氫氧化鈉
氫(qing)氧(yang)化(hua)鈉(na),化(hua)學式(shi)為NaOH,俗稱燒(shao)堿、火堿、苛(ke)性鈉(na),為一種(zhong)具有(you)強(qiang)腐(fu)蝕性的強(qiang)堿,一般為片(pian)狀或塊(kuai)狀形態(tai),易溶于水(shui)(溶于水(shui)時放熱)并形成堿性溶液,另(ling)有(you)潮解性,易吸取空(kong)氣中的水(shui)蒸氣(潮解)和(he)二氧(yang)化(hua)碳(變質),可加入(ru)鹽酸檢驗(yan)是否變質。
NaOH是(shi)化學實驗室其中一種必備的(de)化學品(pin),亦為常見的(de)化工(gong)(gong)品(pin)之一。純品(pin)是(shi)無色(se)透明的(de)晶(jing)體(ti)。密度2.130g/cm3。熔點318.4℃。沸點1390℃。工(gong)(gong)業(ye)品(pin)含有少(shao)量(liang)的(de)氯(lv)化鈉(na)(na)和碳酸鈉(na)(na),是(shi)白色(se)不透明的(de)晶(jing)體(ti)。有塊狀,片狀,粒狀和棒狀等(deng)。式量(liang)39.997。
氫(qing)氧化(hua)鈉在水(shui)(shui)處理中可(ke)作為堿性清洗劑,溶于乙醇(chun)和甘油;不溶于丙醇(chun)、乙醚。與氯、溴(xiu)、碘等(deng)鹵(lu)素發生歧化(hua)反應。與酸類(lei)起(qi)中和作用而(er)生成(cheng)鹽(yan)和水(shui)(shui)。
中文名氫(qing)氧化鈉(na)英文名Sodium hydroxide 別 稱燒堿、火堿、苛(ke)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(ji)易溶于水)密 度2.130 g/cm3外 觀白(bai)色半透明片(pian)狀或顆(ke)粒
閃 點176-178℃應 用漂白、造紙等安全性描述腐(fu)蝕品、易(yi)潮解危險性符號36/38-35-34
危險性描述腐(fu)蝕(shi)性危險品運輸編號UN 1824 8/PG 2【液體(ti)氫氧(yang)化(hua)鈉】UN1823【固體(ti)氫氧(yang)化(hua)鈉】
研究歷史
氫(qing)氧化鈉(na)在很早(zao)以前就以堿性物質為(wei)人們熟(shu)知。
1787年,醫生Nicolas Leblanc(1762-1806)發明了用食鹽制取氫氧化鈉的合適工藝,并進行了大規模生產。
1887年(nian),瑞(rui)典化學家阿倫(lun)尼烏斯創立了酸(suan)(suan)堿(jian)電(dian)離(li)理論(即水溶液(ye)酸(suan)(suan)堿(jian)理論),他(ta)提出酸(suan)(suan)即在水溶液(ye)中凡是電(dian)離(li)產(chan)生的(de)(de)(de)陽離(li)子全部都(dou)是氫離(li)子的(de)(de)(de)物(wu)質,堿(jian)即在水溶液(ye)中凡是電(dian)離(li)產(chan)生的(de)(de)(de)陰離(li)子全部都(dou)是氫氧根離(li)子的(de)(de)(de)物(wu)質。 從此(ci)氫氧化鈉的(de)(de)(de)堿(jian)性得(de)到了明確的(de)(de)(de)定義。
理化性質
物理性質
氫(qing)氧化鈉(na)為白色半透明(ming)結(jie)晶狀固體。其水溶液有澀味和滑(hua)膩感。
吸水性(潮解性):氫氧(yang)(yang)化鈉在(zai)空氣(qi)中易潮解,故常用固體(ti)氫氧(yang)(yang)化鈉做干燥劑(ji)。 但(dan)液(ye)態氫氧(yang)(yang)化鈉沒有(you)吸水性。
溶解性:
極易(yi)溶(rong)于(yu)水,溶(rong)解時(shi)放出大量的熱。易(yi)溶(rong)于(yu)乙醇、甘油(you)。
氫(qing)氧化鈉在水中的溶解度變(bian)化如下(xia):
| 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)鈉溶于水中會完(wan)全解離成鈉離子(zi)與氫氧根離子(zi),所(suo)以它具有堿的(de)通性。
它可與(yu)任何(he)質子酸(suan)(suan)進行酸(suan)(suan)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
同樣(yang),其(qi)溶(rong)液能夠(gou)與(yu)鹽溶(rong)液發生復分解反(fan)應與(yu)配位反(fan)應:
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(yang)化(hua)(hua)鈉在(zai)空(kong)氣中(zhong)容(rong)易變質成碳(tan)酸鈉(Na?CO?),因為空(kong)氣中(zhong)含有酸性氧(yang)化(hua)(hua)物二氧(yang)化(hua)(hua)碳(tan)(CO?):
2NaOH + CO? = Na?CO? + H?O 這也是其堿性的(de)體現(xian)。
倘若持續(xu)通入過量的(de)二氧化碳,則(ze)會生成碳酸氫鈉(NaHCO?),俗稱(cheng)為小蘇打(da),反應方程式(shi)如下所示:
Na?CO? + CO? + H?O = 2NaHCO?
