застереження щодо використання з гідроксидом натрію [ правити | правити код ]

Гідроксид натрію ( лат. Nátrii hydroxídum; інші назви - каустична сода, їдкий натр) - найпоширеніша луг , хімічна формула Na O H . У рік в світі виробляється і споживається близько 57 млн ​​тонн їдкого натру.

цікава історія тривіальних назв як гідроксиду натрію, так і інших лугів. Назва « їдкий луг »Обумовлено властивістю роз'їдати шкіру (викликаючи сильні опіки), папір і інші органічні речовини. До XVII століття лугом ( фр. alkali) називали також карбонати натрію і калію. В 1736 році французький учений Анрі Дюамель дю Монсо вперше розрізнив ці речовини: гідроксид натрію стали називати каустичною содою, карбонат натрію - кальцинованої содою, а карбонат калію - поташом . В даний час содою прийнято називати натрієві солі вугільної кислоти . В англійській і французькій мовах слово sodium означає натрій, potassium - калій.

Гідроксид натрію - біле тверда речовина. сильно гигроскопичен , На повітрі «розпливається», активно поглинаючи пари води з повітря. Добре розчиняється у воді, при цьому виділяється велика кількість теплоти. Розчин їдкого натру милок на дотик.

термодинаміка розчинів

Δ H0 розчинення для нескінченно розбавленого водного розчину -44,45 кДж / моль.

З водних розчинів при 12,3-61,8 ° C кристалізується моногідрат (сингония ромбическая), температура плавлення 65,1 ° C; щільність 1,829 г / см³; ΔH0обр -425,6 кДж / моль), в інтервалі від -28 до -24 ° C - гептагідрат, від -24 до -17,7 ° C - пентагідрат, від -17,7 до -5,4 ° C - тетрагідрат (α-модифікація). Розчинність в метанолі 23,6 г / л (t = 28 ° C), в етанолі 14,7 г / л (t = 28 ° C). NaOH · 3,5Н2О (температура плавлення 15,5 ° C);

Гідроксид натрію (їдкий луг ) - сильне хімічне підставу (До сильних підстав відносять гідроксиди, молекули яких повністю дисоціюють у воді), до них відносять гідроксиди лужних і лужноземельних металів підгруп Iа і IIа періодичної системи Д. І. Менделєєва , KOH (Їдке калі), Ba (OH) 2 (Їдкий барит), LiOH , RbOH , CsOH , А також гідроксид одновалентного талію TlOH. Лужність (основність) визначається валентністю металу, радіусом зовнішньої електронної оболонки і електрохімічної активністю: чим більше радіус електронної оболонки (збільшується з порядковим номером), тим легше метал віддає електрони, і тим вище його електрохімічна активність і тим лівіше розташовується елемент в електрохімічному ряду активності металів , В якому за нуль прийнята активність водню.

Водні розчини NaOH мають сильну лужну реакцію ( pH 1% -розчину = 13,4). Основними методами визначення лугів у розчинах є реакції на гідроксид-іон (OH-), (c фенолфталеїном - малинове забарвлення і метиловим оранжевим ( метилоранж ) - жовте забарвлення). Чим більше гідроксид-іонів знаходиться в розчині, тим сильніше луг і тим інтенсивніше забарвлення індикатора.

Гідроксид натрію вступає в наступні реакції:

з кислотами, амфотерними оксидами і гідроксидами N a O H + H C l → N a C l + H 2 O {\ displaystyle {\ mathsf {NaOH + HCl \ rightarrow NaCl + H_ {2} O}}} N a O H + H 2 S → N a H S + H 2 O {\ displaystyle {\ mathsf {NaOH + H_ {2} S \ rightarrow NaHS + H_ {2} O}}} (Кисла сіль, при відношенні 1: 1) 2 N a OH + H 2 S → N a 2 S + 2 H 2 O {\ displaystyle {\ mathsf {2NaOH + H_ {2} S \ rightarrow Na_ {2} S + 2H_ {2} O}}} (В надлишку NaOH)

Загальна реакція в іонному вигляді:

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

• з амфотерними оксидами які мають як основними, так і кислотні властивості, і здатністю реагувати з лугами, як з твердими при сплаву:

