氫氧化鈉
氫(qing)氧化(hua)鈉,化(hua)學(xue)式為(wei)NaOH,俗稱燒堿(jian)(jian)、火(huo)堿(jian)(jian)、苛性(xing)鈉,為(wei)一(yi)種具有強(qiang)腐蝕性(xing)的(de)強(qiang)堿(jian)(jian),一(yi)般為(wei)片(pian)狀或塊(kuai)狀形態,易溶于水(shui)(shui)(溶于水(shui)(shui)時(shi)放熱(re))并形成堿(jian)(jian)性(xing)溶液(ye),另有潮(chao)解性(xing),易吸取空氣中的(de)水(shui)(shui)蒸(zheng)氣(潮(chao)解)和二氧化(hua)碳(變質),可加入(ru)鹽酸檢驗是否(fou)變質。NaOH是(shi)化學實驗(yan)室其(qi)中一種必備的(de)化學品,亦為常見的(de)化工品之(zhi)一。純品是(shi)無色透(tou)明的(de)晶體。密度2.130g/cm3。熔點(dian)318.4℃。沸(fei)點(dian)1390℃。工業(ye)品含有少量的(de)氯(lv)化鈉和碳酸鈉,是(shi)白色不透(tou)明的(de)晶體。有塊狀(zhuang),片(pian)狀(zhuang),粒狀(zhuang)和棒狀(zhuang)等。式量39.997。
氫(qing)氧化鈉在(zai)水(shui)處理中可(ke)作為堿性清洗劑,溶于乙(yi)醇和甘油;不溶于丙(bing)醇、乙(yi)醚。與氯、溴、碘(dian)等鹵素發生(sheng)歧(qi)化反應(ying)。與酸類(lei)起(qi)中和作用而生(sheng)成(cheng)鹽和水(shui)。
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中文名氫氧(yang)化鈉英文名Sodium hydroxide??別????稱燒(shao)堿、火(huo)堿、苛性(xing)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 ℃)(極易溶于水)密????度2.130 g/cm3外????觀白色半透明片狀(zhuang)或顆粒
閃????點176-178℃應????用漂(piao)白、造紙等安全性描述腐(fu)蝕品、易潮(chao)解(jie)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【液體(ti)氫氧(yang)化鈉】UN1823【固(gu)體(ti)氫氧(yang)化鈉】??
研究歷史
氫氧化(hua)鈉在很早以前就以堿性物質(zhi)為人(ren)們熟知。1787年,醫生Nicolas Leblanc(1762-1806)發(fa)明了用食鹽制取氫(qing)氧(yang)化鈉的(de)合(he)適工(gong)藝,并進(jin)行了大規模生產。??
1887年,瑞典(dian)化學家阿倫(lun)尼烏(wu)斯創立了酸(suan)堿電離理論(即(ji)水(shui)溶液(ye)(ye)酸(suan)堿理論),他提出酸(suan)即(ji)在水(shui)溶液(ye)(ye)中凡(fan)是(shi)電離產生的(de)陽離子(zi)全部(bu)都是(shi)氫(qing)離子(zi)的(de)物(wu)(wu)質(zhi),堿即(ji)在水(shui)溶液(ye)(ye)中凡(fan)是(shi)電離產生的(de)陰離子(zi)全部(bu)都是(shi)氫(qing)氧根離子(zi)的(de)物(wu)(wu)質(zhi)。???從此氫(qing)氧化鈉的(de)堿性得到了明(ming)確的(de)定義。
理化性質
物理性質
氫(qing)氧(yang)化鈉為(wei)白色半透(tou)明結晶狀固體。其水溶液(ye)有澀味和(he)滑膩(ni)感(gan)。??吸水性(潮解性):氫(qing)氧(yang)化鈉在(zai)空氣中易潮解,故常用固體氫(qing)氧(yang)化鈉做(zuo)干(gan)燥劑。???但液態氫(qing)氧(yang)化鈉沒有吸水性。
溶解性:
極(ji)易溶于水,溶解(jie)時放出大(da)量的熱(re)。易溶于乙醇(chun)、甘油。
氫氧化鈉(na)在水中的溶解度變化如(ru)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(hua)鈉溶(rong)于(yu)水(shui)中(zhong)會(hui)完(wan)全解離(li)成鈉離(li)子與氫氧根離(li)子,所以它具有堿的通性。??
它可與任(ren)何質子酸進行酸堿中和反應(也屬于復(fu)分解反應):
NaOH + HCl = NaCl + H?O
2NaOH + H?SO?=Na?SO?+2H?O
NaOH + HNO?=NaNO?+H?O
同(tong)樣,其溶液能夠與鹽溶液發生復分解反(fan)應(ying)與配(pei)位反(fan)應(ying):
NaOH + NH?Cl = NaCl +NH?·H?O
2NaOH + CuSO?= Cu(OH)?↓+ Na?SO?
2NaOH+MgCl?= 2NaCl+Mg(OH)?↓
ZnCl2+4NaOH(過量)=Na2[Zn(OH)4]+2NaCl
氫氧化鈉(na)在空氣(qi)中容易(yi)變質成碳酸(suan)鈉(na)(Na?CO?),因為空氣(qi)中含(han)有酸(suan)性氧化物二(er)氧化碳(CO?):
2NaOH + CO? = Na?CO? + H?O 這也是其堿性的體(ti)現。
倘若持續(xu)通入過量的二氧化(hua)碳,則會生成碳酸(suan)氫鈉(na)(NaHCO?),俗稱為小蘇打,反應方程式如下(xia)所示:
Na?CO? + CO? + H?O = 2NaHCO?
