氫氧化鈉
氫氧(yang)化鈉,化學式為NaOH,俗稱(cheng)燒堿、火堿、苛性(xing)(xing)鈉,為一種具有(you)強腐蝕性(xing)(xing)的強堿,一般為片狀或塊狀形(xing)態,易(yi)(yi)溶于(yu)水(shui)(溶于(yu)水(shui)時放(fang)熱)并形(xing)成(cheng)堿性(xing)(xing)溶液,另(ling)有(you)潮(chao)解性(xing)(xing),易(yi)(yi)吸取空氣(qi)中的水(shui)蒸氣(qi)(潮(chao)解)和(he)二氧(yang)化碳(tan)(變質),可加入(ru)鹽酸檢(jian)驗是否變質。NaOH是(shi)化(hua)學實驗(yan)室(shi)其中一種必備的(de)化(hua)學品(pin),亦為(wei)常見的(de)化(hua)工(gong)品(pin)之一。純品(pin)是(shi)無(wu)色(se)透明的(de)晶體。密度(du)2.130g/cm3。熔(rong)點(dian)318.4℃。沸(fei)點(dian)1390℃。工(gong)業品(pin)含(han)有少量的(de)氯化(hua)鈉(na)和碳(tan)酸鈉(na),是(shi)白(bai)色(se)不(bu)透明的(de)晶體。有塊狀(zhuang),片狀(zhuang),粒狀(zhuang)和棒狀(zhuang)等(deng)。式量39.997。
氫(qing)氧化(hua)鈉在水(shui)處理中可作為堿(jian)性(xing)清(qing)洗劑,溶(rong)于乙(yi)醇和甘油;不(bu)溶(rong)于丙醇、乙(yi)醚(mi)。與(yu)氯、溴、碘(dian)等鹵(lu)素(su)發生(sheng)歧化(hua)反應。與(yu)酸類起中和作用而生(sheng)成鹽和水(shui)。
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中文名氫氧化鈉英文名Sodium hydroxide??別????稱燒堿、火堿、苛性鈉
化學式NaOH分子量39.996??CAS登錄號1310-73-2
EINECS登錄號215-185-5熔????點318.4℃(591 K)沸????點1390 ℃ (1663 K)
水溶性109 g (20 ℃)(極易溶(rong)于水)密????度2.130 g/cm3外????觀白色(se)半透明片狀或顆粒
閃????點176-178℃應????用漂白、造(zao)紙等(deng)安全性描述腐蝕品、易(yi)潮解危險性符號36/38-35-34
危險性描述腐蝕性危險品運輸編號UN 1824 8/PG 2【液(ye)體氫氧化鈉】UN1823【固體氫氧化鈉】??
研究歷史
氫氧化鈉(na)在很早以(yi)前(qian)就(jiu)以(yi)堿性物質為人們熟(shu)知。1787年,醫生(sheng)Nicolas Leblanc(1762-1806)發明了用食鹽制取氫氧化鈉的合適工藝(yi),并進行了大規模生(sheng)產。??
1887年,瑞典化(hua)學家阿倫尼烏斯創立(li)了(le)酸(suan)堿(jian)(jian)(jian)電離(li)理論(即水(shui)溶(rong)(rong)液酸(suan)堿(jian)(jian)(jian)理論),他提(ti)出酸(suan)即在(zai)水(shui)溶(rong)(rong)液中(zhong)凡(fan)是(shi)(shi)電離(li)產生(sheng)的(de)(de)陽(yang)離(li)子全部都是(shi)(shi)氫(qing)(qing)離(li)子的(de)(de)物質(zhi),堿(jian)(jian)(jian)即在(zai)水(shui)溶(rong)(rong)液中(zhong)凡(fan)是(shi)(shi)電離(li)產生(sheng)的(de)(de)陰離(li)子全部都是(shi)(shi)氫(qing)(qing)氧根離(li)子的(de)(de)物質(zhi)。???從(cong)此氫(qing)(qing)氧化(hua)鈉(na)的(de)(de)堿(jian)(jian)(jian)性得(de)到了(le)明確的(de)(de)定義。
理化性質
物理性質
氫(qing)氧化鈉為白色半(ban)透明結晶(jing)狀(zhuang)固體(ti)。其(qi)水溶液有澀味和滑膩感。??吸水性(潮解性):氫(qing)氧(yang)(yang)化(hua)鈉在空氣中易潮解,故常(chang)用固體氫(qing)氧(yang)(yang)化(hua)鈉做干燥劑。???但液態氫(qing)氧(yang)(yang)化(hua)鈉沒有(you)吸水性。
溶解性:
極(ji)易溶于水(shui),溶解(jie)時放(fang)出(chu)大量的熱。易溶于乙醇(chun)、甘油。
氫氧化鈉(na)在水中的(de)溶(rong)解(jie)度變化如下:
| 氫氧化鈉溶解度表 | |
| 溫度(°C) | 溶解度(g/100mL) |
| 0 | 42 |
| 10 | 51 |
| 20 | 109 |
| 30 | 119 |
| 40 | 129 |
| 50 | 145 |
| 60 | 174 |
| 70 | 299 |
| 80 | 314 |
| 90 | 329 |
| 100 | 347 |
化學性質
堿性氫氧化鈉(na)溶于水中會(hui)完(wan)全(quan)解離成(cheng)鈉(na)離子(zi)(zi)與氫氧根離子(zi)(zi),所以它具有堿的通性。??
它可與(yu)任何質(zhi)子酸進行(xing)酸堿中和反應(也屬于復分解反應):
NaOH + HCl = NaCl + H?O
2NaOH + H?SO?=Na?SO?+2H?O
NaOH + HNO?=NaNO?+H?O
同樣(yang),其溶液能夠與(yu)鹽溶液發生復分解(jie)反(fan)(fan)應與(yu)配(pei)位反(fan)(fan)應:
NaOH + NH?Cl = NaCl +NH?·H?O
2NaOH + CuSO?= Cu(OH)?↓+ Na?SO?