2 N a OH + Z n O → ot N a 2 Z n O 2 + H 2 O {\ displaystyle {\ mathsf {2NaOH + ZnO {\ xrightarrow [{}] {^ {o} t}} Na_ {2} ZnO_ {2} + H_ {2} O}}} - при сплаву 2 N a OH + Z n O + H 2 O → N a 2 [Z n (OH) 4] {\ displaystyle {\ mathsf {2NaOH + ZnO + H_ {2} O \ rightarrow Na_ {2} [ Zn (OH) _ {4}]}}} - в розчині з амфотерними гідроксидами N a OH + A l (OH) 3 → ot N a A l O 2 + 2 H 2 O {\ displaystyle {\ mathsf {NaOH + Al (OH) _ {3} {\ xrightarrow [{}] {^ { o} t}} NaAlO_ {2} + 2H_ {2} O}}} - при сплаву 3 N a OH + A l (OH) 3 → N a 3 [A l (OH) 6] {\ displaystyle {\ mathsf {3NaOH + Al (OH) _ {3} \ rightarrow Na_ {3} [ Al (OH) _ {6}]}}} - в розчині з солями в розчині: 2 N a OH + C u SO 4 → C u (OH) 2 ↓ + N a 2 SO 4 {\ displaystyle {\ mathsf {2NaOH + CuSO_ {4} \ rightarrow Cu (OH) _ {2} \ downarrow + Na_ {2} SO_ {4}}}}

Гідроксид натрію використовується для осадження гідроксидів металів. Наприклад, так отримують гелеобразний гідроксид алюмінію , Діючи гідроксидом натрію на сульфат алюмінію у водному розчині, при цьому уникаючи надлишку лугу і розчинення осаду. Його і використовують, зокрема, для очищення води від дрібних суспензій.

c неметаллами :

наприклад, з фосфором - з освітою гіпофосфіти натрію :

4 P + 3 N a OH + 3 H 2 O → PH 3 ↑ + 3 N a H 2 PO 2 {\ displaystyle {\ mathsf {4P + 3NaOH + 3H_ {2} O \ rightarrow PH_ {3} \ uparrow + 3NaH_ {2} PO_ {2}}}}

з сіркою:

3 S + 6 N a OH → 2 N a 2 S + N a 2 SO 3 + 3 H 2 O {\ displaystyle {\ mathsf {3S + 6NaOH \ rightarrow 2Na_ {2} S + Na_ {2} SO_ {3} + 3H_ {2} O}}} з галогенами 2 N a O H + C l 2 → N a C l O + N a C l + H 2 O {\ displaystyle {\ mathsf {2NaOH + Cl_ {2} \ rightarrow NaClO + NaCl + H_ {2} O}}} (Дисмутації хлору при кімнатній температурі) 6 N a OH + 3 C l 2 → N a C l O 3 + 5 N a C l + 3 H 2 O {\ displaystyle {\ mathsf {6NaOH + 3Cl_ {2} \ rightarrow NaClO_ {3} + 5NaCl + 3H_ {2} O}}} (Дисмутації хлору при нагріванні розчину) з металами

Гідроксид натрію вступає в реакцію з алюмінієм, цинком , титаном . Він не реагує з залізом і міддю (Металами, які мають низький електрохімічний потенціал ). Алюміній легко розчиняється в їдкого лугу з утворенням добре розчинної комплексу - тетрагідроксоалюміната натрію і водню:

2 A l + 2 N a OH + 6 H 2 O → 2 N a [A l (OH) 4] + 3 H 2 {\ displaystyle {\ mathsf {2Al + 2NaOH + 6H_ {2} O \ rightarrow 2Na [Al (OH) _ {4}] + 3H_ {2}}}}

Ця реакція використовувалася в першій половині XX століття в повітроплавання : Для заповнення воднем аеростатів і дирижаблів в польових (в тому числі бойових) умовах, так як дана реакція не вимагає джерел електроенергії, а вихідні реагенти для неї можуть легко транспортуватися.

з ефірами , амидами і алкилгалогенидами ( гідроліз ):

з жирами ( омилення ) Така реакція необоротна, так як получающаяся кислота з лугом утворює мило і гліцерин . Гліцерин згодом витягується з подмильний Щолоков шляхом вакуум-випарювання і додаткової дистилляционной очищення отриманих продуктів. Цей спосіб отримання мила був відомий на Близькому Сході з VII століття.