同樣,氫氧化(hua)鈉能與(yu)像二氧化(hua)硅(SiO?)、二氧化(hua)硫(SO?)等酸性(xing)氧化(hua)物發生(sheng)反(fan)應:
2NaOH + SiO? = Na?SiO? + H?O
2NaOH + SO?(微(wei)量)= Na?SO? + H?O
NaOH + SO?(過量)= NaHSO?(生(sheng)成的Na?SO?和(he)水與過量的SO?反應生(sheng)成了NaHSO?)
有機反應
許(xu)多的(de)有機(ji)反應中,氫氧化(hua)鈉也扮(ban)演著類似催(cui)化(hua)劑的(de)角色,
其中,最具代表(biao)性的莫過于(yu)皂化反(fan)應:
RCOOR' + NaOH = RCOONa + R'OH??
也可(ke)催化許多(duo)其(qi)他反應(ying),如(ru)環(huan)氧烷開環(huan)、鹵仿反應(ying)等:
I2+NaOH+R(CH3)C=O → R-COONa+CHI3(生成碘仿)
氫(qing)氧化鈉可以(yi)和(he)鹵(lu)代烴等發生(sheng)親核取代反(fan)應,如:
CH3CH2Cl+NaOH → CH3CH2OH+NaCl
也可能使鹵代烴發生消除:
CH3CH2Cl+NaOH → CH2=CH2+NaCl+H2O
氫氧(yang)化(hua)鈉在強熱(re)下可以使(shi)羧(suo)酸(suan)發生(sheng)脫(tuo)羧(suo)反應,例如:
R-COONa+NaOH → RH+Na2CO3??
顏色反應
它能(neng)與指示劑發生(sheng)反應:
氫氧化鈉(na)溶液是堿性,使石蕊試(shi)液變藍,使酚酞試(shi)液變紅。
其他反應
鋁會與氫(qing)(qing)(qing)氧化(hua)鈉反(fan)(fan)應生(sheng)成氫(qing)(qing)(qing)氣(qi)。???1986年(nian),英國有一(yi)油(you)罐(guan)(guan)(guan)車誤裝載重量百分(fen)率濃(nong)度為25%的(de)氫(qing)(qing)(qing)氧化(hua)鈉水(shui)溶液(ye),氫(qing)(qing)(qing)氧化(hua)鈉便與油(you)罐(guan)(guan)(guan)壁的(de)鋁產生(sheng)化(hua)學變化(hua),導致油(you)罐(guan)(guan)(guan)因內部壓力過載而永久受損,反(fan)(fan)應方程式如下所示(shi):
2Al + 2NaOH + 6H?O = 2Na[Al(OH)?](四羥基合(he)鋁酸鈉) + 3H?↑??
注:四(si)羥(qian)基(ji)合鋁酸鈉可(ke)認(ren)為(wei)是偏鋁酸鈉與2個水(shui)結合的產物??
硅(gui)也會與(yu)氫氧(yang)化鈉反應生成氫氣,如:
Si + 2NaOH + H?O=Na?SiO? + 2H?↑
氫氧化鋁的(de)制備也牽涉到氫氧化鈉的(de)使用:
6NaOH +2KAl(SO?)?=2Al(OH)?↓ + K?SO? +3Na?SO?
注(zhu):Al(OH)?(氫氧(yang)(yang)化鋁(lv)(lv))為一種(zhong)常用(yong)于除(chu)去水中雜質的(de)(de)(de)(de)膠狀凝聚(ju)劑。因過(guo)(guo)(guo)渡金(jin)屬的(de)(de)(de)(de)氫氧(yang)(yang)化物大都不(bu)太溶于水,且氫氧(yang)(yang)化鋁(lv)(lv)表面的(de)(de)(de)(de)面積大可(ke)(ke)以吸附小微粒,故(gu)于自來水中添加明礬(KAl(SO4)2·12H2O)可(ke)(ke)促使過(guo)(guo)(guo)渡金(jin)屬以氫氧(yang)(yang)化物的(de)(de)(de)(de)形式沉(chen)淀析出,再利(li)用(yong)簡單的(de)(de)(de)(de)過(guo)(guo)(guo)濾(lv)設備,即可(ke)(ke)完成自來水的(de)(de)(de)(de)初步過(guo)(guo)(guo)濾(lv)。
氫氧化(hua)鋁可用于(yu)制取明礬(KAl(SO4)2·12H2O):將氫氧化(hua)鋁溶于(yu)硫酸,再(zai)加入計量的硫酸鉀溶液(ye)加熱反應、經過濾、濃(nong)縮、結晶、離心(xin)分(fen)離、干燥,制得硫酸鋁鉀成品(pin)。
凈水詳(xiang)細原理是明礬在水中可以電離(li)出(chu)兩(liang)種金屬(shu)離(li)子:KAl(SO4)2= K++ Al3++ 2SO42-,而Al3+很(hen)容易生成膠狀的(de)氫氧(yang)化鋁(lv)Al(OH)3:Al3++ 3H2O ≒Al(OH)3+ 3H+,氫氧(yang)化鋁(lv)膠體的(de)吸附能力很(hen)強,可以吸附水里(li)懸浮的(de)雜質(zhi),并形成沉(chen)淀,使水澄清。??