2NaOH+MgCl?= 2NaCl+Mg(OH)?↓
ZnCl2+4NaOH(過(guo)量)=Na2[Zn(OH)4]+2NaCl
氫氧(yang)化鈉在空(kong)氣(qi)中(zhong)容易變質(zhi)成碳酸鈉(Na?CO?),因為空(kong)氣(qi)中(zhong)含有酸性氧(yang)化物二氧(yang)化碳(CO?):
2NaOH + CO? = Na?CO? + H?O 這也是其堿性的體現。
倘若(ruo)持續(xu)通入(ru)過(guo)量的(de)二氧化碳(tan),則會生(sheng)成(cheng)碳(tan)酸氫鈉(NaHCO?),俗(su)稱為小蘇打,反應方程(cheng)式如下所示(shi):
Na?CO? + CO? + H?O = 2NaHCO?
同樣,氫氧(yang)化(hua)鈉能與(yu)像二氧(yang)化(hua)硅(SiO?)、二氧(yang)化(hua)硫(SO?)等酸(suan)性氧(yang)化(hua)物(wu)發生反應:
2NaOH + SiO? = Na?SiO? + H?O
2NaOH + SO?(微量)= Na?SO? + H?O
NaOH + SO?(過(guo)量)= NaHSO?(生成(cheng)的Na?SO?和(he)水與過(guo)量的SO?反(fan)應(ying)生成(cheng)了NaHSO?)
有機反應
許多(duo)的(de)有(you)機反(fan)應中,氫氧化鈉也扮演(yan)著類似催化劑的(de)角色,
其中,最具代表性的莫過(guo)于(yu)皂化反(fan)應:
RCOOR' + NaOH = RCOONa + R'OH??
也可催化許多其他(ta)反應(ying),如環氧(yang)烷(wan)開環、鹵仿反應(ying)等(deng):
I2+NaOH+R(CH3)C=O → R-COONa+CHI3(生成碘仿)
氫氧化鈉可(ke)以(yi)和(he)鹵代烴等發生親核(he)取(qu)代反應,如:
CH3CH2Cl+NaOH → CH3CH2OH+NaCl
也可能(neng)使鹵代烴(jing)發生消除:
CH3CH2Cl+NaOH → CH2=CH2+NaCl+H2O
氫氧化鈉在強熱下(xia)可(ke)以使羧酸(suan)發生脫羧反應,例如:
R-COONa+NaOH → RH+Na2CO3??
顏色反應
它能(neng)與指示劑發生反應(ying):
氫氧化鈉溶液是堿性,使(shi)石蕊試(shi)液變藍,使(shi)酚酞試(shi)液變紅。
其他反應
鋁會(hui)與(yu)氫(qing)氧化鈉反應生成氫(qing)氣。???1986年,英國有一油罐車誤裝載重量百分率(lv)濃度為(wei)25%的氫(qing)氧化鈉水溶液,氫(qing)氧化鈉便(bian)與(yu)油罐壁的鋁產生化學(xue)變化,導致油罐因(yin)內部壓力過載而永久(jiu)受損(sun),反應方(fang)程式如下所示:
2Al + 2NaOH + 6H?O = 2Na[Al(OH)?](四羥基合鋁酸鈉) + 3H?↑??
注:四(si)羥基合鋁酸(suan)鈉可認為是偏鋁酸(suan)鈉與2個水結合的(de)產物??
硅也會與氫(qing)氧化鈉反應生成(cheng)氫(qing)氣,如:
Si + 2NaOH + H?O=Na?SiO? + 2H?↑
氫氧(yang)化鋁的(de)制備也(ye)牽涉(she)到(dao)氫氧(yang)化鈉的(de)使用:
6NaOH +2KAl(SO?)?=2Al(OH)?↓ + K?SO? +3Na?SO?
注:Al(OH)?(氫(qing)氧(yang)(yang)化(hua)鋁)為一種常用于(yu)(yu)除(chu)去水(shui)(shui)中(zhong)雜質的(de)膠狀凝聚劑。因過渡金(jin)屬(shu)(shu)的(de)氫(qing)氧(yang)(yang)化(hua)物大都不(bu)太(tai)溶于(yu)(yu)水(shui)(shui),且氫(qing)氧(yang)(yang)化(hua)鋁表(biao)面的(de)面積(ji)大可(ke)以(yi)吸附小(xiao)微(wei)粒,故于(yu)(yu)自(zi)來水(shui)(shui)中(zhong)添(tian)加明礬(KAl(SO4)2·12H2O)可(ke)促使過渡金(jin)屬(shu)(shu)以(yi)氫(qing)氧(yang)(yang)化(hua)物的(de)形式沉淀析(xi)出,再利(li)用簡單的(de)過濾設備,即(ji)可(ke)完成(cheng)自(zi)來水(shui)(shui)的(de)初步過濾。
氫氧化(hua)鋁(lv)(lv)可用于制取明礬(KAl(SO4)2·12H2O):將(jiang)氫氧化(hua)鋁(lv)(lv)溶于硫酸,再加(jia)入計(ji)量的硫酸鉀溶液加(jia)熱反應、經過(guo)濾、濃縮、結(jie)晶、離心分離、干燥,制得硫酸鋁(lv)(lv)鉀成品。
凈水詳細原理是明(ming)礬在水中可(ke)以(yi)電(dian)離出兩種金屬(shu)離子:KAl(SO4)2= K++ Al3++ 2SO42-,而Al3+很容(rong)易生成(cheng)膠狀(zhuang)的氫氧(yang)化(hua)鋁(lv)Al(OH)3:Al3++ 3H2O ≒Al(OH)3+ 3H+,氫氧(yang)化(hua)鋁(lv)膠體(ti)的吸附(fu)能力很強,可(ke)以(yi)吸附(fu)水里懸(xuan)浮的雜質,并形(xing)成(cheng)沉淀(dian),使水澄清。??