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 в залежності від складу жиру.

з багатоатомних спиртами - з освітою алкоголятов : HOCH 2 CH 2 OH + 2 N a OH → N a OCH 2 CH 2 ON a + 2 H 2 O {\ displaystyle {\ mathsf {HOCH_ {2} CH_ {2} OH + 2NaOH \ rightarrow NaOCH_ {2} CH_ {2} ONa + 2H_ {2} O}}}

Якісне визначення іонів натрію [ правити | правити код ]

1. За кольором полум'я пальника - атоми натрію надають полум'я жовте забарвлення
2. З використанням специфічних реакцій на іони натрію

реагент фторид амонію Нітрит цезію-калію-вісмуту Ацетат магнію Ацетат цинку Пікро-

лоновая кислота

Діоксі-

винна кислота

Бромбензол-

сульфокислота

Ацетат уранила-цинку Колір осаду білий блідо-жовтий жовто-зелений жовто-зелений білий білий блідо-жовтий зеленувато-жовтий

Гідроксид натрію може виходити в промисловості хімічними і електрохімічними методами.

Хімічні методи отримання гідроксиду натрію [ правити | правити код ]

До хімічних методів отримання гідроксиду натрію відносяться пиролитический, вапняний і феритний.

Хімічні методи отримання гідроксиду натрію мають суттєві недоліки: витрачається велика кількість енергоносіїв, одержуваний їдкий натр сильно забруднений домішками.

В даний час ці методи майже повністю витіснені електрохімічними методами виробництва.

Піролітичний метод [ правити | правити код ]

Піролітичний метод отримання гідроксиду натрію є найбільш древнім і починається з отримання оксиду натрію Na2О шляхом прожарювання карбонату натрію при температурі 1000 ° C (наприклад, в муфельній печі ):

N a 2 CO 3 → 1000 ∘ CN a 2 O + CO 2 {\ displaystyle {\ mathsf {Na_ {2} CO_ {3} \, {\ xrightarrow [{1000 ^ {\ circ} C}] {}} \ , Na_ {2} O + CO_ {2}}}}

В якості сировини може бути використаний і гідрокарбонат натрію , Що розкладається при 200 ° C на карбонат натрію, вуглекислий газ і воду.

2 N a HCO 3 → 200 ∘ CN a 2 CO 3 + CO 2 + H 2 O → 1000 ∘ CN a 2 O + 2 CO 2 + H 2 O {\ displaystyle {\ mathsf {2NaHCO_ {3} \, {\ xrightarrow [{200 ^ {\ circ} C}] {}} \, Na_ {2} CO_ {3} + CO_ {2} + H_ {2} O {\ xrightarrow [{1000 ^ {\ circ} C}] {}} \, Na_ {2} O + 2CO_ {2} + H_ {2} O}}}

Отриманий оксид натрію охолоджують і дуже обережно (реакція відбувається з виділенням великої кількості тепла) додають в воду:

N a 2 O + H 2 O → 2 N a O H {\ displaystyle {\ mathsf {Na_ {2} O + H_ {2} O \, \ rightarrow \, 2NaOH}}}

Вапняний метод [ правити | правити код ]

Вапняний метод отримання гідроксиду натрію полягає у взаємодії розчину соди з гашеним вапном при температурі близько 80 ° С. Цей процес називається каустифікацією і проходить по реакції:

N a 2 CO 3 + C a (OH) 2 → 2 N a OH + C a CO 3 {\ displaystyle {\ mathsf {Na_ {2} CO_ {3} + Ca (OH) _ {2} \ rightarrow 2NaOH + CaCO_ {3}}}}

В результаті реакції виходить розчин гідроксиду натрію і осад карбонату кальцію . Карбонат кальцію відділяється від розчину фільтрацією, потім розчин упарюють до отримання розплавленого продукту, що містить близько 92% мас. NaOH. Потім NaOH плавлять і розливають в залізні барабани, де він кристалізується.