制備方法
實驗室制法
鈉鹽與氧化鈣反應可(ke)(ke)以用一些(xie)碳(tan)酸氫(qing)鈉(小蘇打(da))和一些(xie)氧化(hua)鈣(gai)(生(sheng)石(shi)灰)。把生(sheng)石(shi)灰放于(yu)水中(zhong),反應(ying)后變為石(shi)灰漿(jiang)(氫(qing)氧化(hua)鈣(gai)溶(rong)(rong)(rong)液(ye)、熟石(shi)灰),把碳(tan)酸氫(qing)鈉(或碳(tan)酸鈉)的(de)固(gu)體顆粒(濃溶(rong)(rong)(rong)液(ye)也行)加(jia)入石(shi)灰漿(jiang)中(zhong),為保證產物氫(qing)氧化(hua)鈉的(de)純度(du),需使石(shi)灰漿(jiang)過。原因:參考氫(qing)氧化(hua)鈣(gai)和碳(tan)酸鈉的(de)溶(rong)(rong)(rong)解度(du)。攪拌加(jia)快(kuai)其反應(ying),待其反應(ying)一會兒后,靜置片(pian)刻,隨著碳(tan)酸鈣(gai)的(de)沉(chen)淀,上(shang)層清液(ye)就是氫(qing)氧化(hua)鈉溶(rong)(rong)(rong)液(ye),小心倒出(chu)即可(ke)(ke)。(切記倒出(chu)后稱量時不能放在濾(lv)紙上(shang)!)
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(yi)塊金屬鈉,擦去(qu)表面煤油,刮去(qu)表面氧(yang)化層,放(fang)入盛有水的燒杯中。
2Na+2H?O=2NaOH+H?↑
現(xian)象:(浮、熔、游(you)、響)
浮(fu):鈉(na)浮(fu)在(zai)水面(mian)上;
熔:鈉熔化成小球;
游:鈉(na)在水面(mian)上(shang)游動,因為有(you)氫氣生成(cheng);
響:鈉咝咝作(zuo)響,因為有(you)氫氣(qi)生成(cheng) 。
工業制法
工業上生產燒堿的方法(fa)有苛化法(fa)、電解法(fa)和離子交換膜法(fa)三種(zhong)。苛化法
將純堿(jian)、石(shi)灰(hui)分別經化(hua)(hua)堿(jian)制成純堿(jian)溶液、石(shi)灰(hui)制成石(shi)灰(hui)乳(ru),于(yu)99~101℃進行苛化(hua)(hua)反應,苛化(hua)(hua)液經澄(cheng)清、蒸發濃縮至40%以上(shang),制得液體(ti)燒堿(jian)。將濃縮液進一步熬濃固化(hua)(hua),制得固體(ti)燒堿(jian)成品。苛化(hua)(hua)泥用(yong)水洗(xi)滌,洗(xi)水用(yong)于(yu)化(hua)(hua)堿(jian)。??
Na2CO3+Ca(OH)2= 2NaOH+CaCO3↓
隔膜電解法
將原鹽(yan)(yan)化鹽(yan)(yan)后加(jia)入(ru)純堿、燒堿、氯化鋇精制劑除(chu)去(qu)鈣、鎂、硫酸(suan)根離子等雜質,再(zai)于澄清(qing)槽中(zhong)加(jia)入(ru)聚丙烯(xi)酸(suan)鈉(na)或苛(ke)化麩皮以加(jia)速(su)沉淀,砂濾后加(jia)入(ru)鹽(yan)(yan)酸(suan)中(zhong)和(he),鹽(yan)(yan)水經預熱(re)后送去(qu)電(dian)解(jie),電(dian)解(jie)液經預熱(re)、蒸發、分鹽(yan)(yan)、冷(leng)卻,制得液體燒堿,進一(yi)步熬濃即(ji)得固體燒堿成品。鹽(yan)(yan)泥洗水用于化鹽(yan)(yan)。??
2NaCl+2H2O[電解] = 2NaOH+Cl2↑+H2↑
離子交換膜法
將原鹽(yan)(yan)化鹽(yan)(yan)后按傳統(tong)的(de)辦法(fa)進(jin)行(xing)鹽(yan)(yan)水(shui)(shui)精制,把一次(ci)精鹽(yan)(yan)水(shui)(shui)經微孔燒(shao)結碳素管式過濾器進(jin)行(xing)過濾后,再經螫合離(li)子(zi)交換樹(shu)脂塔進(jin)行(xing)二(er)(er)次(ci)精制,使鹽(yan)(yan)水(shui)(shui)中(zhong)鈣、鎂(mei)含量(liang)降(jiang)到0.002%以(yi)下,將二(er)(er)次(ci)精制鹽(yan)(yan)水(shui)(shui)電(dian)解(jie),于(yu)陽(yang)極室(shi)(shi)(shi)生(sheng)成(cheng)(cheng)氯氣,陽(yang)極室(shi)(shi)(shi)鹽(yan)(yan)水(shui)(shui)中(zhong)的(de)Na+通過離(li)子(zi)膜(mo)進(jin)入(ru)陰(yin)(yin)極室(shi)(shi)(shi)與陰(yin)(yin)極室(shi)(shi)(shi)的(de)OH生(sheng)成(cheng)(cheng)氫氧化鈉,H+直接(jie)在(zai)陰(yin)(yin)極上放電(dian)生(sheng)成(cheng)(cheng)氫氣。電(dian)解(jie)過程中(zhong)向陽(yang)極室(shi)(shi)(shi)加(jia)入(ru)適量(liang)的(de)高純度(du)鹽(yan)(yan)酸以(yi)中(zhong)和返遷的(de)OH-,陰(yin)(yin)極室(shi)(shi)(shi)中(zhong)應加(jia)入(ru)所需純水(shui)(shui)。在(zai)陰(yin)(yin)極室(shi)(shi)(shi)生(sheng)成(cheng)(cheng)的(de)高純燒(shao)堿濃度(du)為(wei)30%~32%(質量(liang)),可以(yi)直接(jie)作為(wei)液堿產品,也可以(yi)進(jin)一步熬濃,制得固(gu)體燒(shao)堿成(cheng)(cheng)品。??