同(tong)樣,氫氧(yang)化鈉能與像(xiang)二氧(yang)化硅(SiO?)、二氧(yang)化硫(SO?)等酸(suan)性氧(yang)化物(wu)發生反應:
2NaOH + SiO? = Na?SiO? + H?O
2NaOH + SO?(微量(liang))= Na?SO? + H?O
NaOH + SO?(過量(liang))= NaHSO?(生成的Na?SO?和(he)水與過量(liang)的SO?反應生成了NaHSO?)
有機反應
許多的有機(ji)反應(ying)中(zhong),氫氧化鈉也扮演(yan)著類似催化劑的角色(se),
其中(zhong),最具代表性的莫過于皂化反(fan)應(ying):
RCOOR' + NaOH = RCOONa + R'OH
也可催化許多其他反(fan)(fan)應(ying),如環氧(yang)烷開環、鹵仿(fang)反(fan)(fan)應(ying)等:
I2+NaOH+R(CH3)C=O → R-COONa+CHI3(生(sheng)成碘仿)
氫氧(yang)化鈉(na)可以和鹵代(dai)烴等(deng)發生親核取(qu)代(dai)反應,如:
CH3CH2Cl+NaOH → CH3CH2OH+NaCl
也(ye)可能(neng)使鹵代烴(jing)發生消除:
CH3CH2Cl+NaOH → CH2=CH2+NaCl+H2O
氫氧化鈉在強(qiang)熱(re)下可以使羧酸發生脫羧反應,例(li)如:
R-COONa+NaOH → RH+Na2CO3
顏色反應
它能(neng)與指示劑發生反應:
氫(qing)氧化鈉(na)溶(rong)液是堿性,使石蕊(rui)試(shi)液變(bian)藍,使酚酞試(shi)液變(bian)紅。
其他反應
鋁(lv)會與(yu)氫(qing)氧化鈉反(fan)應(ying)(ying)生成氫(qing)氣(qi)。 1986年(nian),英國有一油罐(guan)車誤裝載重量百(bai)分率濃(nong)度(du)為25%的氫(qing)氧化鈉水(shui)溶液,氫(qing)氧化鈉便與(yu)油罐(guan)壁的鋁(lv)產生化學變化,導致油罐(guan)因內部壓力過(guo)載而永久受損(sun),反(fan)應(ying)(ying)方程(cheng)式如下(xia)所(suo)示(shi):
2Al + 2NaOH + 6H?O = 2Na[Al(OH)?](四羥基合鋁酸鈉) + 3H?↑
注:四羥基合(he)鋁(lv)酸鈉可認(ren)為是(shi)偏鋁(lv)酸鈉與2個水結合(he)的產物
硅也會(hui)與(yu)氫(qing)氧化鈉反(fan)應生成氫(qing)氣(qi),如:
Si + 2NaOH + H?O=Na?SiO? + 2H?↑
氫氧(yang)化鋁的制備也牽涉到氫氧(yang)化鈉的使用(yong):
6NaOH +2KAl(SO?)?=2Al(OH)?↓ + K?SO? +3Na?SO?