Феритний метод [ правити | правити код ]

Феритний метод отримання гідроксиду натрію складається з двох етапів:

N a 2 CO 3 + F e 2 O 3 → 2 N a F e O 2 + CO 2 {\ displaystyle {\ mathsf {Na_ {2} CO_ {3} + Fe_ {2} O_ {3} \ rightarrow 2NaFeO_ { 2} + CO_ {2}}}} 2 N a F e O 2 + 2 H 2 O → 2 N a OH + F e 2 O 3 ⋅ H 2 O {\ displaystyle {\ mathsf {2NaFeO_ {2} + 2H_ {2} O \ rightarrow 2NaOH + Fe_ { 2} O_ {3} \ cdot H_ {2} O}}}

Реакція 1 являє собою процес спікання кальцинованої соди з окисом заліза при температурі 1100-1200 ° С. При цьому утворюється спек - ферит натрію і виділяється двоокис вуглецю. Далі спек обробляють (витравлюють) водою по реакції 2; виходить розчин гідроксиду натрію і осад Fe2O3 * xH2О, який після відділення його від розчину повертається в процес. Одержуваний розчин лугу містить близько 400 г / л NaOH. Його упарюють до отримання продукту, що містить близько 92% мас. NaOH, а потім отримують твердий продукт у вигляді гранул або пластівців.

Електрохімічні методи отримання гідроксиду натрію [ правити | правити код ]

Електрохімічний гідроксид натрію отримують електролізом розчинів Галіт (Мінералу, що складається в основному з кухонної солі NaCl ) З одночасним отриманням водню і хлору . Цей процес можна представити сумарною формулою:

2 N a C l + 2 H 2 O → H 2 ↑ + C l 2 ↑ + 2 N a OH {\ displaystyle {\ mathsf {2NaCl + 2H_ {2} O \ rightarrow H_ {2} \ uparrow + Cl_ {2 } \ uparrow + 2NaOH}}}

Їдкий луг і хлор виробляються трьома електрохімічними методами. Два з них - електроліз з твердим катодом (Діафрагмовий і мембранний методи), третій - електроліз з рідким ртутним катодом (ртутний метод).

У світовій виробничій практиці використовуються всі три методи отримання хлору і каустику з явною тенденцією до збільшення частки мембранного електролізу.

Показник на 1 тонну NaOH Ртутний метод Діафрагмовий метод Мембранний метод Вихід хлору,% 99 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 O2 в хлорі,% 0,1 1-2 0,3 Масова частка Cl- в NaOH,% 0,003 1-1,2 0,005

У Росії приблизно 35% від усього виробленого каустика виробляється електролізом з ртутним катодом і 65% - електролізом з твердим катодом.

Діафрагмовий метод [ правити | правити код ]

Найбільш простим з електрохімічних методів в плані організації процесу і конструкційних матеріалів для електролізера є мембранний метод отримання гідроксиду натрію.

Розчин солі в диафрагменном електролізері безперервно подається в анодне простір і протікає через, як правило, нанесену на сталеву катодну сітку асбестовую діафрагму, в яку іноді додають невелику кількість полімерних волокон.

У багатьох конструкціях електролізерів катод повністю занурений під шар аноліта (електроліту з анодного простору), а виділяється на катодного сітці водень відводиться з під катода за допомогою газовідвідних труб, не проникаючи через діафрагму в анодное простір завдяки протитечії.

Противоток - дуже важлива особливість пристрою диафрагменного електролізера. Саме завдяки протиточному потоку, спрямованого з анодного простору в катодного через пористу діафрагму, стає можливим роздільне отримання Щолоков і хлору. Протиточний потік розраховується так, щоб протидіяти дифузії і міграції OH- іонів в анодна простір. Якщо величина протитоку недостатня, тоді в анодному просторі у великих кількостях починає утворюватися гіпохлорит-іон (ClO-), який потім може окислюватися на аноді до хлорат-іона ClO3-. Освіта хлорат-іона серйозно знижує вихід за струмом хлору і є основним побічним процесом в цьому методі отримання гідроксиду натрію. Також шкодить і виділення кисню, яке, до того ж, веде до руйнування анодів і, якщо вони з вуглецевих матеріалів, попаданню в хлор домішок фосгену .