制備方法
實驗室制法
鈉鹽與氧化鈣反應可(ke)(ke)以用一(yi)些碳(tan)(tan)酸(suan)氫(qing)鈉(小(xiao)蘇(su)打)和一(yi)些氧化(hua)(hua)(hua)鈣(gai)(gai)(生石(shi)灰(hui)(hui))。把(ba)生石(shi)灰(hui)(hui)放于水中(zhong),反(fan)應后變為(wei)石(shi)灰(hui)(hui)漿(jiang)(氫(qing)氧化(hua)(hua)(hua)鈣(gai)(gai)溶(rong)(rong)液、熟石(shi)灰(hui)(hui)),把(ba)碳(tan)(tan)酸(suan)氫(qing)鈉(或碳(tan)(tan)酸(suan)鈉)的(de)固體顆粒(濃(nong)溶(rong)(rong)液也(ye)行)加(jia)入石(shi)灰(hui)(hui)漿(jiang)中(zhong),為(wei)保證產物氫(qing)氧化(hua)(hua)(hua)鈉的(de)純度(du),需使石(shi)灰(hui)(hui)漿(jiang)過。原(yuan)因:參(can)考(kao)氫(qing)氧化(hua)(hua)(hua)鈣(gai)(gai)和碳(tan)(tan)酸(suan)鈉的(de)溶(rong)(rong)解度(du)。攪拌加(jia)快(kuai)其反(fan)應,待其反(fan)應一(yi)會(hui)兒后,靜(jing)置片(pian)刻,隨著碳(tan)(tan)酸(suan)鈣(gai)(gai)的(de)沉(chen)淀(dian),上層清液就(jiu)是氫(qing)氧化(hua)(hua)(hua)鈉溶(rong)(rong)液,小(xiao)心倒出(chu)即可(ke)(ke)。(切(qie)記倒出(chu)后稱(cheng)量(liang)時不能放在濾紙上!)
CaO + H?O =Ca(OH)?
NaHCO?+ Ca(OH)?=CaCO?↓+ NaOH + H?O(推(tui)薦)
Ca(OH)?+Na?CO? =CaCO?↓+2NaOH ????
鈉與水反應
取一塊金屬鈉,擦(ca)去(qu)表(biao)面煤油(you),刮去(qu)表(biao)面氧(yang)化層,放入盛(sheng)有水的(de)燒杯中。
2Na+2H?O=2NaOH+H?↑
現象:(浮、熔、游、響)
浮(fu):鈉浮(fu)在水面上;
熔:鈉熔化成(cheng)小(xiao)球;
游:鈉(na)在水面上游動,因為有氫氣生成;
響(xiang)(xiang):鈉(na)咝咝作(zuo)響(xiang)(xiang),因為有氫氣生(sheng)成(cheng) 。
工業制法
工業上生產燒堿(jian)的方法(fa)有(you)苛化法(fa)、電解法(fa)和離子交換膜(mo)法(fa)三種(zhong)。苛化法
將純堿(jian)、石灰分(fen)別經(jing)化堿(jian)制(zhi)成純堿(jian)溶(rong)液、石灰制(zhi)成石灰乳,于(yu)99~101℃進(jin)行(xing)苛化反應,苛化液經(jing)澄清、蒸發濃縮至40%以上,制(zhi)得(de)液體燒堿(jian)。將濃縮液進(jin)一步(bu)熬濃固(gu)(gu)化,制(zhi)得(de)固(gu)(gu)體燒堿(jian)成品。苛化泥用水(shui)(shui)洗滌,洗水(shui)(shui)用于(yu)化堿(jian)。??
Na2CO3+Ca(OH)2= 2NaOH+CaCO3↓
隔膜電解法
將原鹽(yan)化(hua)鹽(yan)后(hou)加入(ru)(ru)純堿(jian)、燒(shao)堿(jian)、氯化(hua)鋇精制(zhi)劑除(chu)去鈣、鎂、硫酸根離(li)子(zi)等雜質(zhi),再(zai)于澄清槽中加入(ru)(ru)聚丙烯(xi)酸鈉(na)或(huo)苛化(hua)麩皮以加速沉淀,砂濾后(hou)加入(ru)(ru)鹽(yan)酸中和,鹽(yan)水經預熱后(hou)送去電解,電解液(ye)經預熱、蒸(zheng)發、分鹽(yan)、冷卻(que),制(zhi)得(de)(de)液(ye)體(ti)燒(shao)堿(jian),進一(yi)步熬(ao)濃即得(de)(de)固體(ti)燒(shao)堿(jian)成品。鹽(yan)泥(ni)洗水用(yong)于化(hua)鹽(yan)。??
2NaCl+2H2O[電解] = 2NaOH+Cl2↑+H2↑
離子交換膜法
將原鹽(yan)(yan)(yan)化鹽(yan)(yan)(yan)后(hou)按傳統的(de)辦法進(jin)(jin)行鹽(yan)(yan)(yan)水精制(zhi),把一次(ci)精鹽(yan)(yan)(yan)水經微孔燒結碳素(su)管式過(guo)(guo)濾器進(jin)(jin)行過(guo)(guo)濾后(hou),再經螫合離(li)(li)子(zi)交換樹脂塔進(jin)(jin)行二次(ci)精制(zhi),使鹽(yan)(yan)(yan)水中鈣、鎂含量降到(dao)0.002%以(yi)下,將二次(ci)精制(zhi)鹽(yan)(yan)(yan)水電解(jie)(jie),于陽(yang)極(ji)(ji)室(shi)生成(cheng)(cheng)(cheng)氯氣(qi),陽(yang)極(ji)(ji)室(shi)鹽(yan)(yan)(yan)水中的(de)Na+通過(guo)(guo)離(li)(li)子(zi)膜(mo)進(jin)(jin)入(ru)(ru)陰(yin)(yin)極(ji)(ji)室(shi)與陰(yin)(yin)極(ji)(ji)室(shi)的(de)OH生成(cheng)(cheng)(cheng)氫(qing)氧化鈉,H+直(zhi)(zhi)接在(zai)陰(yin)(yin)極(ji)(ji)上放電生成(cheng)(cheng)(cheng)氫(qing)氣(qi)。電解(jie)(jie)過(guo)(guo)程中向陽(yang)極(ji)(ji)室(shi)加入(ru)(ru)適量的(de)高(gao)純度鹽(yan)(yan)(yan)酸以(yi)中和返遷的(de)OH-,陰(yin)(yin)極(ji)(ji)室(shi)中應(ying)加入(ru)(ru)所需純水。在(zai)陰(yin)(yin)極(ji)(ji)室(shi)生成(cheng)(cheng)(cheng)的(de)高(gao)純燒堿(jian)(jian)濃度為(wei)30%~32%(質量),可以(yi)直(zhi)(zhi)接作為(wei)液(ye)堿(jian)(jian)產品,也(ye)可以(yi)進(jin)(jin)一步熬(ao)濃,制(zhi)得固體燒堿(jian)(jian)成(cheng)(cheng)(cheng)品。??
