Hidroxid de sodiu | |||||
__ Na + _ _ HO - Structura rețelei cristaline a hidroxidului de sodiu. |
|||||
Identificare | |||||
---|---|---|---|---|---|
Numele IUPAC | hidroxid de sodiu | ||||
N o CAS |
|
(anhidru)||||
N o ECHA | 100.013.805 | ||||
N o EC | 215-185-5 (anhidru) 215-185-5 (H 2 O) |
||||
PubChem | 14798 | ||||
N o E | E524 | ||||
ZÂMBETE |
[OH -]. [Na +] , |
||||
InChI |
InChI: InChI = InChI = 1 / Na.H 2 O / h; 1H2 / q + 1; /p-1/fNa.HO/h; 1h / qm; -1 |
||||
Aspect | solid de diferite forme, alb, delicat, inodor | ||||
Proprietăți chimice | |||||
Formulă | NaOH | ||||
Masă molară | 39,9971 ± 0,0004 g / mol H 2,52%, Na 57,48%, O 40%, |
||||
pKa | baza puternica | ||||
Proprietăți fizice | |||||
T ° fuziune | 318 ° C | ||||
T ° fierbere | 1390 ° C | ||||
Solubilitate | în apă la 20 ° C : 1090 g · L -1 | ||||
Masa volumică | 2,1 g · cm -3 | ||||
Presiunea saturată a vaporilor |
0.13 kPa la 739 ° C 2.67 kPa la 953 ° C 13.3 kPa la 1.111 ° C 53.3 kPa la 1.286 ° C |
||||
Termochimie | |||||
Δ vap H ° | 175 kJ · mol -1 ( 1 atm , 1388 ° C ) | ||||
Proprietati optice | |||||
Indicele de refracție | 1,357 | ||||
Precauții | |||||
SGH | |||||
Pericol H314, H314 : Provoacă arsuri severe ale pielii și leziuni oculare |
|||||
WHMIS | |||||
E, E : Materiale corozive Transportul mărfurilor periculoase: clasa 8 Divulgare la 1,0% conform listei de divulgare a ingredientelor |
|||||
NFPA 704 | |||||
0 3 1 | |||||
Transport | |||||
80 : coroziv sau care prezintă un grad minor de corozivitate Număr ONU : 1823 : HIDROXID DE SODIU, SOLID Clasa: 8 Etichetă: 8 : Substanțe corozive Ambalare: Grupa de ambalare II : substanțe moderat periculoase;
80 : coroziv sau care prezintă un grad minor de corozivitate Numărul ONU : 1824 : SOLUȚIE DE HIDROXID DE SODIU Clasa: 8 Etichetă: 8 : Substanțe corozive Ambalare: Grupa de ambalare II : substanțe moderat periculoase; |
|||||
Piele | Iritant | ||||
Ochi | Iritant | ||||
Compuși înrudiți | |||||
Alți cationi | Hidroxid de potasiu | ||||
Unități de SI și STP, cu excepția cazului în care se prevede altfel. | |||||
Hidroxidul de sodiu pur este numit soda caustica . În condiții normale, se găsește ca un solid cristalin. Este un corp chimic mineral compus din formula chimică NaOH , care este la temperatura camerei un solid ionic . Este fuzibil la aproximativ 318 ° C , este în general sub formă de pelete, fulgi sau margele albe sau translucide, corozive. Este foarte higroscopic , de asemenea este comercializat adesea sub formă dizolvată în apă. De fapt, este foarte solubil acolo. De asemenea, este foarte solubil în etanol . Ei aportul zilnic acceptabil nu a fost specificat , deoarece 1966. Codul muncii francez nu permite minorilor să producă sau să se ocupe de această substanță chimică.
Cea mai cunoscută prezentare este aceea amestecată cu apă, adică într-o soluție apoasă. Acesta este hidroxidul de sodiu, adesea numit sodă pe scurt , sau leșie sodică . Este o soluție vâscoasă transparentă, care este chiar mai corozivă decât în stare pură. Agresivitatea sa este amplificată de aspectul umed, care mărește acțiunea și contactul cu pielea.
Acest produs, material important al industriei chimice, capital pentru controlul unui mediu alcalin sau pentru reglarea acidității într-un proces, este, de asemenea, obișnuit în comerț, sub formă de fulgi sau de soluție; se vinde, de exemplu, ca deblocator de țevi , produs de curățare sau agent de neutralizare (de acizi).
Proprietățile chimice ale hidroxidului de sodiu sunt în mare parte legate de ionul hidroxid HO - care este o bază puternică . În plus, hidroxidul de sodiu reacționează cu dioxidul de carbon (CO 2) din aer și carbonat.