: 2 C l - → C l 2 + 2 e - {\ displaystyle {\ mathsf {2Cl ^ {-} \ rightarrow Cl_ {2} + 2 e ^ {-}}}} - основний процес 2 H 2 O → O 2 + 4 H + + 4 e - {\ displaystyle {\ mathsf {2H_ {2} O \ rightarrow O_ {2} + 4H ^ {+} + 4e ^ {-}}} } 6 C l O 3 - + 3 H 2 O → 2 C l O 3 - + 4 C l - + 1, 5 O 2 ↑ + 6 H + + 6 e - {\ displaystyle {\ mathsf {6ClO_ {3} ^ {-} + 3H_ {2} O \ rightarrow 2ClO_ {3} ^ {-} + 4Cl ^ {-} + 1,5O_ {2} \ uparrow + 6H ^ {+} + 6e ^ {-}}}} катод : 2 H 2 O + 2 e - → H 2 ↑ + 2 OH - {\ displaystyle {\ mathsf {2H_ {2} O + 2 e ^ {-} \ rightarrow H_ {2} \ uparrow + 2OH ^ {-}} }} - основний процес C l O - + H 2 O + 2 e - → C l - + 2 OH - {\ displaystyle {\ mathsf {ClO ^ {-} + H_ {2} O + 2 e ^ {-} \ rightarrow Cl ^ {-} + 2OH ^ {-}}}} C l O 3 - + 3 H 2 O + 6 e - → C l - + 6 OH - {\ displaystyle {\ mathsf {ClO_ {3} ^ {-} + 3H_ {2} O + 6e ^ {-} \ rightarrow Cl ^ {-} + 6OH ^ {-}}}}

Як анода в діафрагменних електролізерах може використовуватися графітовий або вугільний електроди. На сьогодні їх, в основному, замінили титанові аноди з окисно-рутенієвого-титановим покриттям (аноди ОРТА) або інші малорасходуемие.

На наступній стадії електролітичний луг упарюють і доводять вміст в ньому NaOH до товарної концентрації 42-50% мас. відповідно до стандарту.

Кухонна сіль, сульфат натрію і інші домішки при підвищенні їх концентрації в розчині вище їх межі розчинності випадають в осад. Розчин їдкого лугу декантирують від осаду і передають в якості готового продукту на склад або продовжують стадію упарювання для отримання твердого продукту, з наступним плавленням, чешуірованіем або грануляцією.

Зворотну, тобто кристалізуватися в осад, кухонну сіль повертають назад в процес, готуючи з неї так званий зворотний розсіл. Від неї, щоб уникнути накопичення домішок в розчинах, перед приготуванням зворотного розсолу відокремлюють домішки.

Спад аноліта заповнюють добавкою свіжого розсолу, одержуваного підземним вилуговуванням соляних пластів, мінеральних розсолів типу бішофіту , Попередньо очищеного від домішок або розчиненням Галіт. Свіжий розсіл перед змішуванням його зі зворотним розсолом очищають від механічних суспензій і значної частини іонів кальцію і магнію.

Отриманий хлор відокремлюється від парів води, компріміруется і подається або на виробництво хлорвмісних продуктів, або на зріджування.

Завдяки відносній простоті і дешевизні діафрагмовий метод отримання гідроксиду натрію до сих пір широко використовується в промисловості.

Мембранний метод [ правити | правити код ]

Мембранний метод виробництва гідроксиду натрію найбільш енергоефективний, однак складний в організації і експлуатації.

З точки зору електрохімічних процесів мембранний метод подібний до діафрагмовому, але анодна і катодного простору повністю розділені непроникною для аніонів катіонообменной мембраною. Завдяки цій властивості стає можливим отримання більш чистих, ніж у випадку з диафрагменного методу, лугів. Тому в мембранному електролізері, на відміну від диафрагменного, не один потік, а два.

У анодное простір надходить, як і в диафрагменном методі, потік розчину солі. А в катодного - деіонізірованная вода. З анодного простору випливає потік збідненого аноліта, що містить також домішки гіпохлоріт- і хлорат-іонів і хлор, а з катодного - лугу і водень, що практично не містять домішок і близькі до товарної концентрації, що зменшує витрати енергії на їх упаривание і очищення.