2NaCl+2H?O= 2NaOH+H?↑+Cl?↑
檢測方法
實驗室測定
方(fang)法名(ming)稱:氫(qing)氧化(hua)鈉—氫(qing)氧化(hua)鈉的測定—中和滴(di)定法。應用范圍:該方(fang)法(fa)采(cai)用滴(di)定法(fa)測定氫氧化鈉的含量。
該方(fang)法適用于氫氧化鈉。
實驗原理:利(li)用酸(suan)堿指示(shi)劑在溶液pH值(zhi)不同(tong)時顯現不同(tong)顏色的特性,用酸(suan)調整試樣溶液的pH至特定值(zhi)時,通過消耗酸(suan)的量計算出(chu)試樣中氫氧化鈉的量與變質的量。
試劑:
1. 水(shui)(新(xin)沸放冷);
2. 硫酸滴(di)定(ding)液(0.1mol/L);
3. 酚酞指示液;
4.甲(jia)基橙指示液:取(qu)甲(jia)基橙0.1g,加水100mL使溶解,即得。
儀器設(she)備:酸式滴定管、分(fen)析天平、容(rong)量瓶(ping)、錐形瓶(ping)、鐵架臺、移液管。
操作步(bu)驟:供(gong)試(shi)(shi)品加(jia)新沸過的(de)(de)(de)冷水適(shi)量(liang)使溶(rong)解(jie)后(hou),放冷,用水稀釋(shi)至(zhi)刻度,搖勻,精密(mi)量(liang)取(qu)25mL,加(jia)酚酞指(zhi)示(shi)(shi)(shi)液(ye)(ye)(ye)(ye)3滴(di)(di)(di),用硫酸(suan)滴(di)(di)(di)定(ding)(ding)(ding)(ding)液(ye)(ye)(ye)(ye)(0.1mol/L)滴(di)(di)(di)定(ding)(ding)(ding)(ding)至(zhi)紅色消失,記錄消耗硫酸(suan)滴(di)(di)(di)定(ding)(ding)(ding)(ding)液(ye)(ye)(ye)(ye)(0.1mol/L)的(de)(de)(de)容積(mL),加(jia)甲基(ji)(ji)橙指(zhi)示(shi)(shi)(shi)液(ye)(ye)(ye)(ye)2滴(di)(di)(di),繼續加(jia)硫酸(suan)滴(di)(di)(di)定(ding)(ding)(ding)(ding)液(ye)(ye)(ye)(ye)(0.1mol/L)至(zhi)顯持續的(de)(de)(de)橙紅色,根據(ju)前(qian)后(hou)兩次消耗硫酸(suan)滴(di)(di)(di)定(ding)(ding)(ding)(ding)液(ye)(ye)(ye)(ye)(0.1mol/L)的(de)(de)(de)容積(mL),算(suan)出供(gong)試(shi)(shi)量(liang)中的(de)(de)(de)堿含(han)(han)量(liang)(作為NaOH計(ji)算(suan))并根據(ju)加(jia)甲基(ji)(ji)橙指(zhi)示(shi)(shi)(shi)液(ye)(ye)(ye)(ye)后(hou)消耗硫酸(suan)滴(di)(di)(di)定(ding)(ding)(ding)(ding)液(ye)(ye)(ye)(ye)(0.1mol/L)的(de)(de)(de)容積(mL),算(suan)出供(gong)試(shi)(shi)量(liang)中Na?CO?的(de)(de)(de)含(han)(han)量(liang)。??
注:“精(jing)密稱取(qu)”系指稱取(qu)重量應準(zhun)確至所稱取(qu)重量的(de)千(qian)分之一,“精(jing)密量取(qu)”系指量取(qu)體(ti)積的(de)準(zhun)確度(du)應符(fu)合國家(jia)標(biao)準(zhun)中對該體(ti)積移液(ye)管(guan)的(de)精(jing)度(du)要求。
變質檢驗
NaOH變質后會生成Na?CO?化學(xue)方程式(shi):2NaOH + CO?=Na?CO?+ H?O
1.樣品中滴加過量稀鹽酸若有氣泡產生,則氫氧化鈉變質。
原理:2HCl + Na?CO?=2NaCl + CO?↑+ H?O
(空氣(qi)中含有少量的(de)CO?,而敞口放置的(de)NaOH溶液能(neng)夠與CO?反(fan)應,生成(cheng)Na?CO?和H?O從而變質(zhi);HCl中的(de)H+能(neng)夠與Na?CO?中的(de)CO32-離子反(fan)應生成(cheng)CO?氣(qi)體(ti)和H?O,通過氣(qi)泡(pao)產生這個現(xian)象來(lai)檢(jian)驗變質(zhi))
注:HCl會優先與NaOH反應生(sheng)成NaCl和H?O。因為NaOH是強堿(jian),而Na?CO?是水(shui)溶液顯(xian)堿(jian)性。
2.樣品中滴加澄清石灰水,若有白色沉淀生成,則氫氧化鈉變質。
原理:Na?CO? + Ca(OH)?= CaCO?↓+ 2NaOH
3.樣品中加氯化鋇,若有白色沉淀生成,則氫氧化鈉變質。
原理:Na?CO? + BaCl?=BaCO?↓+ 2NaCl
4.檢驗氫氧化鈉部分變質???:
①加入過量(liang)BaCl?或Ba(NO?)2至完全沉(chen)(chen)淀(dian),證(zheng)明(ming)有Na?CO?產生,待沉(chen)(chen)淀(dian)完全靜止(zhi)后,取上層清(qing)液于(yu)試管(guan)內,滴加無色酚酞(tai)溶(rong)液,酚酞(tai)變紅(hong),則證(zheng)明(ming)有NaOH。