Solubilitatea sodei caustice în apă crește odată cu temperatura, la presiune constantă sau ambiantă. Este 1090 g / l la 20 ° C (soluție 50%) și a ajuns la 3137 g / l la 80 ° C .
Această solubilitate ridicată, mult mai mare, de exemplu, decât cea a varului sau a altor hidroxizi alcalino-pământoși, abundența producției sale industriale și prețul său de cost mai mic decât potasa caustică , îl fac cea mai utilizată bază minerală din lume.
Evoluția densității soluției apoase în funcție de concentrație:
Concentrația de masă (% m ) |
Molaritate (moli de dizolvat pe litru de soluție: mol⋅L −1 ) |
Densitate (g⋅cm −3 ) |
---|---|---|
0,5 | 0,125 | 1.0039 |
1.0 | 0,252 | 1.0095 |
2.0 | 0,510 | 1,0207 |
3.0 | 0,774 | 1,0318 |
4.0 | 1,043 | 1,0428 |
5.0 | 1.317 | 1,0538 |
6.0 | 1.597 | 1,0648 |
7.0 | 1.883 | 1,0758 |
8.0 | 2.174 | 1,0869 |
9.0 | 2.470 | 1,0979 |
10.0 | 2.772 | 1.1089 |
11.0 | 3.080 | 1.1199 |
12.0 | 3,393 | 1.1309 |
13.0 | 3.711 | 1.1419 |
14.0 | 4.036 | 1.1530 |
15.0 | 4.365 | 1,1640 |
16.0 | 4.701 | 1.1751 |
17.0 | 5.041 | 1.1861 |
18.0 | 5.387 | 1.1971 |
19.0 | 5.739 | 1.2082 |
20.0 | 6.096 | 1.2192 |
22.0 | 6.827 | 1.2412 |
24.0 | 7.579 | 1.2631 |
26.0 | 8.352 | 1.2848 |
28.0 | 9.145 | 1.3064 |
30.0 | 9.958 | 1.3277 |
32.0 | 10.791 | 1.3488 |
34,0 | 11,643 | 1,3697 |
36.0 | 12.512 | 1.3901 |
38.0 | 13.398 | 1.4102 |
40.0 | 14.300 | 1,4299 |
În Antichitate , sifonul era folosit fie de origine minerală, fie de origine vegetală. Soda, prototipul mineralului alcalin , desemnează apoi un carbonat de sodiu mai mult sau mai puțin pur, care în primul caz provine din depozite lacustre pe bază de natron , eventual purificate și uscate, iar în al doilea, din sărurile de levigare a cenușii obținute de arderea de halofite plante , cum ar fi Salicornia sau Soudes . Soda caustică a fost apoi obținută prin causticizare (vezi mai jos ).
Între 1771 și 1791 , chimistul Nicolas Leblanc a inventat un proces care face posibilă obținerea carbonatului de sodiu din apa de mare, un proces costisitor în combustibil care a fost înlocuit de procesul mai economic Solvay între 1861 și 1864 (dezvoltat de antreprenorul și chimistul belgian Ernest Solvay ) . Aceste procese, în special cea de-a doua, fac posibilă reducerea costurilor cu sodă și eliminarea vechilor tehnici.
La finalul XIX - lea secol, apariția de energie electrică permite producerea directă de hidroxid de sodiu prin electroliza unei soluții apoase de clorură de sodiu , cele două compartimente ale electrodului sunt separate printr - o membrană prevenirea migrației gazelor dizolvate.
Avem astfel următoarele două jumătăți de reacții:
sau caracteristica generală de reacție a electrolizei apei sărate: 2 NaCI (apos) + 2 H 2 O→ 2 NaOH (apos) + Cl 2 (gaz) + H 2 (gaz)
Astăzi, 99% din sifonul produs este de origine electrochimică.
Hidroxidul de sodiu se obține prin electroliza de clorură de sodiu (NaCl).
Soda este în prezent obținută în principal prin electroliză cu un catod de mercur (anod: titan; catod: mercur). Această operație produce simultan clor , soluție de hidroxid de sodiu și hidrogen . Dar mercurul este o bioacumulare dăunătoare a metalelor grele și la doze foarte mici, chiar și atunci când este transformat în mono- sau di- metilmercur de către bacterii . Este volatil și nedegradabil și trece cu ușurință de bariera plămânilor, făcându-l unul dintre principalii poluanți de mediu, crescând în toate mările. Acesta este unul dintre motivele pentru care companiile europene implicate s-au angajat să elimine acest proces până în 2020, un proces fiind înlocuit cu electrolize cu membrană .
Există un alt proces: electroliza diafragmei , care a inclus azbest , substituită în Franța cu un material compozit de la sfârșitul anilor '90.