Луг, що отримується за допомогою мембранного електролізу, практично не поступається за якістю одержуваної за допомогою методу з використанням ртутного катода і поступово замінює луг, що отримується ртутним методом.

Однак, живить розчин солі (як свіжий, так і оборотний) і вода попередньо максимально очищається від будь-яких домішок. Така ретельна очистка пояснюється високою вартістю полімерних катіонообменних мембран і їх вразливістю до домішкам в живильному розчині.

Крім того, обмежена геометрична форма а також низька механічна міцність і термічна стійкість іонообмінних мембран багато в чому визначають порівняно складні конструкції установок мембранного електролізу. З тієї ж причини мембранні установки вимагають найбільш складних систем автоматичного контролю і управління.

Ртутний метод з рідким катодом [ правити | правити код ]

У ряду електрохімічних методів отримання Щолоков найефективнішим способом є електроліз з ртутним катодом. Щолоков, отримані при електролізі з рідким ртутним катодом, значно чистіше отриманих діафрагмовим способом (для деяких виробництв це критично). Наприклад, у виробництві штучних волокон можна застосовувати тільки Високочистий каустик), а в порівнянні з мембранним методом організація процесу при отриманні лугу ртутним методом набагато простіше.

Установка для ртутного електролізу складається з електролізера, разлагателі амальгами і ртутного насоса, об'єднаних між собою ртутепроводящімі комунікаціями.

Катодом електролізера служить потік ртуті, що прокачується насосом. Аноди - графітові , Вугільні або малоізнашівающіхся (ОРТА, ТДМА або інші). Разом з ртуттю через електролізер безперервно тече потік живить кухонної солі.

На аноді відбувається окислення іонів хлору з електроліту , І виділяється хлор:

2 C l - → C l 2 + 2 e - {\ displaystyle {\ mathsf {2Cl ^ {-} \ rightarrow Cl_ {2} + 2 e ^ {-}}}} - основний процес 2 H 2 O → O 2 + 4 H + + 4 e - {\ displaystyle {\ mathsf {2H_ {2} O \ rightarrow O_ {2} + 4H ^ {+} + 4e ^ {-}}} } 6 C l O 3 - + 3 H 2 O → 2 C l O 3 - + 4 C l - + 1, 5 O 2 + 6 H + + 6 e - {\ displaystyle {\ mathsf {6ClO_ {3} ^ { -} + 3H_ {2} O \ rightarrow 2ClO_ {3} ^ {-} + 4Cl ^ {-} + 1,5O_ {2} + 6H ^ {+} + 6e ^ {-}}}}

Хлор і аноліт відводиться з електролізера. Аноліт, що виходить з електролізера, донасищают свіжим Галіт, витягують з нього домішки, внесені з ним, а також вимиваються з анодів і конструкційних матеріалів, і повертають на електроліз. Перед донасищеніем з аноліта витягують розчинений в ньому хлор.

На катоді відновлюються іони натрію, які утворюють слабкий розчин натрію в ртуті ( амальгаму натрію):

N a + + e - → H g N a H g {\ displaystyle {\ mathsf {Na ^ {+} + e ^ {-} {\ xrightarrow [{}] {Hg}} NaHg}}}

Амальгама безупинно перетікає з електролізера в разлагателі амальгами. У разлагателі також безперервно подається високо очищена вода. У ньому амальгама натрію в результаті самовільного хімічного процесу майже повністю розкладається водою з утворенням ртуті, розчину каустику і водню:

2 N a H g + 2 H 2 O → - H g 2 N a OH + H 2 {\ displaystyle {\ mathsf {2NaHg + 2H_ {2} O {\ xrightarrow [{- Hg}] {}} 2NaOH + H_ {2}}}}

Отриманий таким чином розчин каустику, що є товарним продуктом, практично не містить домішок. Ртуть майже повністю звільняється від натрію і повертається в електролізер . Водень відводиться на очистку.

Зростаючі вимоги до екологічної безпеки виробництв і дорожнеча металевої ртуті ведуть до поступового витіснення ртутного методу методами отримання лугу з твердим катодом, особливо мембранним методом.

Лабораторні методи отримання [ правити | правити код ]

У лабораторії гідроксид натрію іноді отримують хімічними способами, але частіше використовується невеликий електролізер диафрагменного або мембранного типу.