注(zhu):不(bu)滴加NH?Cl,因為(wei)Na?CO?溶于水后呈堿性是(shi)因為(wei)會有(you)OHˉ根離子,NH?+與(yu)OHˉ跟(gen)結合也(ye)會有(you)刺激性氣味,無法區分是(shi)原有(you)氫氧(yang)化鈉導致(zhi)還是(shi)碳酸鈉導致(zhi)。
②在(zai)NaOH中加入(ru)過(guo)量CaCl2:1.若有白色(se)沉淀生成,則(ze)說(shuo)(shuo)(shuo)明(ming)NaOH變(bian)(bian)(bian)質;2.加入(ru)無(wu)(wu)色(se)酚酞,若無(wu)(wu)色(se)酚酞不變(bian)(bian)(bian)色(se),則(ze)說(shuo)(shuo)(shuo)明(ming)完全變(bian)(bian)(bian)質。若無(wu)(wu)色(se)酚酞變(bian)(bian)(bian)紅,說(shuo)(shuo)(shuo)明(ming)部(bu)分變(bian)(bian)(bian)質。
應用領域
氫氧化鈉(NaOH)的(de)(de)用(yong)途極廣。用(yong)于生產紙、肥皂、染料、人(ren)造(zao)絲,冶(ye)煉金屬、石油精(jing)制、棉織品整理、煤焦(jiao)油產物的(de)(de)提純,以及食品加工、木(mu)材加工及機械工業等方面。化學實驗
可以用作(zuo)化學實(shi)驗(yan)(yan)。除了用做試劑(ji)以外,由于(yu)它有很強的(de)(de)吸(xi)水(shui)性(xing)和潮解(jie)性(xing),還可用做堿性(xing)干燥劑(ji)。???也(ye)可以吸(xi)收酸性(xing)氣體(如在硫(liu)在氧(yang)氣中(zhong)(zhong)燃燒(shao)的(de)(de)實(shi)驗(yan)(yan)中(zhong)(zhong),氫氧(yang)化鈉溶液可裝入(ru)瓶中(zhong)(zhong)吸(xi)收有毒的(de)(de)二氧(yang)化硫(liu))。中性、堿性氣體中混有CO?,可用NaOH除雜,生(sheng)成Na?CO?(碳酸(suan)鈉)和H?O(生成的Na?CO?溶于H?O中):
CO?+2NaOH = Na?CO?+H?O;H2O+CO2+Na2CO3=2NaHCO3
化學工業
氫氧(yang)(yang)化鈉(na)(na)在國(guo)民經濟中有廣泛應用,許多工業(ye)(ye)部門都需要氫氧(yang)(yang)化鈉(na)(na)。使用氫氧(yang)(yang)化鈉(na)(na)最多的(de)部門是(shi)(shi)化學藥品(pin)的(de)制(zhi)造(zao)(zao),其次(ci)是(shi)(shi)造(zao)(zao)紙、煉鋁、煉鎢、人造(zao)(zao)絲、人造(zao)(zao)棉(mian)和肥皂制(zhi)造(zao)(zao)業(ye)(ye)。另(ling)外,在生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)產染料、塑(su)料、藥劑(ji)及有機中間體,舊橡膠的(de)再生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng),制(zhi)金屬鈉(na)(na)、水的(de)電(dian)解以及無(wu)機鹽(yan)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)產中,制(zhi)取(qu)硼砂、鉻鹽(yan)、錳酸(suan)鹽(yan)、磷酸(suan)鹽(yan)等,也要使用大量的(de)燒堿。同時氫氧(yang)(yang)化鈉(na)(na)是(shi)(shi)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)產聚(ju)碳酸(suan)酯、超級吸收(shou)質聚(ju)合物、沸石、環氧(yang)(yang)樹脂、磷酸(suan)鈉(na)(na)、亞硫酸(suan)鈉(na)(na)和大量鈉(na)(na)鹽(yan)的(de)重要原材料之(zhi)一。生產洗滌劑
肥皂:制(zhi)造肥皂是燒堿最古老和最廣(guang)泛的用(yong)途(tu)。
氫氧化鈉一直(zhi)被用(yong)于傳(chuan)統(tong)的(de)生活用(yong)途。直(zhi)到今天,肥(fei)皂、香(xiang)皂和(he)其它種類(lei)的(de)洗滌(di)用(yong)品對燒堿的(de)需求(qiu)量依(yi)然占燒堿的(de)15%左右。
脂(zhi)肪和植物油的(de)主要成分是三酸甘油酯(三酰甘油),它的(de)堿水解方程(cheng)式為:
(RCOO)3C3H5(油(you)脂(zhi))+3NaOH=3(RCOONa)(高級脂(zhi)肪酸鈉)+C3H8O3(甘油(you))
該反應(ying)為生產(chan)肥皂的(de)原理,故(gu)得(de)名皂化反應(ying)。
R基可能不同,但生成的(de)(de)R-COONa都可以做肥皂。常見的(de)(de)R-有:
·?
C17H33-:8-十七碳烯基。R-COOH為油酸。
·?
·?
C15H31-:正十五烷基。R-COOH為軟(ruan)脂(zhi)酸。
·?
·?
C17H35-:正(zheng)十七烷基。R-COOH為(wei)硬脂酸。
·?