注:Al(OH)?(氫氧(yang)化(hua)鋁(lv))為一(yi)種常用(yong)于(yu)(yu)除去(qu)水中(zhong)雜質(zhi)的(de)膠狀凝聚劑(ji)。因過(guo)渡(du)金屬的(de)氫氧(yang)化(hua)物大都不(bu)太溶于(yu)(yu)水,且氫氧(yang)化(hua)鋁(lv)表(biao)面的(de)面積大可(ke)(ke)以(yi)吸附小(xiao)微粒,故于(yu)(yu)自(zi)來水中(zhong)添加明礬(KAl(SO4)2·12H2O)可(ke)(ke)促使過(guo)渡(du)金屬以(yi)氫氧(yang)化(hua)物的(de)形式沉淀析出,再利(li)用(yong)簡單的(de)過(guo)濾設備,即可(ke)(ke)完(wan)成自(zi)來水的(de)初(chu)步過(guo)濾。
氫氧化鋁(lv)可用于制取(qu)明礬(fan)(KAl(SO4)2·12H2O):將氫氧化鋁(lv)溶于硫(liu)(liu)酸,再加(jia)(jia)入計量的(de)硫(liu)(liu)酸鉀溶液加(jia)(jia)熱反應(ying)、經(jing)過濾、濃縮(suo)、結晶、離心分離、干燥,制得硫(liu)(liu)酸鋁(lv)鉀成(cheng)品(pin)。
凈水(shui)詳細原理是明礬在水(shui)中可以(yi)電(dian)離(li)出兩種金屬離(li)子:KAl(SO4)2= K++ Al3++ 2SO42-,而Al3+很容易生成膠狀的(de)氫氧化鋁Al(OH)3:Al3++ 3H2O ≒Al(OH)3+ 3H+,氫氧化鋁膠體的(de)吸附(fu)能(neng)力很強,可以(yi)吸附(fu)水(shui)里懸浮的(de)雜(za)質,并(bing)形成沉淀,使水(shui)澄清(qing)。
制備方法
實驗室制法
鈉鹽與氧化鈣反應
可以(yi)用一些碳酸(suan)(suan)氫鈉(na)(na)(na)(小(xiao)蘇打(da))和(he)一些氧(yang)(yang)化(hua)鈣(gai)(生石(shi)(shi)灰(hui))。把生石(shi)(shi)灰(hui)放于水中(zhong),反應(ying)后(hou)變為(wei)石(shi)(shi)灰(hui)漿(氫氧(yang)(yang)化(hua)鈣(gai)溶液、熟石(shi)(shi)灰(hui)),把碳酸(suan)(suan)氫鈉(na)(na)(na)(或碳酸(suan)(suan)鈉(na)(na)(na))的(de)固體顆粒(濃溶液也行)加入石(shi)(shi)灰(hui)漿中(zhong),為(wei)保證產物(wu)氫氧(yang)(yang)化(hua)鈉(na)(na)(na)的(de)純度,需(xu)使石(shi)(shi)灰(hui)漿過。原(yuan)因:參考氫氧(yang)(yang)化(hua)鈣(gai)和(he)碳酸(suan)(suan)鈉(na)(na)(na)的(de)溶解度。攪拌(ban)加快其(qi)反應(ying),待其(qi)反應(ying)一會兒后(hou),靜(jing)置片(pian)刻,隨著碳酸(suan)(suan)鈣(gai)的(de)沉淀,上層清液就(jiu)是氫氧(yang)(yang)化(hua)鈉(na)(na)(na)溶液,小(xiao)心倒(dao)出(chu)即(ji)可。(切記倒(dao)出(chu)后(hou)稱量時不能放在濾(lv)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(na),擦(ca)去(qu)表(biao)面煤油(you),刮去(qu)表(biao)面氧(yang)化層(ceng),放(fang)入盛有(you)水(shui)的燒杯(bei)中。
2Na+2H?O=2NaOH+H?↑
現象:(浮、熔、游、響)
浮:鈉浮在(zai)水面上;
熔(rong):鈉熔(rong)化成小球;
游:鈉(na)在水(shui)面上游動,因為有氫氣(qi)生成;
響:鈉咝(si)咝(si)作響,因為(wei)有氫(qing)氣生成 。
工業制法
工(gong)業上(shang)生產(chan)燒(shao)堿的方(fang)法有苛化(hua)法、電(dian)解法和離子交換膜(mo)法三種。
苛化法
將純(chun)堿(jian)、石灰分別經(jing)化(hua)(hua)(hua)堿(jian)制(zhi)(zhi)成純(chun)堿(jian)溶液(ye)、石灰制(zhi)(zhi)成石灰乳,于99~101℃進行苛化(hua)(hua)(hua)反應,苛化(hua)(hua)(hua)液(ye)經(jing)澄清、蒸(zheng)發濃縮(suo)至40%以上,制(zhi)(zhi)得液(ye)體(ti)燒堿(jian)。將濃縮(suo)液(ye)進一步熬濃固化(hua)(hua)(hua),制(zhi)(zhi)得固體(ti)燒堿(jian)成品。苛化(hua)(hua)(hua)泥用水洗滌,洗水用于化(hua)(hua)(hua)堿(jian)。
Na2CO3+Ca(OH)2= 2NaOH+CaCO3↓
隔膜電解法