2NaCl+2H?O= 2NaOH+H?↑+Cl?↑
檢測方法
實驗室測定
方(fang)法名(ming)稱(cheng):氫(qing)氧化鈉—氫(qing)氧化鈉的(de)測定—中和滴定法。應(ying)用范(fan)圍:該方法采用滴定(ding)法測定(ding)氫(qing)氧(yang)化鈉的含量。
該方法適(shi)用(yong)于氫氧化(hua)鈉(na)。
實驗原理:利用酸堿指示劑在溶液(ye)pH值不同時顯現(xian)不同顏色(se)的特性,用酸調整試樣溶液(ye)的pH至特定值時,通(tong)過消耗酸的量(liang)計(ji)算出試樣中(zhong)氫氧化鈉的量(liang)與變(bian)質的量(liang)。
試劑:
1. 水(shui)(新沸放(fang)冷(leng));
2. 硫酸滴定(ding)液(0.1mol/L);
3. 酚(fen)酞(tai)指(zhi)示(shi)液;
4.甲(jia)基橙指示(shi)液:取甲(jia)基橙0.1g,加水(shui)100mL使溶解,即得。
儀(yi)器設備:酸式滴定管(guan)、分(fen)析(xi)天平、容量瓶、錐形瓶、鐵架臺、移液管(guan)。
操(cao)作步驟:供試(shi)品加新沸過的(de)冷水(shui)適(shi)量使溶(rong)解后,放冷,用水(shui)稀釋至刻度,搖勻,精(jing)密量取(qu)25mL,加酚酞指示液(ye)(ye)(ye)3滴(di)(di)(di),用硫(liu)酸滴(di)(di)(di)定(ding)液(ye)(ye)(ye)(0.1mol/L)滴(di)(di)(di)定(ding)至紅色消(xiao)失(shi),記錄消(xiao)耗(hao)硫(liu)酸滴(di)(di)(di)定(ding)液(ye)(ye)(ye)(0.1mol/L)的(de)容(rong)(rong)積(ji)(ji)(mL),加甲(jia)基橙(cheng)(cheng)指示液(ye)(ye)(ye)2滴(di)(di)(di),繼續加硫(liu)酸滴(di)(di)(di)定(ding)液(ye)(ye)(ye)(0.1mol/L)至顯持(chi)續的(de)橙(cheng)(cheng)紅色,根據(ju)前后兩次消(xiao)耗(hao)硫(liu)酸滴(di)(di)(di)定(ding)液(ye)(ye)(ye)(0.1mol/L)的(de)容(rong)(rong)積(ji)(ji)(mL),算(suan)出供試(shi)量中的(de)堿含(han)量(作為NaOH計算(suan))并根據(ju)加甲(jia)基橙(cheng)(cheng)指示液(ye)(ye)(ye)后消(xiao)耗(hao)硫(liu)酸滴(di)(di)(di)定(ding)液(ye)(ye)(ye)(0.1mol/L)的(de)容(rong)(rong)積(ji)(ji)(mL),算(suan)出供試(shi)量中Na?CO?的(de)含(han)量。??
注:“精密(mi)稱(cheng)取”系指稱(cheng)取重(zhong)量應準(zhun)確至所(suo)稱(cheng)取重(zhong)量的千(qian)分(fen)之一(yi),“精密(mi)量取”系指量取體積的準(zhun)確度應符合國家標準(zhun)中對該體積移液管的精度要求。
變質檢驗
NaOH變質后會生成Na?CO?化學(xue)方(fang)程式: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(li):2HCl + Na?CO?=2NaCl + CO?↑+ H?O
(空(kong)氣中含(han)有少量的CO?,而(er)敞口放(fang)置的NaOH溶液能(neng)(neng)夠與CO?反應,生成Na?CO?和H?O從而(er)變(bian)質;HCl中的H+能(neng)(neng)夠與Na?CO?中的CO32-離子反應生成CO?氣體和H?O,通(tong)過氣泡產生這個(ge)現象來檢驗變(bian)質)
注:HCl會優(you)先與NaOH反應生成NaCl和(he)H?O。因為NaOH是(shi)強堿(jian),而Na?CO?是(shi)水溶液顯堿(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(yuan)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(jia)入(ru)過量BaCl?或Ba(NO?)2至(zhi)完全沉(chen)淀,證明(ming)(ming)有Na?CO?產生,待沉(chen)淀完全靜止(zhi)后,取(qu)上(shang)層清液于試管內,滴加(jia)無色酚酞溶液,酚酞變紅,則證明(ming)(ming)有NaOH。
注:不滴加NH?Cl,因為Na?CO?溶于水后呈(cheng)堿性是因為會有(you)OHˉ根(gen)離子(zi),NH?+與OHˉ跟結合也會有(you)刺激性氣味,無法區分是原有(you)氫(qing)氧化鈉導(dao)致還是碳(tan)酸鈉導(dao)致。
②在NaOH中加入(ru)過量CaCl2:1.若(ruo)有白色(se)沉淀(dian)生成,則說(shuo)明(ming)NaOH變(bian)(bian)質;2.加入(ru)無(wu)(wu)色(se)酚(fen)酞,若(ruo)無(wu)(wu)色(se)酚(fen)酞不變(bian)(bian)色(se),則說(shuo)明(ming)完全變(bian)(bian)質。若(ruo)無(wu)(wu)色(se)酚(fen)酞變(bian)(bian)紅,說(shuo)明(ming)部分變(bian)(bian)質。
應用領域
氫氧化鈉(NaOH)的(de)用途(tu)極廣。用于(yu)生產紙、肥皂、染料、人(ren)造絲,冶煉金屬、石油精(jing)制、棉織品整理、煤焦油產物的(de)提純,以及(ji)食(shi)品加(jia)工(gong)、木(mu)材(cai)加(jia)工(gong)及(ji)機械工(gong)業等(deng)方面。化學實驗