洗滌劑:氫氧化鈉被用(yong)于(yu)生產各種(zhong)洗滌劑,甚至如(ru)今的洗衣粉(十(shi)二烷基(ji)苯磺酸(suan)鈉等成(cheng)分)也是由大(da)量的燒堿制(zhi)造出來的,燒堿被用(yong)于(yu)磺化反(fan)應后(hou)對過(guo)剩的發(fa)煙硫酸(suan)進行中和。
造紙
氫(qing)氧化鈉(na)在造紙工業中(zhong)發揮著重要的作用。由于其堿性(xing)特質,它被用于煮和(he)漂白紙頁的過程。
造紙的(de)(de)原(yuan)料(liao)是木(mu)材或草類植(zhi)物(wu),這些植(zhi)物(wu)里(li)除(chu)含(han)纖(xian)(xian)維(wei)素(su)(su)外,還(huan)含(han)有相當多的(de)(de)非(fei)纖(xian)(xian)維(wei)素(su)(su)(木(mu)質(zhi)素(su)(su)、樹膠等)。加入稀的(de)(de)氫(qing)氧(yang)化鈉溶液可將非(fei)纖(xian)(xian)維(wei)素(su)(su)成分溶解而分離,從而制得以纖(xian)(xian)維(wei)素(su)(su)為(wei)主(zhu)要成分的(de)(de)紙漿。??
人造纖維和紡織
人造纖(xian)維如人造棉、人造毛、人造絲等,大都是(shi)粘膠纖(xian)維,它們是(shi)用纖(xian)維素、氫(qing)氧化鈉、二(er)硫(liu)化碳(CS2)為原料(liao)制(zhi)成粘膠液(ye),經(jing)噴絲、凝(ning)結而制(zhi)得。
在紡織(zhi)工業中(zhong),氫(qing)氧化鈉被用(yong)于纖維的處理(li)(li)和(he)染(ran)色(se),且(qie)用(yong)于對(dui)棉(mian)纖維進行絲光(guang)處理(li)(li)。棉(mian)織(zhi)品用(yong)燒堿(jian)溶液處理(li)(li)后,能(neng)除去(qu)覆蓋在棉(mian)織(zhi)品上的蠟質、油(you)脂、淀粉等(deng)物(wu)質,同時能(neng)增加織(zhi)物(wu)的絲光(guang)色(se)澤,使染(ran)色(se)更均勻。??
精煉石油
石油產品經硫酸(suan)洗(xi)滌后還含(han)有一些酸(suan)性(xing)物質,必(bi)須用氫(qing)氧化鈉(na)溶(rong)液洗(xi)滌,再經水洗(xi),才能得到精制產品。??
食品工業
我國《食品(pin)添(tian)加劑使用(yong)衛生(sheng)標準》(GB 2920-1996)規定:可作加工(gong)助(zhu)劑,按(an)生(sheng)產需(xu)要適量使用(yong)。氫氧化鈉可(ke)以被廣泛(fan)使用(yong)于(yu)下(xia)列生(sheng)產過(guo)程(cheng):容器的清洗過(guo)程(cheng);淀粉的加工過(guo)程(cheng);羧甲(jia)基纖維素的制備(bei)過(guo)程(cheng);谷氨酸(suan)鈉的制造過(guo)程(cheng)。??
水處理
氫氧化(hua)(hua)鈉被廣泛應用于(yu)水(shui)處(chu)(chu)理(li)。在(zai)污水(shui)處(chu)(chu)理(li)廠,氫氧化(hua)(hua)鈉可以通過中和反應減小水(shui)的硬度。在(zai)工業領域,是離(li)子交(jiao)換樹脂再(zai)(zai)生的再(zai)(zai)生劑。 氫氧化(hua)(hua)鈉具(ju)有(you)(you)強堿性(xing),且在(zai)水(shui)中具(ju)有(you)(you)相對高的可溶性(xing)。由于(yu)氫氧化(hua)(hua)鈉在(zai)水(shui)中具(ju)有(you)(you)相對高的可溶性(xing),所以容易衡(heng)量(liang)用量(liang),可以方(fang)便地在(zai)水(shui)處(chu)(chu)理(li)的各個領域使用。氫氧化鈉(na)被使用(yong)在水(shui)處理方(fang)面的(de)如下課題:消除(chu)水(shui)的(de)硬度(du);調節水(shui)的(de)pH值;對廢(fei)水(shui)進行(xing)中和(he);通過沉淀消除(chu)水(shui)中重金屬離子;離子交換樹脂的(de)再生。
冶金
氫氧(yang)化鈉被用于處理(li)鋁(lv)(lv)(lv)土礦,在鋁(lv)(lv)(lv)土礦中(zhong)含有氧(yang)化鋁(lv)(lv)(lv),氧(yang)化鋁(lv)(lv)(lv)是(shi)制取鋁(lv)(lv)(lv)的原料(liao)。用氫氧(yang)化鈉可以把氧(yang)化鋁(lv)(lv)(lv)從精礦中(zhong)提純。反應方程式:Al2O3+2NaOH+H2O=2Na[Al(OH)4]或Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O??
氫氧化鈉也用于(yu)從(cong)黑(hei)鎢(wu)礦中(zhong)提取煉鎢(wu)的原(yuan)料(liao)鎢(wu)酸鹽:
4FeWO4+8NaOH+2H2O+O2=4Na2WO4+4Fe(OH)3
氫(qing)氧化鈉還被用于(yu)生產鋅(xin)合金(jin)和鋅(xin)錠(ding)。
安全措施
職業健康限值
中國職業衛生標準為MAC=2mg/m3。健康危害
侵入途徑:吸入、食入。健康危(wei)害:該品有強烈刺激(ji)和腐(fu)蝕(shi)性(xing)。粉塵或煙霧會刺激(ji)眼和呼吸道(dao),腐(fu)蝕(shi)鼻(bi)中隔,皮膚(fu)和眼與NaOH直接接觸會引(yin)起灼傷,誤(wu)服可(ke)造成消化道(dao)灼傷,粘膜(mo)糜爛、出血和休克。??
分解(jie)產物(wu):可能產生有害(hai)的(de)毒性(xing)煙霧。
危害防治
隔離泄漏污染區,周圍設警告標(biao)志,建議應急(ji)處(chu)理人員(yuan)戴好防毒(du)面具(ju),穿化學防護服。不(bu)要直接(jie)接(jie)觸(chu)泄漏物,用清潔的(de)鏟(chan)子收(shou)集于干燥潔凈(jing)有蓋的(de)容器中,以少量(liang)NaOH加(jia)入大量(liang)水中,調節至(zhi)中性,再放入廢水系統。也(ye)可以用大量(liang)水沖洗,經稀釋的(de)洗水放入廢水系統。如大量(liang)泄漏,收(shou)集回收(shou)或處(chu)理無害后廢棄。??