將原鹽(yan)(yan)化鹽(yan)(yan)后加入純(chun)堿、燒堿、氯化鋇精制劑除去鈣(gai)、鎂、硫酸根(gen)離子等(deng)雜質(zhi),再于澄清槽中加入聚(ju)丙烯酸鈉或(huo)苛化麩(fu)皮以(yi)加速(su)沉淀,砂(sha)濾后加入鹽(yan)(yan)酸中和,鹽(yan)(yan)水經預熱后送(song)去電解(jie),電解(jie)液經預熱、蒸發(fa)、分鹽(yan)(yan)、冷(leng)卻,制得液體(ti)燒堿,進(jin)一步熬濃即得固體(ti)燒堿成(cheng)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)后按傳統的(de)(de)辦(ban)法(fa)進行(xing)鹽(yan)(yan)水(shui)精(jing)制(zhi),把(ba)一次(ci)(ci)精(jing)鹽(yan)(yan)水(shui)經(jing)微孔燒結(jie)碳素(su)管式(shi)過(guo)濾(lv)器進行(xing)過(guo)濾(lv)后,再經(jing)螫合離(li)子交換樹脂塔進行(xing)二次(ci)(ci)精(jing)制(zhi),使鹽(yan)(yan)水(shui)中(zhong)鈣、鎂含量降到0.002%以(yi)下,將二次(ci)(ci)精(jing)制(zhi)鹽(yan)(yan)水(shui)電(dian)解(jie),于陽極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)室(shi)(shi)生(sheng)成(cheng)(cheng)(cheng)氯氣(qi),陽極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)室(shi)(shi)鹽(yan)(yan)水(shui)中(zhong)的(de)(de)Na+通過(guo)離(li)子膜進入陰極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)室(shi)(shi)與陰極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)室(shi)(shi)的(de)(de)OH生(sheng)成(cheng)(cheng)(cheng)氫氧化鈉(na),H+直(zhi)接(jie)在(zai)陰極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)上放(fang)電(dian)生(sheng)成(cheng)(cheng)(cheng)氫氣(qi)。電(dian)解(jie)過(guo)程(cheng)中(zhong)向陽極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)室(shi)(shi)加入適量的(de)(de)高純度鹽(yan)(yan)酸以(yi)中(zhong)和返遷(qian)的(de)(de)OH-,陰極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)室(shi)(shi)中(zhong)應加入所(suo)需純水(shui)。在(zai)陰極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)室(shi)(shi)生(sheng)成(cheng)(cheng)(cheng)的(de)(de)高純燒堿(jian)(jian)濃度為(wei)30%~32%(質量),可以(yi)直(zhi)接(jie)作為(wei)液堿(jian)(jian)產品,也(ye)可以(yi)進一步熬(ao)濃,制(zhi)得固(gu)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
方法名稱:氫氧化(hua)鈉—氫氧化(hua)鈉的測定(ding)—中和滴定法。
應(ying)用范(fan)圍(wei):該方(fang)法采用滴定法測定氫(qing)氧化鈉的含量(liang)。
該(gai)方法適(shi)用于氫(qing)氧化(hua)鈉。
實驗原理(li):利用酸堿指示劑在溶液pH值不同時顯現不同顏(yan)色的(de)(de)特性,用酸調整試(shi)(shi)樣(yang)(yang)溶液的(de)(de)pH至(zhi)特定值時,通過消耗酸的(de)(de)量計算出試(shi)(shi)樣(yang)(yang)中氫氧(yang)化鈉的(de)(de)量與(yu)變質的(de)(de)量。
試劑:
1. 水(新沸放冷);
2. 硫酸滴(di)定液(0.1mol/L);
3. 酚酞指示液;
4.甲基橙(cheng)指示液:取甲基橙(cheng)0.1g,加(jia)水(shui)100mL使溶解,即得。
儀器設備:酸(suan)式滴(di)定管(guan)、分析天平、容量瓶、錐形瓶、鐵架臺(tai)、移液管(guan)。