可以用(yong)作(zuo)化(hua)學實(shi)驗。除了用(yong)做(zuo)試劑(ji)以外,由于(yu)它有很強(qiang)的吸水性(xing)和潮解性(xing),還(huan)可用(yong)做(zuo)堿性(xing)干燥劑(ji)。???也可以吸收酸性(xing)氣體(如在(zai)硫在(zai)氧氣中(zhong)(zhong)燃燒的實(shi)驗中(zhong)(zhong),氫(qing)氧化(hua)鈉溶液可裝入瓶中(zhong)(zhong)吸收有毒的二氧化(hua)硫)。中性、堿性氣體中混有CO?,可用NaOH除雜,生(sheng)成Na?CO?(碳酸鈉)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(qing)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)鈉在國民經濟中(zhong)有(you)廣泛應用,許多(duo)(duo)工(gong)業部門都需要(yao)氫(qing)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)鈉。使用氫(qing)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)鈉最多(duo)(duo)的(de)(de)部門是化(hua)學藥品(pin)的(de)(de)制(zhi)(zhi)造,其次是造紙、煉鋁(lv)、煉鎢、人(ren)造絲、人(ren)造棉和(he)肥皂制(zhi)(zhi)造業。另外,在生(sheng)產染料(liao)(liao)、塑料(liao)(liao)、藥劑及有(you)機中(zhong)間(jian)體,舊橡(xiang)膠的(de)(de)再(zai)生(sheng),制(zhi)(zhi)金屬鈉、水的(de)(de)電(dian)解以及無機鹽(yan)生(sheng)產中(zhong),制(zhi)(zhi)取硼砂、鉻鹽(yan)、錳酸鹽(yan)、磷酸鹽(yan)等,也要(yao)使用大量(liang)的(de)(de)燒堿。同時(shi)氫(qing)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)鈉是生(sheng)產聚碳酸酯、超(chao)級吸收質聚合物、沸石、環氧(yang)(yang)(yang)(yang)樹脂、磷酸鈉、亞硫(liu)酸鈉和(he)大量(liang)鈉鹽(yan)的(de)(de)重要(yao)原材料(liao)(liao)之一。生產洗滌劑
肥皂:制造肥皂是燒(shao)堿最古老和(he)最廣泛的用途。
氫氧化鈉一直被用于傳統的(de)生(sheng)活用途。直到(dao)今(jin)天,肥(fei)皂、香(xiang)皂和(he)其它(ta)種類的(de)洗滌用品(pin)對燒堿的(de)需求(qiu)量依然占燒堿的(de)15%左右。
脂肪和(he)植物(wu)油的主要成分是三酸甘油酯(三酰甘油),它的堿水解方(fang)程(cheng)式為:
(RCOO)3C3H5(油脂)+3NaOH=3(RCOONa)(高級脂肪酸鈉)+C3H8O3(甘油)
該反應為生產肥(fei)皂的原理,故得名皂化反應。
R基可能不同,但生成的R-COONa都可以做肥皂。常見的R-有:
·?
C17H33-:8-十七碳烯基。R-COOH為油(you)酸。
·?
·?
C15H31-:正十(shi)五烷基(ji)。R-COOH為軟脂酸。
·?
·?
C17H35-:正十七(qi)烷基。R-COOH為硬脂(zhi)酸。
·?
洗滌劑:氫氧化鈉(na)被(bei)用于生(sheng)產各種洗(xi)滌劑(ji),甚至如今的洗(xi)衣粉(十二烷基苯磺(huang)酸(suan)鈉(na)等(deng)成分)也(ye)是由大量的燒堿(jian)制造出來的,燒堿(jian)被(bei)用于磺(huang)化反(fan)應后對過剩的發(fa)煙硫酸(suan)進行中和(he)。
造紙
氫氧化鈉(na)在(zai)造(zao)紙(zhi)工業中發揮(hui)著重要的作(zuo)用。由于(yu)其堿(jian)性(xing)特質(zhi),它被用于(yu)煮和漂(piao)白(bai)紙(zhi)頁的過(guo)程。
造紙(zhi)的原料是木(mu)材或草類(lei)植物(wu),這些植物(wu)里除含纖(xian)維素(su)外,還含有(you)相(xiang)當(dang)多的非(fei)纖(xian)維素(su)(木(mu)質素(su)、樹膠等)。加入(ru)稀的氫氧(yang)化鈉溶液可(ke)將非(fei)纖(xian)維素(su)成分(fen)(fen)溶解而分(fen)(fen)離,從而制得以(yi)纖(xian)維素(su)為主(zhu)要成分(fen)(fen)的紙(zhi)漿(jiang)。??
人造纖維和紡織
人(ren)造(zao)纖維如人(ren)造(zao)棉、人(ren)造(zao)毛、人(ren)造(zao)絲等,大(da)都是粘膠(jiao)纖維,它們是用纖維素、氫(qing)氧化鈉、二硫(liu)化碳(CS2)為原料制成粘膠(jiao)液(ye),經(jing)噴絲、凝結而制得(de)。
在紡織(zhi)(zhi)工業(ye)中,氫氧化鈉被(bei)用于纖(xian)維的(de)處(chu)理(li)和染色,且(qie)用于對棉纖(xian)維進行絲(si)(si)光(guang)處(chu)理(li)。棉織(zhi)(zhi)品用燒堿溶液處(chu)理(li)后,能(neng)除去覆(fu)蓋在棉織(zhi)(zhi)品上的(de)蠟質、油脂、淀粉等物質,同時能(neng)增加織(zhi)(zhi)物的(de)絲(si)(si)光(guang)色澤,使染色更均勻。??