安全標志
氫氧(yang)化鈉(na)屬(shu)于(yu)強堿性物(wu)質(zhi),具有強腐蝕性,需有的“腐蝕性物(wu)品”標志。???防護措施
呼吸(xi)系統防(fang)護:必要時佩帶防(fang)毒口罩。眼睛(jing)防護:戴化學(xue)安(an)全防護眼鏡(jing)。防護服:穿工(gong)作服(防腐材料制作)。小心(xin)使(shi)用,小心(xin)濺落到衣物、口(kou)鼻中。??
手(shou)防護:戴橡皮手(shou)套。
其它:工(gong)作(zuo)后,淋浴更衣。注意個人清潔衛生。
急救措施
皮膚接觸:先用水(shui)沖洗(xi)至少15分(fen)鐘(稀液)/用布擦干(濃液),再(zai)用5~10%硫酸鎂(mei)、或3%硼(peng)酸溶(rong)液清洗(xi)并就醫。眼睛接觸:立即提(ti)起眼瞼,用流動(dong)清水(shui)或(huo)(huo)生(sheng)理鹽(yan)水(shui)清洗(xi)至少15分鐘。或(huo)(huo)用3%硼酸溶液(或(huo)(huo)稀醋酸)沖洗(xi)。就醫。
吸(xi)入:迅速脫離現場至空氣新鮮處(chu)。必要時進行(xing)人工呼吸(xi)。就醫。
食入:少量誤(wu)食時立(li)即用食醋、3~5%醋酸或(huo)5%稀鹽(yan)酸、大量橘汁(zhi)或(huo)檸(ning)檬汁(zhi)等中和(he);給飲蛋清(qing)、牛(niu)奶或(huo)植物油并迅速就醫,禁(jin)忌催吐和(he)洗胃。??
儲存運輸
儲存方法
固體氫氧化鈉裝入0.5毫米厚的鋼桶中(zhong)嚴封(feng)(feng),每桶凈(jing)重(zhong)不超(chao)過(guo)100 公斤;塑(su)料袋或(huo)二層牛皮紙袋外全開(kai)(kai)口或(huo)中(zhong)開(kai)(kai)口鋼桶;螺(luo)紋口玻(bo)璃瓶(ping)(ping)、鐵蓋壓口玻(bo)璃瓶(ping)(ping)、塑(su)料瓶(ping)(ping)或(huo)金屬桶(罐(guan))外普通木(mu)箱(xiang)(xiang);螺(luo)紋口玻(bo)璃瓶(ping)(ping)、塑(su)料瓶(ping)(ping)或(huo)鍍錫薄鋼板桶(罐(guan))外滿底(di)板花格(ge)箱(xiang)(xiang)、纖維板箱(xiang)(xiang)或(huo)膠合板箱(xiang)(xiang);鍍錫薄鋼板桶(罐(guan))、金屬桶(罐(guan))、塑(su)料瓶(ping)(ping)或(huo)金屬軟管外瓦楞紙箱(xiang)(xiang)。包(bao)裝容器要完整(zheng)、密封(feng)(feng),有明(ming)顯的“腐(fu)蝕性(xing)物(wu)品”標志。??氫(qing)氧(yang)化鈉(na)對玻(bo)璃(li)(li)制品有輕微的腐蝕(shi)性(xing),兩者(zhe)會生成硅酸鈉(na),使得玻(bo)璃(li)(li)儀(yi)器(qi)中(zhong)的活塞黏著于(yu)儀(yi)器(qi)上。因此盛放氫(qing)氧(yang)化鈉(na)溶液時不可以用玻(bo)璃(li)(li)瓶塞,否(fou)則可能(neng)會導(dao)致瓶蓋(gai)無法打開。
如(ru)果(guo)以玻璃(li)容器長時間盛裝(zhuang)熱的氫(qing)氧化鈉溶液,也(ye)會造(zao)成玻璃(li)容器損壞(huai)。
(玻璃中含有SiO? :2NaOH + SiO? = Na?SiO? + H?O)
運輸方法
鐵路運(yun)(yun)輸(shu)時(shi)(shi),鋼桶包(bao)(bao)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)的可(ke)用敞車運(yun)(yun)輸(shu)。起(qi)運(yun)(yun)時(shi)(shi)包(bao)(bao)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)要(yao)完整,裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)載應(ying)穩妥(tuo)。運(yun)(yun)輸(shu)過程(cheng)中要(yao)確(que)保容器不泄(xie)(xie)漏、不倒塌、不墜落、不損(sun)壞,防(fang)潮防(fang)雨。如發現包(bao)(bao)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)容器發生銹蝕、破(po)裂、孔洞、溶化淌水等(deng)現象時(shi)(shi),應(ying)立即更換包(bao)(bao)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)或及早發貨使用,容器破(po)損(sun)可(ke)用錫焊修補。嚴禁(jin)與(yu)易燃物或可(ke)燃物、酸類、食用化學品等(deng)混裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)混運(yun)(yun)。運(yun)(yun)輸(shu)時(shi)(shi)運(yun)(yun)輸(shu)車輛應(ying)配備(bei)(bei)泄(xie)(xie)漏應(ying)急(ji)處理設備(bei)(bei)。??常見誤區
誤區1:鐵(tie)不(bu)能與(yu)氫(qing)氧化鈉反應事(shi)實:無(wu)水條件下(xia)氫氧化鈉在(zai)高溫下(xia)可以(yi)與鐵粉反應(ying)并生成金屬鈉(或鉀)。
(蓋·呂薩克等)把鐵屑(xie)分別同苛(ke)性(xing)(xing)鉀(KOH)和(he)(he)苛(ke)性(xing)(xing)鈉(na)(NaOH)混(hun)合起(qi)來,放在一個(ge)密封的(de)彎曲玻璃管內加熱。結果(guo),在高(gao)溫(wen)下(xia)熔化的(de)苛(ke)性(xing)(xing)堿與紅熱的(de)鐵屑(xie)起(qi)化學反(fan)應(ying),生成了金屬鉀和(he)(he)鈉(na)。這種方法既(ji)簡單(dan)又經濟,而且可以制出大量的(de)鉀和(he)(he)鈉(na)。??