操作步(bu)驟:供試品加(jia)(jia)新沸過(guo)的冷水適量使溶(rong)解后,放冷,用(yong)水稀釋至(zhi)(zhi)刻度(du),搖勻(yun),精(jing)密量取25mL,加(jia)(jia)酚酞指示(shi)液(ye)(ye)3滴(di)(di)(di)(di)(di),用(yong)硫酸滴(di)(di)(di)(di)(di)定(ding)(ding)液(ye)(ye)(0.1mol/L)滴(di)(di)(di)(di)(di)定(ding)(ding)至(zhi)(zhi)紅(hong)色消失,記錄消耗硫酸滴(di)(di)(di)(di)(di)定(ding)(ding)液(ye)(ye)(0.1mol/L)的容積(ji)(ji)(mL),加(jia)(jia)甲基橙(cheng)指示(shi)液(ye)(ye)2滴(di)(di)(di)(di)(di),繼續加(jia)(jia)硫酸滴(di)(di)(di)(di)(di)定(ding)(ding)液(ye)(ye)(0.1mol/L)至(zhi)(zhi)顯持續的橙(cheng)紅(hong)色,根據前后兩次(ci)消耗硫酸滴(di)(di)(di)(di)(di)定(ding)(ding)液(ye)(ye)(0.1mol/L)的容積(ji)(ji)(mL),算(suan)(suan)出供試量中的堿含(han)量(作為NaOH計算(suan)(suan))并根據加(jia)(jia)甲基橙(cheng)指示(shi)液(ye)(ye)后消耗硫酸滴(di)(di)(di)(di)(di)定(ding)(ding)液(ye)(ye)(0.1mol/L)的容積(ji)(ji)(mL),算(suan)(suan)出供試量中Na?CO?的含(han)量。
注(zhu):“精(jing)(jing)密稱取(qu)”系(xi)指(zhi)(zhi)稱取(qu)重(zhong)量(liang)(liang)應準確(que)至(zhi)所稱取(qu)重(zhong)量(liang)(liang)的(de)千(qian)分之一,“精(jing)(jing)密量(liang)(liang)取(qu)”系(xi)指(zhi)(zhi)量(liang)(liang)取(qu)體積(ji)(ji)的(de)準確(que)度(du)應符合國家標(biao)準中(zhong)對該體積(ji)(ji)移液管的(de)精(jing)(jing)度(du)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(yuan)理:2HCl + Na?CO?=2NaCl + CO?↑+ H?O
(空(kong)氣(qi)(qi)中含有少量的CO?,而敞口(kou)放置的NaOH溶液能夠與CO?反應,生成Na?CO?和H?O從而變質;HCl中的H+能夠與Na?CO?中的CO32-離子反應生成CO?氣(qi)(qi)體和H?O,通過氣(qi)(qi)泡產生這個現象來檢驗(yan)變質)
注:HCl會優先與NaOH反(fan)應生成NaCl和(he)H?O。因為(wei)NaOH是(shi)強堿(jian)(jian),而(er)Na?CO?是(shi)水溶液顯堿(jian)(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(li):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)入過量BaCl?或Ba(NO?)2至(zhi)完全(quan)沉淀(dian),證明有(you)(you)Na?CO?產生(sheng),待(dai)沉淀(dian)完全(quan)靜止后,取上層清液(ye)于試管(guan)內,滴加(jia)無色酚酞溶液(ye),酚酞變紅,則證明有(you)(you)NaOH。
注:不滴加NH?Cl,因(yin)為Na?CO?溶于水后呈堿性是(shi)因(yin)為會有(you)OHˉ根離(li)子,NH?+與OHˉ跟結(jie)合也(ye)會有(you)刺激性氣味,無法區分是(shi)原有(you)氫(qing)氧化鈉導致還是(shi)碳(tan)酸鈉導致。
②在NaOH中加入過(guo)量CaCl2:1.若有白色(se)沉淀生(sheng)成,則說(shuo)明NaOH變質(zhi);2.加入無色(se)酚酞(tai),若無色(se)酚酞(tai)不變色(se),則說(shuo)明完全(quan)變質(zhi)。若無色(se)酚酞(tai)變紅,說(shuo)明部(bu)分(fen)變質(zhi)。
應用領域
氫氧化鈉(NaOH)的用途極廣。用于(yu)生產紙、肥皂、染料、人造絲,冶(ye)煉金(jin)屬、石油精制(zhi)、棉織品(pin)整理(li)、煤焦油產物的提純,以及(ji)食品(pin)加(jia)工、木(mu)材加(jia)工及(ji)機械工業等方面(mian)。
化學實驗
可以(yi)用作(zuo)化學(xue)實(shi)驗。除了用做(zuo)試(shi)劑以(yi)外,由于它(ta)有很(hen)強(qiang)的(de)吸水性和(he)潮(chao)解性,還可用做(zuo)堿性干燥劑。 也可以(yi)吸收酸性氣(qi)(qi)體(如在硫(liu)在氧(yang)(yang)氣(qi)(qi)中(zhong)燃(ran)燒的(de)實(shi)驗中(zhong),氫(qing)氧(yang)(yang)化鈉溶液可裝入瓶(ping)中(zhong)吸收有毒的(de)二氧(yang)(yang)化硫(liu))。
中性、堿性氣體中混有CO?,可用NaOH除雜,生成Na?CO?(碳(tan)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