精煉石油
石(shi)油產(chan)品經硫酸(suan)洗(xi)滌后還含(han)有一些酸(suan)性物質,必須用(yong)氫氧(yang)化鈉(na)溶(rong)液洗(xi)滌,再經水洗(xi),才能得到精制產(chan)品。??
食品工業
我國《食品添加(jia)劑使用衛(wei)生標準》(GB 2920-1996)規定:可作加(jia)工助劑,按生產需要(yao)適量使用。氫(qing)氧化鈉可以被廣泛使(shi)用于下列生產(chan)過(guo)程:容器的(de)(de)清(qing)洗過(guo)程;淀(dian)粉的(de)(de)加工(gong)過(guo)程;羧(suo)甲基(ji)纖維(wei)素(su)的(de)(de)制備過(guo)程;谷氨(an)酸(suan)鈉的(de)(de)制造過(guo)程。??
水處理
氫(qing)氧化(hua)(hua)鈉被廣(guang)泛(fan)應用(yong)于水(shui)處理。在(zai)(zai)污水(shui)處理廠,氫(qing)氧化(hua)(hua)鈉可以(yi)通(tong)過中(zhong)(zhong)和反應減小水(shui)的(de)硬度。在(zai)(zai)工業領域,是離(li)子交換樹脂(zhi)再生的(de)再生劑。 氫(qing)氧化(hua)(hua)鈉具有強(qiang)堿(jian)性(xing),且在(zai)(zai)水(shui)中(zhong)(zhong)具有相對高的(de)可溶(rong)性(xing)。由于氫(qing)氧化(hua)(hua)鈉在(zai)(zai)水(shui)中(zhong)(zhong)具有相對高的(de)可溶(rong)性(xing),所以(yi)容易衡量(liang)用(yong)量(liang),可以(yi)方(fang)便地在(zai)(zai)水(shui)處理的(de)各個領域使用(yong)。氫氧化鈉被使用(yong)在水(shui)(shui)(shui)處理方(fang)面的如下課題:消(xiao)除水(shui)(shui)(shui)的硬度;調(diao)節水(shui)(shui)(shui)的pH值;對廢水(shui)(shui)(shui)進(jin)行(xing)中(zhong)和;通(tong)過沉淀消(xiao)除水(shui)(shui)(shui)中(zhong)重(zhong)金屬(shu)離子;離子交換樹(shu)脂的再生。
冶金
氫氧(yang)化鈉被用于處理鋁(lv)土礦(kuang),在鋁(lv)土礦(kuang)中含有氧(yang)化鋁(lv),氧(yang)化鋁(lv)是制取鋁(lv)的原料。用氫氧(yang)化鈉可(ke)以把氧(yang)化鋁(lv)從精礦(kuang)中提(ti)純。反應方程式:Al2O3+2NaOH+H2O=2Na[Al(OH)4]或Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O??
氫(qing)氧化鈉也用于從(cong)黑鎢礦中(zhong)提(ti)取煉(lian)鎢的原(yuan)料(liao)鎢酸(suan)鹽:
4FeWO4+8NaOH+2H2O+O2=4Na2WO4+4Fe(OH)3
氫氧(yang)化(hua)鈉還(huan)被用于(yu)生產鋅合金和鋅錠(ding)。
安全措施
職業健康限值
中國(guo)職業衛生標準為MAC=2mg/m3。健康危害
侵入(ru)(ru)途徑:吸入(ru)(ru)、食入(ru)(ru)。健(jian)康危害(hai):該品有強烈刺(ci)激和(he)腐蝕(shi)性。粉塵或煙霧(wu)會(hui)(hui)刺(ci)激眼和(he)呼吸道(dao),腐蝕(shi)鼻(bi)中隔,皮膚和(he)眼與NaOH直接接觸會(hui)(hui)引起灼傷,誤服(fu)可造成(cheng)消化道(dao)灼傷,粘膜(mo)糜爛、出血和(he)休克。??
分解產物:可能產生(sheng)有害的毒性煙霧。
危害防治
隔離泄漏(lou)污(wu)染(ran)區,周圍設警告標志(zhi),建議應急(ji)處(chu)理人員戴好(hao)防毒面具,穿化(hua)學防護(hu)服。不(bu)要直接(jie)(jie)接(jie)(jie)觸泄漏物,用清潔的鏟子(zi)收集于(yu)干(gan)燥(zao)潔凈有蓋的容(rong)器(qi)中(zhong),以(yi)(yi)少(shao)量NaOH加入(ru)大(da)量水(shui)中(zhong),調節(jie)至中(zhong)性(xing),再放入(ru)廢(fei)水(shui)系統(tong)。也可以(yi)(yi)用大(da)量水(shui)沖(chong)洗(xi),經稀釋(shi)的洗(xi)水(shui)放入(ru)廢(fei)水(shui)系統(tong)。如大(da)量泄漏,收集回收或處(chu)理無害后廢(fei)棄。??
安全標志
氫氧化鈉屬于強(qiang)堿性物(wu)質(zhi),具有強(qiang)腐(fu)蝕性,需有的“腐(fu)蝕性物(wu)品”標志(zhi)。???防護措施
呼吸系統(tong)防護:必要時佩帶防毒口罩。眼(yan)睛防(fang)(fang)護(hu):戴化學(xue)安全(quan)防(fang)(fang)護(hu)眼(yan)鏡。防(fang)(fang)護(hu)服(fu):穿工作服(fu)(防(fang)(fang)腐(fu)材料制作)。小心使用,小心濺落到衣物、口鼻(bi)中。??