故實(shi)驗(yan)室熔融(rong)氫(qing)氧化鈉(na)時應使(shi)用(yong)鎳制容器而不可以使(shi)用(yong)鐵制容器。
誤區2:氫氧化鈉是強堿,但它并沒有殺菌的作用
事實:氫氧化鈉可以用于特定場所的消毒???,并且它還是國家(jia)推(tui)薦的破壞朊(ruan)病(bing)毒(du)的消毒(du)劑。
注:被(bei)感染(ran)朊(ruan)病毒患(huan)者或疑似感染(ran)朊(ruan)病毒患(huan)者的(de)高度危險組織(大腦、硬腦膜、垂體、眼、脊髓等組織)污染(ran)的(de)中度和高度危險性(xing)物品,可選以下方法(fa)之一進行(xing)消毒滅(mie)菌(jun),且滅(mie)菌(jun)的(de)嚴格程度逐步遞增(zeng):
a)將使(shi)用(yong)后(hou)的(de)物品浸泡于1mol∕L氫(qing)氧(yang)化(hua)鈉溶液內作用(yong)60min,然后(hou)按WS310.2中的(de)方法進行清洗、消毒與滅菌,壓力(li)蒸汽滅菌應采用(yong)134℃~138℃,18min,或132℃,30min,或121℃,60min;
b)將使(shi)用后的(de)物(wu)品采(cai)用清(qing)洗消毒(du)機(宜(yi)選用具有殺(sha)朊病毒(du)活(huo)性(xing)的(de)清(qing)洗劑)或(huo)其(qi)他安全的(de)方法去除可見污染物(wu),然后浸(jin)泡于(yu)1mol∕L氫氧化鈉溶液內作用60min,并置于(yu)壓力蒸汽滅菌121℃,30min;然后清(qing)洗,并按照(zhao)一般程序滅菌???
誤區3:鈉(na)與氫氧(yang)化(hua)鈉(na)不反應
事實:氫氧化鈉(na)與(yu)金屬鈉(na)可以反應(ying),是制備氧化鈉(na)的一個方法。??
具(ju)體如下:
用氫氧化鈉和(he)金(jin)屬鈉的混合物加熱(re)以制備(bei)氧化鈉。
金屬鈉(na)應(ying)稍過量(liang),目的是(shi)除(chu)去氫氧化(hua)鈉(na)所含的少量(liang)水分。
將粒狀NaOH和(he)小塊(kuai)金屬鈉混合(he),放(fang)入鎳坩(gan)堝。鎳坩(gan)堝放(fang)置于封好底部(bu)的硬(ying)質玻(bo)璃管(guan)中(zhong),管(guan)上(shang)部(bu)與真(zhen)(zhen)空泵和(he)長管(guan)壓力計聯接。混合(he)物在300~320℃開始反應(ying),生成的氫氣(qi)被真(zhen)(zhen)空泵抽出。真(zhen)(zhen)空度(du)保持(chi)在399.96~533.288Pa(30~40mmHg柱),殘(can)留(liu)的鈉被減壓蒸出。生成物為白色粉末,其(qi)中(zhong)Na2O只含(han)96%,另(ling)有2% NaOH,2% Na2CO3雜質。
誤區4:氫氧化鈉溶于(yu)沸水使(shi)水沸騰
事實:氫氧(yang)化(hua)鈉溶于水會釋(shi)放熱量,但并不是使水沸騰的原(yuan)因。
具體如下:
取三支(zhi)試(shi)管,分別向試(shi)管內(nei)倒入5mL蒸餾水,先(xian)在酒精燈外焰上進(jin)行預(yu)熱(re),再集中(zhong)加熱(re),直至試(shi)管內(nei)的(de)水騰;移開試(shi)管,向剛沸(fei)騰過(guo)的(de) 熱(re) 水中(zhong)分別加入少(shao)許(xu)氯化鈉、硝酸銨、碎瓷(ci)片(pian),均觀察到(dao)試(shi)管內(nei)的(de)水重新沸(fei)騰起來。
眾所周之,碎瓷片(pian)不(bu)溶(rong)于(yu)水(shui);氯(lv)化(hua)(hua)鈉溶(rong)于(yu)水(shui)時(shi)(shi),溶(rong)液(ye)溫度(du)不(bu)會有明顯變化(hua)(hua),固(gu)體(ti)硝酸銨溶(rong)于(yu)水(shui)時(shi)(shi)吸收熱量,溶(rong)液(ye)溫度(du)應(ying)該(gai)降低(di),但(dan)把這三(san)種物質分別加(jia)入剛沸(fei)(fei)騰過的(de)(de)水(shui)中(zhong)時(shi)(shi),都(dou)觀察到水(shui)重新(xin)(xin)沸(fei)(fei)騰了起(qi)來。顯然,“水(shui)的(de)(de)重新(xin)(xin)沸(fei)(fei)騰是由固(gu)體(ti)氫氧化(hua)(hua)鈉溶(rong)于(yu)水(shui)時(shi)(shi)放出熱量所致”的(de)(de)說法有所欠缺。
給蒸餾(liu)水加熱時(shi),由于液體(ti)(ti)里缺乏形成氣(qi)泡的(de)核(he)心,容(rong)易導(dao)致形成過(guo)(guo)熱液體(ti)(ti),過(guo)(guo)熱液體(ti)(ti)是亞(ya)穩(wen)定狀態。當向過(guo)(guo)熱液體(ti)(ti)中(zhong)加人固體(ti)(ti)時(shi),會侵(qin)入氣(qi)泡,提供了氣(qi)化(hua)中(zhong)心,所(suo)以會看見水重(zhong)新沸騰(teng)起(qi)來。




