Natriumhydroxide (NaOH) Eigenschappen, risico's en toepassingen



de natriumhydroxide, ook bekend als bleekmiddel, bijtende soda of bijtende soda, is een chemische verbinding met formule NaOH, die een sterk alkalische oplossing vormt wanneer opgelost in een oplosmiddel zoals water.

Natronloog wordt veel gebruikt in veel industrieën, vooral als een sterke chemische basis bij de productie van pulp en papier, textiel, drinkwater, zeep en detergenten. De structuur is weergegeven in figuur 1.

Volgens Rachel Golearn bedroeg de wereldproductie in 1998 ongeveer 45 miljoen ton. Natriumhydroxide is ook de meest voorkomende base die wordt gebruikt in chemische laboratoria en wordt veel gebruikt als drainreiniger.

index

  • 1 Productiemethoden van natriumhydroxide
    • 1.1 Membraancellen
    • 1.2 Kwikcellen
    • 1.3 Diafragmacellen
  • 2 Fysische en chemische eigenschappen
  • 3 Reactiviteit en gevaren
    • 3.1 Contact met de ogen
    • 3.2 Huidcontact
    • 3.3 Inhalatie
    • 3.4 Inslikken
  • 4 Gebruik
  • 5 Referenties

Productiemethoden van natriumhydroxide

Natriumhydroxide en chloor worden samen vervaardigd door de elektrolyse van natriumchloride. Grote hoeveelheden natriumchloride (steenzout) worden in veel delen van de wereld gevonden.

In Europa produceren de zeeën bijvoorbeeld afzettingen die zich uitstrekken, maar niet continu, van Cheshire, Lancashire, Staffordshire en Cleveland in het Verenigd Koninkrijk naar Polen. Ze komen ook voor in de Verenigde Staten, met name in Louisiana en Texas.

Een kleine hoeveelheid wordt geëxtraheerd als steenzout, het meest wordt de oplossing ontgonnen door gecontroleerd pompen van water onder hoge druk in de zoutader. Een deel van de pekel die wordt ontgonnen in de op deze wijze geproduceerde oplossing wordt verdampt om droog zout te produceren.

Zonne-zout, geproduceerd door de verdamping van zeewater door zonne-energie, is ook een bron van natriumchloride.

De verzadigde pekel, vóór elektrolyse, wordt gezuiverd om calcium, magnesium en andere schadelijke kationen te precipiteren door de toevoeging van natriumcarbonaat, natriumhydroxide en andere reagentia. De vaste stoffen in suspensie worden van de pekel gescheiden door sedimentatie en filtratie.

Er worden vandaag drie elektrolytische processen gebruikt. De concentratie van bijtende soda geproduceerd uit elk van de processen varieert:

Membraancellen

De natronloog wordt geproduceerd als een zuivere oplossing van ongeveer 30% (w / w) die normaal wordt geconcentreerd door verdamping tot een 50% (w / w) oplossing met stoom onder druk.

Kwikcellen

Natronloog wordt geproduceerd als een 50% zuivere oplossing (w / w), de concentratie die het meest wordt verkocht op de wereldmarkt. In sommige processen worden ze geconcentreerd door verdamping tot 75% en vervolgens verwarmd tot 750-850 K om vast natriumhydroxide te verkrijgen.

Diafragmacellen

Natronloog wordt geproduceerd als een onzuivere oplossing genaamd "diafragma cel liquor" (DCL) met typische concentraties van natriumhydroxide 10-12% (w / w) en 15% natriumchloride (p / p). p).

Om de 50% (w / w) weerstand te produceren die normaal vereist is, moet DCL worden geconcentreerd met behulp van verdampingseenheden die veel groter en complexer zijn dan die gebruikt in membraancelinstallaties.

Tijdens dit proces worden grote hoeveelheden zout neergeslagen, die normaal opnieuw worden gebruikt om een ​​verzadigde pekelvoeding naar de cellen te produceren.

Een bijkomend aspect van natriumhydroxide geproduceerd in de diafragmacel is dat het product een kleine hoeveelheid (1%) zout aanwezig als een verontreiniging heeft, wat het materiaal ongeschikt kan maken voor sommige doeleinden (natriumhydroxide, 2013).