手防(fang)護(hu):戴橡皮(pi)手套。
其它:工作后,淋浴更衣。注意(yi)個人(ren)清潔衛(wei)生(sheng)。
急救措施
皮膚接觸:先用(yong)水沖洗至(zhi)少15分鐘(稀(xi)液(ye))/用(yong)布擦干(濃液(ye)),再用(yong)5~10%硫酸(suan)鎂、或3%硼酸(suan)溶液(ye)清洗并就醫。眼(yan)睛接觸:立即提起眼(yan)瞼,用流動清水或(huo)生理鹽水清洗至少15分鐘(zhong)。或(huo)用3%硼酸(suan)溶液(或(huo)稀(xi)醋酸(suan))沖洗。就醫。
吸(xi)入:迅速脫離現場至空氣新鮮(xian)處(chu)。必(bi)要(yao)時進行人工(gong)呼(hu)吸(xi)。就(jiu)醫(yi)。
食入:少(shao)量誤食時立即用食醋、3~5%醋酸或5%稀鹽酸、大量橘汁(zhi)或檸檬汁(zhi)等中和;給飲蛋(dan)清、牛奶或植物(wu)油(you)并迅速就(jiu)醫,禁(jin)忌催吐(tu)和洗胃(wei)。??
儲存運輸
儲存方法
固體氫氧化鈉裝入0.5毫米厚的鋼桶中嚴封,每桶凈重不(bu)超(chao)過100 公斤;塑(su)料袋或二層牛皮紙袋外全開(kai)口(kou)或中開(kai)口(kou)鋼桶;螺紋(wen)口(kou)玻璃瓶(ping)(ping)、鐵蓋壓口(kou)玻璃瓶(ping)(ping)、塑(su)料瓶(ping)(ping)或金屬桶(罐(guan))外普(pu)通木箱;螺紋(wen)口(kou)玻璃瓶(ping)(ping)、塑(su)料瓶(ping)(ping)或鍍錫(xi)薄鋼板(ban)(ban)桶(罐(guan))外滿底板(ban)(ban)花格箱、纖維板(ban)(ban)箱或膠合板(ban)(ban)箱;鍍錫(xi)薄鋼板(ban)(ban)桶(罐(guan))、金屬桶(罐(guan))、塑(su)料瓶(ping)(ping)或金屬軟管外瓦楞紙箱。包裝容(rong)器要(yao)完整、密封,有明顯(xian)的“腐(fu)蝕(shi)性物品”標志(zhi)。??氫氧化鈉對玻璃(li)制(zhi)品有輕微(wei)的(de)(de)腐(fu)蝕(shi)性,兩者會(hui)生成(cheng)硅酸(suan)鈉,使得(de)玻璃(li)儀器中(zhong)的(de)(de)活(huo)塞黏著(zhu)于儀器上。因此盛放氫氧化鈉溶液時不可以(yi)用(yong)玻璃(li)瓶(ping)塞,否(fou)則可能(neng)會(hui)導致瓶(ping)蓋(gai)無法打(da)開。
如果以(yi)玻璃(li)容(rong)器(qi)長(chang)時間盛裝熱的氫氧化(hua)鈉溶液,也會造(zao)成玻璃(li)容(rong)器(qi)損(sun)壞(huai)。
(玻璃中含有(you)SiO? :2NaOH + SiO? = Na?SiO? + H?O)
運輸方法
鐵路運(yun)(yun)輸(shu)時,鋼桶包(bao)裝的可(ke)用敞車運(yun)(yun)輸(shu)。起運(yun)(yun)時包(bao)裝要(yao)完整,裝載(zai)應(ying)(ying)穩妥。運(yun)(yun)輸(shu)過程中要(yao)確(que)保容器(qi)不(bu)泄漏(lou)(lou)、不(bu)倒塌、不(bu)墜(zhui)落、不(bu)損壞,防潮(chao)防雨。如發(fa)現(xian)包(bao)裝容器(qi)發(fa)生(sheng)銹(xiu)蝕、破裂、孔洞、溶化(hua)淌水(shui)等(deng)現(xian)象時,應(ying)(ying)立即更換包(bao)裝或及早發(fa)貨使用,容器(qi)破損可(ke)用錫焊修(xiu)補。嚴禁與易燃物或可(ke)燃物、酸類、食用化(hua)學品等(deng)混裝混運(yun)(yun)。運(yun)(yun)輸(shu)時運(yun)(yun)輸(shu)車輛應(ying)(ying)配(pei)備(bei)泄漏(lou)(lou)應(ying)(ying)急處理設備(bei)。??常見誤區
誤區1:鐵不(bu)能(neng)與氫(qing)氧化鈉反應事(shi)實:無水條件下(xia)氫(qing)氧化(hua)鈉(na)在高溫下(xia)可以與鐵粉(fen)反應并生成金屬鈉(na)(或(huo)鉀)。
(蓋·呂薩克等)把鐵屑(xie)分別(bie)同(tong)苛性鉀(KOH)和苛性鈉(na)(NaOH)混(hun)合起(qi)來,放在一個密(mi)封的彎(wan)曲(qu)玻璃管內(nei)加熱。結果,在高溫(wen)下熔化的苛性堿與紅熱的鐵屑(xie)起(qi)化學反應,生成了金(jin)屬鉀和鈉(na)。這種方法(fa)既簡單又經濟,而且(qie)可以制出大(da)量的鉀和鈉(na)。??