氫氧(yang)化(hua)(hua)鈉(na)(na)(na)在國民經(jing)濟中有廣泛應用,許多(duo)(duo)工業部門都需要(yao)氫氧(yang)化(hua)(hua)鈉(na)(na)(na)。使(shi)用氫氧(yang)化(hua)(hua)鈉(na)(na)(na)最多(duo)(duo)的部門是(shi)(shi)化(hua)(hua)學藥品(pin)的制造(zao),其次是(shi)(shi)造(zao)紙、煉(lian)鋁、煉(lian)鎢(wu)、人造(zao)絲、人造(zao)棉和肥皂制造(zao)業。另外,在生(sheng)(sheng)產(chan)染料、塑料、藥劑及(ji)有機(ji)中間體(ti),舊橡膠(jiao)的再(zai)生(sheng)(sheng),制金(jin)屬鈉(na)(na)(na)、水的電解以及(ji)無機(ji)鹽生(sheng)(sheng)產(chan)中,制取硼砂、鉻鹽、錳酸(suan)鹽、磷酸(suan)鹽等(deng),也要(yao)使(shi)用大量的燒堿。同時氫氧(yang)化(hua)(hua)鈉(na)(na)(na)是(shi)(shi)生(sheng)(sheng)產(chan)聚碳酸(suan)酯、超級吸收質聚合物(wu)、沸石、環氧(yang)樹(shu)脂、磷酸(suan)鈉(na)(na)(na)、亞硫酸(suan)鈉(na)(na)(na)和大量鈉(na)(na)(na)鹽的重要(yao)原(yuan)材料之一。
生產洗滌劑
肥皂:制(zhi)造(zao)肥皂是燒堿(jian)最古老和最廣(guang)泛的用(yong)途(tu)。
氫(qing)氧化鈉(na)一直被用(yong)(yong)于傳統的(de)生活用(yong)(yong)途。直到(dao)今天,肥(fei)皂(zao)、香(xiang)皂(zao)和其它(ta)種類的(de)洗滌用(yong)(yong)品對燒(shao)堿的(de)需(xu)求量(liang)依然占燒(shao)堿的(de)15%左(zuo)右。
脂肪和植物油的(de)主要(yao)成分是(shi)三(san)酸(suan)甘(gan)油酯(zhi)(三(san)酰(xian)甘(gan)油),它的(de)堿(jian)水(shui)解方程式(shi)為:
(RCOO)3C3H5(油脂)+3NaOH=3(RCOONa)(高級脂肪(fang)酸鈉)+C3H8O3(甘(gan)油)
該(gai)反應為生產肥皂的原(yuan)理,故(gu)得名(ming)皂化反應。
R基可能不同,但(dan)生(sheng)成的(de)R-COONa都可以做肥皂。常(chang)見的(de)R-有(you):
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C17H33-:8-十七碳烯基。R-COOH為(wei)油(you)酸。
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C15H31-:正十五烷基(ji)。R-COOH為軟脂酸(suan)。
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C17H35-:正十七烷基。R-COOH為硬脂(zhi)酸。
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洗滌劑:氫(qing)氧化(hua)鈉被用于生產各(ge)種洗滌劑,甚至如今的(de)(de)洗衣(yi)粉(十(shi)二(er)烷基苯磺酸鈉等(deng)成分(fen))也是由(you)大量(liang)的(de)(de)燒堿(jian)制造出(chu)來(lai)的(de)(de),燒堿(jian)被用于磺化(hua)反應后對過剩的(de)(de)發煙硫(liu)酸進行中和(he)。
造紙
氫氧(yang)化(hua)鈉在造紙工業中發揮著重要的作用。由(you)于(yu)其(qi)堿(jian)性特質,它被(bei)用于(yu)煮和漂(piao)白(bai)紙頁的過程。
造紙的(de)原料是木材或草類植物,這(zhe)些植物里(li)除含(han)(han)纖(xian)維素外,還含(han)(han)有(you)相當多的(de)非纖(xian)維素(木質(zhi)素、樹膠(jiao)等)。加(jia)入(ru)稀的(de)氫氧化鈉溶液可(ke)將非纖(xian)維素成(cheng)分溶解(jie)而分離,從而制得(de)以纖(xian)維素為主(zhu)要成(cheng)分的(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(da)都是粘膠纖(xian)維,它們(men)是用(yong)纖(xian)維素、氫氧(yang)化(hua)鈉、二硫(liu)化(hua)碳(tan)(CS2)為原料制(zhi)成粘膠液,經(jing)噴(pen)絲、凝(ning)結而(er)制(zhi)得。