Fysische en chemische eigenschappen

Bij kamertemperatuur is natriumhydroxide een vaste stof (vlokken, korrels, korrelvorm) kleurloos tot wit, geurloos. Het is vervloeiend en absorbeert ook gemakkelijk koolstofdioxide uit de lucht, dus het moet worden bewaard in een luchtdichte verpakking. Het uiterlijk wordt weergegeven in figuur 2 (Nationaal centrum voor biotechnologische informatie..

De natriumhydroxideoplossing is een kleurloze vloeistof die dichter is dan water. De verbinding heeft een molecuulgewicht van 39,9991 g / mol en een dichtheid van 2,13 g / ml.

Het smeltpunt is 318 ° C en het kookpunt is 1390 ° C. Natriumhydroxide is zeer oplosbaar in water en kan 1110 gram verbinding per liter van dit oplosmiddel oplossen, waardoor er warmte vrijkomt in het proces. Het is ook oplosbaar in glycerol, ammonium en is onoplosbaar in ether en in niet-polaire oplosmiddelen (Royal Society of Chemistry, 2015).

Het hydroxide-ion maakt natriumhydroxide tot een sterke base die reageert met zuren om water en de overeenkomstige zouten te vormen

Dit type reactie geeft warmte vrij wanneer een sterk zuur wordt gebruikt. Dergelijke zuur-base reacties kunnen ook worden gebruikt voor titraties. In feite is dit een gebruikelijke manier om de concentratie van zuren te meten.

Zuuroxiden zoals zwaveldioxide (SO)2) Ze reageren ook volledig. Dergelijke reacties worden vaak gebruikt om schadelijke zure gassen te "reinigen" (zoals SO2 en H2S) en voorkomen dat het vrijkomt in de atmosfeer.

2NaOH + CO2 → Na2CO3 + H2O

Natriumhydroxide reageert traag met glas om natriumsilicaat te vormen, dus glasverbindingen en stopkranen blootgesteld aan NaOH hebben de neiging om te "bevriezen".

Natriumhydroxide tast geen ijzer aan. Ook niet voor koper. Veel andere metalen, zoals aluminium, zink en titanium, lijden echter snel aan schade door het vrijkomen van ontvlambare waterstof. Om dezelfde reden mogen aluminium pannen nooit met bleek worden schoongemaakt (natriumhydroxide, 2015).

2Al (s) + 6NaOH (aq) → 3H2(g) + 2Na3AIO3(Aq)

Reactiviteit en gevaren

Natriumhydroxide is een sterke basis. Reageert snel en exotherm met zuren, zowel organisch als anorganisch. Het katalyseert de polymerisatie van aceetaldehyde en andere polymeriseerbare verbindingen. Deze reacties kunnen gewelddadig optreden.

Reageert met veel geweld met fosfor-pentaoxide wanneer het begint met lokale verwarming. Contact (als een droogmiddel) met tetrahydrofuran, dat vaak peroxiden bevat, kan gevaarlijk zijn. Explosies zijn opgetreden bij dergelijk gebruik van kaliumhydroxide, chemisch vergelijkbaar.

Verwarmen met een mengsel van methylalcohol en trichloorbenzeen tijdens een poging tot synthese veroorzaakte een plotselinge toename van de druk en een explosie. Heet en / of geconcentreerd NaOH kan ervoor zorgen dat het hydrochinon exotherm ontleedt bij verhoogde temperatuur (NATRIUMHYDROXIDE, SOLID, 2016).

De verbinding is zeer gevaarlijk in geval van contact met de huid, oogcontact, inslikken en inademen. Contact met de ogen kan leiden tot schade aan de cornea of ​​blindheid. Contact met de huid kan ontsteking en blaren veroorzaken.

Inademing van stof veroorzaakt irritatie van het maagdarmkanaal of de luchtwegen, gekenmerkt door verbranding, niezen en hoesten (Natriumhydroxidevergiftiging, 2015).

Ernstige overbelichting kan longbeschadiging, verstikking, bewustzijnsverlies of de dood veroorzaken. De ontsteking van het oog wordt gekenmerkt door roodheid, irritatie en jeuk. Ontsteking van de huid wordt gekenmerkt door jeuk, peeling, roodheid of soms blaarvorming.