Această tehnică a fost cea folosită în trecut în Egipt sau Turcia. Este încă utilizat în America de Nord, unde există depozite naturale de carbonat de sodiu . Este un adaos de var la carbonatul de sodiu. Vorbim despre causticizare sau causticație . Reacția este scrisă:
Na 2 CO 3 (solid) + Ca (OH) 2 (apos) → CaCO 3 + 2 NaOH (solid după evaporarea apei din laptele de var)Producția mondială anuală între 1991 și 1998 este estimată la 45 de milioane de tone.
Hidroxidul de sodiu este utilizat în cantități mari de mai multe industrii. Jumătate din producție rămâne în industria chimică, unde participă la dezvoltarea a peste 400 de produse de bază, prin chimie anorganică sau procese de sinteză organică .
Celălalt loc de muncă, în principal ca bază, îl face esențial, în ordinea descrescătoare a nevoilor:
Sifonul este utilizat în unele produse pentru îndreptarea părului, dar tinde să fie abandonat în produsele cosmetice moderne.
Hidroxidul de sodiu este utilizat pentru:
Soda poate fi utilizată pentru a stoca energia solară sub formă chimică. Într-adevăr, reacția dintre sodă și apă este extrem de exotermă . Odată ce soda a fost diluată, este suficient să folosiți direct energia solară pentru a evapora apa și a reveni la starea inițială.
Reacția hidroxidului de sodiu cu apă și aluminiu produce o eliberare de hidrogen care poate rula un motor cu ardere fără a emite dioxid de carbon .
Hidroxidul de sodiu este cea mai comună bază utilizată în laborator. Este utilizat pentru multe teste, precum și pentru precipitarea hidroxizilor. Este implicat în reacțiile de hidroliză.
Cenușa de sodiu este, de asemenea, utilizată ca reactiv pentru testele chimice. De fapt, în prezența anumitor cationi metalici , soda formează un precipitat de o anumită culoare.
Cation metalic | Culoarea precipitatului |
---|---|
Cu 2+ | albastru |
Fe 2+ | verde |
Fe 3+ | rugini |
Zn 2+ | alb |
Al 3+ | alb |
Ag + | alb |
Hidroxidul de sodiu este un produs periculos, nu datorită toxicității sale metabolice (este utilizat în unele saramuri alimentare și reacția chimică cu acidul clorhidric din sucul gastric produce pur și simplu sare care nu este toxică), ci mai degrabă deoarece este extrem de corozivă de la 0,5 % concentrație și contactul său direct distruge țesuturile organice.
La fel ca acidul sulfuric și, spre deosebire de acidul clorhidric , pericolul nu rezidă atât în caracteristica sa bazică puternică , cât în lăcomia sa pentru apă care „arde” țesuturile deshidratându-le, făcând în același timp reacția puternic exotermă. În plus, natura vâscoasă a soluțiilor concentrate (de exemplu, 50%) agravează contactele accidentale.
Deoarece dizolvarea NaOH în apă este extrem de exotermă, preparatul sau diluarea prezintă un risc de stropire prin fierbere: produsul trebuie deci turnat în apă și niciodată invers. Se toarnă încet, amestecând cu atenție pentru a omogeniza temperatura recipientului care poate fi ridicată și pentru a produce vapori.
Cenușa sodică reacționează, de asemenea, foarte violent cu acizii și anumite metale și, prin urmare, nu trebuie diluată într-un recipient metalic, cum ar fi o găleată de aluminiu sau zinc.
Soda caustică este iritantă și corozivă pentru piele , ochi , tractul respirator și tractul digestiv. Trebuie manipulat cu mănuși, ochelari de protecție și protecție completă a feței și a căilor respiratorii dacă există praf sau aerosoli . Cu un contact foarte greu, sifonul poate interfera cu transmiterea nervilor, ușurând durerea arsurilor și întârzierea acțiunii.
În cazul contactului cu pielea, zona de contact trebuie mai întâi ștearsă și apoi clătită cât mai repede cu apă, îndepărtați îmbrăcămintea impregnată evitând în același timp contactul bazei cu pielea și consultați un medic.
În caz de ingestie accidentală, nu provocați vărsături din cauza riscului de arsuri duble (înainte și înapoi). Apelați la ajutor sau la un centru de control al otrăvurilor cât mai curând posibil.
În caz de contact cu ochii, clătiți cu apă sau ser fiziologic, timp de cincisprezece până la douăzeci de minute, apoi consultați un oftalmolog. Soda caustică trece prin întreaga cornee a ochiului în mai puțin de patruzeci de secunde.
Soda caustica crește pH - ul de căi navigabile , prezentând astfel o amenințare pentru flora și fauna acvatică.
Soda caustică se infiltrează în pământ și poate dăuna agriculturii, precum și mediului plantelor, mineralelor și animalelor din apropiere sau de departe (râu, râu, pânza freatică).