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

• ТР - твердий ртутний (лускований);
• ТД - твердий діафрагмовий (плавлений);
• РР - розчин ртутний;
• 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 чешуірованная маса білого кольори. Допускається слабка забарвлення плавлення маса білого кольору. Допускається слабка забарвлення Безбарвна прозора рідина Безбарвна або пофарбована рідина. Допускається викристалізуваний осад Безбарвна або пофарбована рідина. Допускається викристалізуваний осад Безбарвна або пофарбована рідина. Допускається викристалізуваний осад Безбарвна або пофарбована рідина. Допускається викристалізуваний осад Масова частка гідроксиду натрію,%, не менше 98,5 94,0 42,0 45,5 43,0 46,0 44,0

Їдкий натр застосовується в безлічі галузей промисловості і для побутових потреб:

• Каустик застосовується в целюлозно-паперової промисловості для делигнификации ( сульфатний процес ) Целюлози, у виробництві паперу , картону , Штучних волокон, деревно-волоконних плит.
• для омилення жирів при виробництві мила , шампуню та інших миючих засобів. У давнину під час прання в воду додавали золу, і, мабуть, господині звернули увагу, що якщо зола містить жир, який потрапив у вогнище під час приготування їжі, то посуд добре миється. Про професію миловара (сапонаріуса) вперше згадує приблизно в 385 р. Н.е. е. Теодор Прісціанус. Араби варили мило з масел і соди з VII століття, сьогодні мила виробляються тим же способом, що і 10 століть назад. В даний час продукти на основі гідроксиду натрію (з додаванням гідроксиду калію), нагріті до 50-60 ° C, застосовуються в сфері промислової мийки для очищення виробів з нержавіючої сталі від жиру та інших олійних речовин, а також залишків механічної обробки.
• У хімічних галузях промисловості - для нейтралізації кислот і кислотних оксидів, як реагент або каталізатор в хімічних реакціях, в хімічному аналізі для титрування , Для травлення алюмінію та у виробництві чистих металів , В нафтопереробці - для виробництва олій.
• Для виготовлення біодизельного палива - одержуваного з рослинних масел і використовуваного для заміни звичайного дизельного палива. Для отримання біодизелю до дев'яти масових одиницям рослинної олії додається одна масова одиниця спирту (тобто дотримується співвідношення 9: 1), а також лужної каталізатор (NaOH). Отриманий ефір (головним чином лінолевої кислоти ) Відрізняється хорошою воспламеняемостью, забезпечується високим цетановим числом. цетанове число - умовна кількісна характеристика самовоспламеняемости дизельних палив в циліндрі двигуна (аналог октанового числа для бензінів ). Якщо для мінерального дизпалива характерний показник в 50-52%, то метиловий ефір вже спочатку відповідає 56-58% цетана. Сировиною для виробництва біодизеля можуть бути різні рослинні масла: рапсове , соєва та інші, крім тих, у складі яких високий вміст пальмітинової кислоти (пальмова олія). При його виробництві в процесі етерифікації також утворюється гліцерин який використовується в харчовій, косметичній та паперової промисловості, або переробляється в Епіхлоргідрин за методом Solvay .
• В якості агента для розчинення засмічень каналізаційних труб, у вигляді сухих гранул або в складі гелів (поряд з гідроксидом калію ). Гідроксид натрію дезагрегірует засмічення і сприяє легкому просуванню його далі по трубі.
• В цивільної оборони для дегазації и нейтралізації отруйних речовин, у тому числі Заріну , в ребрізеров (Ізолюючих дихальних апаратах (ІДА), для очищення повітря, що видихається від вуглекислого газу.
• У текстильній промисловості - для мерсеризації бавовни і шерсті. При короткочасній обробці їдким натром з наступним промиванням волокно набуває міцність і шовковистий блиск.
• Гідроксид натрію також використовується для мийки прес-форм автопокришок.
• У приготуванні їжі: для миття та очищення фруктів і овочів від шкірки, у виробництві шоколаду і какао, напоїв, морозива, фарбування карамелі, для розм'якшення маслин і надання їм чорного забарвлення, при виробництві хлібобулочних виробів. З нами в якості харчової добавки E-524. Деякі страви готуються із застосуванням каустику:
  • лютефіск - скандинавське блюдо з риби - сушена тріска вимочується 5-6 днів в їдкого лугу і набуває м'яку, желеподібну консистенцію.
  • Брецель - німецькі кренделі - перед випічкою їх обробляють в розчині їдкого лугу, яка сприяє утворенню унікальною хрусткої скоринки.
• У косметології для видалення ороговілих ділянок шкіри, бородавок, папілом.
• У фотографії - як прискорює речовина в проявителях для високошвидкісної обробки фотографічних матеріалів [2] [3] .