Oogcontact

Als de verbinding in contact komt met de ogen, moeten contactlenzen worden gecontroleerd en verwijderd. De ogen moeten onmiddellijk met veel water worden gewassen gedurende minimaal 15 minuten met koud water.

Huidcontact

In geval van contact met de huid, moet het getroffen gebied onmiddellijk gedurende ten minste 15 minuten worden gespoeld met veel water of een zwak zuur, bijvoorbeeld azijn, terwijl verontreinigde kleding en schoenen moeten worden verwijderd. Bedek geïrriteerde huid met een verzachtend middel.

Was kleding en schoenen voordat u ze opnieuw gebruikt. Als het contact ernstig is, was met een ontsmettingsmiddel en bedek de huid die is verontreinigd met een antibacteriële crème

inademing

In geval van inademing moet het slachtoffer naar een koele plaats worden gebracht. Als u niet ademt, wordt kunstmatige beademing gegeven. Als zuurstof moeilijk kan worden ademen.

inname

Als de stof wordt ingeslikt, mag het braken niet worden geïnduceerd. Maak strak zittende kleding los, zoals de overhemdkraag, riem of stropdas.

In alle gevallen moet onmiddellijk medische hulp worden ingeroepen (Material Safety Data Sheet Sodium hydroxide, 2013).

toepassingen

Natriumhydroxide is een uiterst belangrijke verbinding omdat het meerdere toepassingen heeft. Het is een zeer gebruikelijke basis die wordt gebruikt in de chemische industrie. Als een sterke base wordt het vaak gebruikt bij de titratie van zuren in laboratoria.

Een van de bekendste toepassingen van natriumhydroxide is het gebruik ervan om afvoeren te ontstoppen. Het komt in veel verschillende merken van drainreinigers. Het kan ook worden gepresenteerd in de vorm van bleekwater, dat meerdere toepassingen heeft; kan van de vaat naar het gezicht spoelen. 

Natriumhydroxide wordt ook veel gebruikt in voedselverwerking. De verbinding wordt vaak in fasen gebruikt voor het schillen van fruit en groenten, het verwerken van cacao en chocolade, het verdikken van ijs, blancheren van gevogelte en het verwerken van soda.

De olijven worden gedrenkt in natriumhydroxide samen met andere stoffen om ze zwart te maken, en de zachte pretzels worden ook gecoat met de samenstelling om ze een taaie textuur te geven.

Andere toepassingen zijn onder andere:

  • Processen voor de vervaardiging van producten zoals kunststoffen, rayonzepen en textiel.
  • Zure revitalisatie bij olieraffinage.
  • Verwijder verf.
  • Aluminiumgravure.
  • Verwijdering van veehoornen.
  • Tijdens twee fasen van het papierproductieproces.
  • Relaxers om het haar recht te maken. Dit wordt minder populair vanwege de mogelijkheid van chemische brandwonden.

Natriumhydroxide kan soms worden vervangen door kaliumhydroxide, dat een andere sterke base is en soms dezelfde resultaten kan opleveren (natriumhydroxide, S.F.).

referenties

  1. Veiligheidsinformatieblad Natriumhydroxide . (2013, 21 mei). Teruggeplaatst van sciencelab: sciencelab.com.
  2. Nationaal centrum voor biotechnologische informatie ... (2017, 25 maart). PubChem Compound-database; CID = 14798. Opgehaald van PubChem: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  3. Royal Society of Chemistry. (2015). Natriumhydroxide. Opgehaald van chemspider: chemspider.com.
  4. natriumhydroxide. (2013, 18 maart). Teruggewonnen uit de essentialchemicalindustry: essentialchemicalindustry.org.
  5. Natriumhydroxide. (2015, 9 oktober). Teruggehaald van newworldencyclopedia: newworldencyclopedia.org.
  6. Natriumhydroxide vergiftiging. (2015, 6 juli). Hersteld van medlineplus: medlineplus.gov.
  7. Natriumhydroxide. (S.F.). Hersteld van weebly: natriumhydroxide.weebly.com.
  8. NATRIUMHYDROXIDE, VAST. (2016). Ontvangen van cameochemicals: cameochemicals.noaa.gov.