故(gu)實驗(yan)室熔融氫(qing)氧(yang)化鈉時應使(shi)用鎳制容器(qi)而不可以使(shi)用鐵制容器(qi)。
誤區2:氫氧化鈉是強堿(jian),但它并(bing)沒有殺菌的作用
事實:氫氧化鈉可以用(yong)于(yu)特定場所的消(xiao)毒???,并且它還是國家推薦的破壞朊病毒的消毒劑。
注:被感染朊病毒(du)患者或疑似感染朊病毒(du)患者的(de)高度(du)(du)危險組(zu)織(zhi)(大腦、硬腦膜、垂體、眼、脊髓等組(zu)織(zhi))污染的(de)中(zhong)度(du)(du)和高度(du)(du)危險性物品,可選以下方法之一進行(xing)消毒(du)滅(mie)菌,且滅(mie)菌的(de)嚴格程(cheng)度(du)(du)逐步遞(di)增(zeng):
a)將使用后(hou)的(de)物(wu)品(pin)浸泡于1mol∕L氫氧化(hua)鈉溶液(ye)內作用60min,然后(hou)按WS310.2中的(de)方(fang)法進行清洗(xi)、消(xiao)毒與(yu)滅菌,壓(ya)力蒸(zheng)汽滅菌應采用134℃~138℃,18min,或(huo)132℃,30min,或(huo)121℃,60min;
b)將(jiang)使用后的(de)(de)物品采(cai)用清洗消(xiao)毒(du)機(宜(yi)選(xuan)用具有(you)殺朊(ruan)病毒(du)活性的(de)(de)清洗劑)或其他安全的(de)(de)方(fang)法(fa)去除(chu)可(ke)見污染物,然(ran)(ran)后浸泡于(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(ran)(ran)后清洗,并按照(zhao)一(yi)般程序滅菌???
誤區3:鈉與(yu)氫氧化鈉不反應
事實:氫氧化鈉(na)與(yu)金屬鈉(na)可以反(fan)應,是制備氧化鈉(na)的一(yi)個(ge)方(fang)法。??
具體如(ru)下:
用氫氧化(hua)鈉(na)和金屬鈉(na)的混合物加熱以制備氧化(hua)鈉(na)。
金屬鈉應稍(shao)過量(liang),目的(de)(de)是除去氫氧化鈉所含的(de)(de)少量(liang)水分(fen)。
將粒(li)狀NaOH和(he)小(xiao)塊金屬鈉混(hun)(hun)合,放入鎳(nie)坩堝。鎳(nie)坩堝放置于封(feng)好底部的(de)(de)硬質玻璃(li)管中,管上(shang)部與真(zhen)空泵和(he)長(chang)管壓(ya)(ya)力計聯接。混(hun)(hun)合物(wu)在300~320℃開始(shi)反應,生成(cheng)的(de)(de)氫氣(qi)被(bei)真(zhen)空泵抽出(chu)。真(zhen)空度保持在399.96~533.288Pa(30~40mmHg柱),殘留的(de)(de)鈉被(bei)減壓(ya)(ya)蒸出(chu)。生成(cheng)物(wu)為白色粉(fen)末,其(qi)中Na2O只(zhi)含96%,另(ling)有2% NaOH,2% Na2CO3雜(za)質。
誤區4:氫氧(yang)化鈉溶于(yu)沸(fei)水使水沸(fei)騰(teng)
事實(shi):氫氧化鈉溶于水會釋放(fang)熱量(liang),但(dan)并不是使水沸騰的原(yuan)因。
具體如下:
取三支試(shi)(shi)管,分別(bie)(bie)向試(shi)(shi)管內(nei)倒入(ru)5mL蒸餾(liu)水,先在酒精燈外焰上進行(xing)預(yu)熱(re),再集中(zhong)加(jia)熱(re),直至(zhi)試(shi)(shi)管內(nei)的水騰;移(yi)開試(shi)(shi)管,向剛沸騰過的 熱(re) 水中(zhong)分別(bie)(bie)加(jia)入(ru)少(shao)許(xu)氯化鈉、硝酸(suan)銨(an)、碎瓷片,均觀察(cha)到試(shi)(shi)管內(nei)的水重(zhong)新沸騰起來。
眾(zhong)所周之(zhi),碎(sui)瓷片不溶(rong)于(yu)水(shui)(shui);氯(lv)化(hua)鈉溶(rong)于(yu)水(shui)(shui)時(shi),溶(rong)液溫(wen)度不會有明顯變(bian)化(hua),固(gu)體硝(xiao)酸銨溶(rong)于(yu)水(shui)(shui)時(shi)吸收熱量,溶(rong)液溫(wen)度應該降低(di),但把這三(san)種(zhong)物質分別加入(ru)剛(gang)沸騰(teng)過的水(shui)(shui)中(zhong)時(shi),都觀(guan)察到水(shui)(shui)重新沸騰(teng)了起來。顯然,“水(shui)(shui)的重新沸騰(teng)是由固(gu)體氫氧化(hua)鈉溶(rong)于(yu)水(shui)(shui)時(shi)放出熱量所致”的說法有所欠缺。
給蒸餾水加熱(re)時,由于(yu)液體(ti)(ti)里(li)缺乏形成(cheng)氣(qi)泡(pao)的核(he)心(xin),容易導致形成(cheng)過(guo)熱(re)液體(ti)(ti),過(guo)熱(re)液體(ti)(ti)是亞穩定(ding)狀態(tai)。當向過(guo)熱(re)液體(ti)(ti)中加人固體(ti)(ti)時,會侵入氣(qi)泡(pao),提(ti)供了氣(qi)化(hua)中心(xin),所以會看(kan)見水重新沸騰(teng)起(qi)來(lai)。