Застереження щодо використання з гідроксидом натрію [ правити | правити код ]

Гідроксид натрію - їдка, токсичну і корозійно-активна речовина . Воно відноситься до речовин другого класу небезпеки . Тому при роботі з ним потрібно бути обережним. При попаданні на шкіру, слизові оболонки і в очі утворюються серйозні хімічні опікі . Попадання в очі викликає незворотні зміни зорового нерва (атрофію) і, як наслідок, втрату зору. При контакті слизових поверхонь з їдким лугом необхідно промити уражену ділянку струменем води, а при попаданні на шкіру - слабким розчином оцтової або борної кислоти. При попаданні їдкого натру в очі слід негайно промити їх спочатку слабким розчином борної кислоти, а потім водою.

При роботі з їдким натром рекомендується наступні захисні засоби : Хімічні бризгозащітние окуляри для захисту очей, гумові рукавички або рукавички з прогумованої поверхнею для захисту рук, для захисту тіла - хімічно стійка одяг, просочена вінілом або прогумовані костюми.

Гранично допустима концентрація гідроксиду натрію в повітрі 0,5 мг / м³.

• Загальна хімічна технологія. Під ред. І. П. Мухленова. Підручник для хіміко-технологічних спеціальностей вищих навчальних закладів. - М .: Вища школа.
• Основи загальної хімії, т. 3, Б. В. Некрасов. - М .: Хімія, 1970.
• Загальна хімічна технологія. Фурмер І. ​​Е., Зайцев В. Н. - М .: Вища школа, 1978.
• Наказ МОЗ РФ від 28 березня 2003 № 126 «Про затвердження Переліку шкідливих виробничих факторів, при впливі яких в профілактичних цілях рекомендується вживання молока або інших рівноцінних харчових продуктів».
• Постанова Головного державного санітарного лікаря РФ від 4 квітня 2003 № 32 «Про введення в дію Державних санітарних правил по організації вантажних перевезень на залізничному транспорті. СП 2.5.1250-03 ».
• Федеральний закон від 21 липня 1997 № 116-ФЗ «Про промислової безпеки небезпечних виробничих об'єктів »(Зі зм. На 18 грудня 2006 року).
• Наказ МПР РФ від 2 грудня 2002 № 786 «Про затвердження федерального класифікаційного каталогу відходів» (зі зм. І доп. Від 30 липня 2003 року).
• Постанова Держкомпраці СРСР від 25 жовтня 1974 № 298 / П-22 «Про затвердження списку виробництв, цехів, професій і посад з шкідливими умовами праці, робота в яких дає право на додаткову відпустку і скорочений робочий день» (зі зм. На 29 травня 1991 г.).
• Постанова Мінпраці Росії від 22 липня 1999 № 26 «Про затвердження типових галузевих норм безплатної видачі спеціального одягу, спеціального взуття та інших засобів індивідуального захисту працівникам хімічних виробництв».
• Постанова Головного державного санітарного лікаря РФ від 30 травня 2003 № 116 Про введення в дію ГН 2.1.6.1339-03 «Орієнтовні безпечні рівні впливу (ОБРВ) забруднюючих речовин в атмосферному повітрі населених місць». (З ізм. На 3 листопада 2005 р .).
• Гурлев Д.С. Довідник по фотографії (обробка фотоматеріалів). - К.: Техніка, 1988.
• Редько А. В. Основи фотографічних процесів. - 2-е вид .. - СПб. : «Лань», 1999. - 512 с. - (Підручники для вузів. Спеціальна література). - 3000 екз. - ISBN 5-8114-0146-9 .