在紡織(zhi)(zhi)工業中,氫氧化鈉(na)被用于(yu)纖維的(de)處(chu)理(li)(li)和染(ran)色,且用于(yu)對棉纖維進行絲(si)光處(chu)理(li)(li)。棉織(zhi)(zhi)品(pin)用燒堿溶液處(chu)理(li)(li)后,能(neng)除去覆蓋在棉織(zhi)(zhi)品(pin)上的(de)蠟質(zhi)、油脂、淀粉等(deng)物質(zhi),同時能(neng)增加織(zhi)(zhi)物的(de)絲(si)光色澤,使染(ran)色更(geng)均勻。
精煉石油
石油產(chan)品(pin)經硫酸洗(xi)滌后還含有一些酸性物質,必須用氫氧化鈉溶(rong)液洗(xi)滌,再經水洗(xi),才能得到(dao)精制產(chan)品(pin)。
食品工業
我國(guo)《食品添加劑使(shi)用衛生(sheng)標準》(GB 2920-1996)規定(ding):可作加工助(zhu)劑,按生(sheng)產需要適量使(shi)用。
氫氧化鈉可以(yi)被廣(guang)泛使用于下列生(sheng)產過(guo)(guo)(guo)程:容器的(de)清洗(xi)過(guo)(guo)(guo)程;淀粉的(de)加工(gong)過(guo)(guo)(guo)程;羧甲基纖(xian)維素的(de)制備過(guo)(guo)(guo)程;谷氨(an)酸(suan)鈉的(de)制造(zao)過(guo)(guo)(guo)程。
水處理
氫氧(yang)(yang)化(hua)鈉(na)(na)(na)被廣泛應(ying)用(yong)于(yu)(yu)水(shui)處理。在(zai)(zai)(zai)污水(shui)處理廠(chang),氫氧(yang)(yang)化(hua)鈉(na)(na)(na)可(ke)以通過中(zhong)(zhong)和反應(ying)減小水(shui)的(de)(de)硬度。在(zai)(zai)(zai)工業領(ling)域(yu),是離(li)子(zi)交換(huan)樹脂(zhi)再(zai)生的(de)(de)再(zai)生劑。 氫氧(yang)(yang)化(hua)鈉(na)(na)(na)具(ju)有(you)強堿性,且在(zai)(zai)(zai)水(shui)中(zhong)(zhong)具(ju)有(you)相對高的(de)(de)可(ke)溶性。由于(yu)(yu)氫氧(yang)(yang)化(hua)鈉(na)(na)(na)在(zai)(zai)(zai)水(shui)中(zhong)(zhong)具(ju)有(you)相對高的(de)(de)可(ke)溶性,所以容易(yi)衡量用(yong)量,可(ke)以方便地在(zai)(zai)(zai)水(shui)處理的(de)(de)各個領(ling)域(yu)使(shi)用(yong)。
氫(qing)氧(yang)化鈉被使用在水(shui)(shui)處理方面的如下課題:消除水(shui)(shui)的硬度(du);調節水(shui)(shui)的pH值;對廢水(shui)(shui)進行中和;通過沉淀消除水(shui)(shui)中重金屬(shu)離子;離子交換樹脂的再生。
冶金
氫氧化(hua)(hua)鈉被(bei)用(yong)于處理(li)鋁土礦,在(zai)鋁土礦中(zhong)含有氧化(hua)(hua)鋁,氧化(hua)(hua)鋁是(shi)制取鋁的原料。用(yong)氫氧化(hua)(hua)鈉可以把氧化(hua)(hua)鋁從精礦中(zhong)提純。
反應(ying)方程式:Al2O3+2NaOH+H2O=2Na[Al(OH)4]或(huo)Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O
氫氧化(hua)鈉也用于從黑鎢礦中提取(qu)煉鎢的原料鎢酸鹽:
4FeWO4+8NaOH+2H2O+O2=4Na2WO4+4Fe(OH)3
氫氧(yang)化鈉還被用于生產鋅(xin)合金和鋅(xin)錠。
安全措施
職業健康限值
中國職業衛生(sheng)標準為MAC=2mg/m3。
健康危害
侵入(ru)途(tu)徑:吸入(ru)、食入(ru)。
健康危害:該品(pin)有強(qiang)烈刺激(ji)(ji)和(he)腐蝕性。粉塵或煙霧會刺激(ji)(ji)眼(yan)和(he)呼吸道,腐蝕鼻中隔,皮膚和(he)眼(yan)與(yu)NaOH直(zhi)接(jie)接(jie)觸(chu)會引起灼傷,誤服(fu)可造成(cheng)消化道灼傷,粘膜糜爛、出血和(he)休克(ke)。
分解產(chan)物:可能(neng)產(chan)生有害(hai)的(de)毒性煙霧。
危害防治
隔離(li)泄漏污染區,周(zhou)圍(wei)設警(jing)告標志,建議應急
處(chu)(chu)理人員(yuan)戴(dai)好(hao)防毒(du)面具(ju),穿化學防護服。不(bu)要直接接觸泄漏物,用清(qing)潔(jie)的(de)鏟子收集于干燥潔(jie)凈有蓋的(de)容器(qi)中,以少(shao)量(liang)NaOH加入大(da)量(liang)水中,調節至中性(xing),再放入廢水系(xi)統。也可以用大(da)量(liang)水沖洗(xi),經稀釋的(de)洗(xi)水放入廢水系(xi)統。如大(da)量(liang)泄漏,收集回(hui)收或處(chu)(chu)理無害后廢棄。
安全標志
氫氧(yang)化鈉屬于強(qiang)(qiang)堿性物質,具有(you)強(qiang)(qiang)腐(fu)蝕性,需有(you)的“腐(fu)蝕性物品”標志。
防護措施
呼吸系統防護:必(bi)要時佩帶防毒口罩。
眼(yan)睛防護(hu):戴(dai)化學安全防護(hu)眼(yan)鏡(jing)。防護(hu)服(fu):穿工作(zuo)服(fu)(防腐材料制作(zuo))。小心使用(yong),小心濺落到衣物、口(kou)鼻中。
手防護(hu):戴(dai)橡皮手套。
其它:工作(zuo)后,淋(lin)浴更衣。注意個人清潔(jie)衛生(sheng)。
急救措施
皮(pi)膚(fu)接觸:先用(yong)水沖洗(xi)至少(shao)15分鐘(稀液(ye))/用(yong)布擦干(濃液(ye)),再用(yong)5~10%硫(liu)酸鎂、或(huo)3%硼酸溶液(ye)清洗(xi)并就醫(yi)。
眼睛接觸:立即提起(qi)眼瞼,用流動(dong)清(qing)水或(huo)生理鹽水清(qing)洗至少(shao)15分鐘。或(huo)用3%硼酸(suan)溶液(ye)(或(huo)稀醋酸(suan))沖洗。就醫。
吸(xi)入:迅速脫(tuo)離現場至空氣新鮮處。必(bi)要(yao)時進(jin)行人(ren)工呼吸(xi)。就醫。
食入:少量誤食時立即用食醋(cu)、3~5%醋(cu)酸或5%稀鹽酸、大(da)量橘汁(zhi)或檸檬汁(zhi)等中和;給飲(yin)蛋(dan)清、牛(niu)奶或植物油(you)并(bing)迅速就醫,禁忌(ji)催吐和洗(xi)胃。
儲存運輸
儲存方法
固體氫氧化鈉裝入0.5毫米厚的鋼(gang)桶中(zhong)嚴封,每桶凈重不超過100 公(gong)斤;塑(su)料(liao)(liao)袋(dai)或二(er)層牛(niu)皮(pi)紙袋(dai)外(wai)全開口(kou)(kou)或中(zhong)開口(kou)(kou)鋼(gang)桶;螺紋(wen)口(kou)(kou)玻璃(li)瓶(ping)(ping)、鐵蓋(gai)壓口(kou)(kou)玻璃(li)瓶(ping)(ping)、塑(su)料(liao)(liao)瓶(ping)(ping)或金(jin)屬(shu)(shu)桶(罐)外(wai)普通木箱(xiang);螺紋(wen)口(kou)(kou)玻璃(li)瓶(ping)(ping)、塑(su)料(liao)(liao)瓶(ping)(ping)或鍍錫(xi)薄(bo)(bo)鋼(gang)板桶(罐)外(wai)滿底(di)板花格箱(xiang)、纖維板箱(xiang)或膠(jiao)合板箱(xiang);鍍錫(xi)薄(bo)(bo)鋼(gang)板桶(罐)、金(jin)屬(shu)(shu)桶(罐)、塑(su)料(liao)(liao)瓶(ping)(ping)或金(jin)屬(shu)(shu)軟(ruan)管外(wai)瓦(wa)楞紙箱(xiang)。包裝容器要完整、密(mi)封,有(you)明顯的“腐(fu)蝕性物(wu)品”標(biao)志。
氫氧化鈉(na)對玻璃(li)(li)制(zhi)品有輕微的腐(fu)蝕性(xing),兩者(zhe)會生成硅酸鈉(na),使得玻璃(li)(li)儀(yi)器(qi)中的活塞黏著于儀(yi)器(qi)上。因(yin)此(ci)盛放氫氧化鈉(na)溶(rong)液時不可以用玻璃(li)(li)瓶塞,否(fou)則可能會導致(zhi)瓶蓋無(wu)法打開。
如果(guo)以玻(bo)璃(li)(li)容器長(chang)時間盛裝(zhuang)熱(re)的氫氧(yang)化鈉(na)溶(rong)液(ye),也(ye)會造成玻(bo)璃(li)(li)容器損壞。
(玻璃中含有SiO? :2NaOH + SiO? = Na?SiO? + H?O)
運輸方法
鐵路運(yun)(yun)輸時(shi)(shi),鋼桶(tong)包裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)的(de)可(ke)用(yong)敞車運(yun)(yun)輸。起運(yun)(yun)時(shi)(shi)包裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)要完整,裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)載(zai)應(ying)穩妥。運(yun)(yun)輸過程中要確保容器不(bu)(bu)泄(xie)漏(lou)、不(bu)(bu)倒塌(ta)、不(bu)(bu)墜落、不(bu)(bu)損壞,防潮防雨。如發現(xian)包裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)容器發生銹蝕、破(po)裂、孔洞、溶(rong)化淌水等現(xian)象時(shi)(shi),應(ying)立即更(geng)換包裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)或(huo)及早發貨使用(yong),容器破(po)損可(ke)用(yong)錫焊修補。嚴禁與(yu)易(yi)燃(ran)物(wu)或(huo)可(ke)燃(ran)物(wu)、酸類、食用(yong)化學品等混裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)混運(yun)(yun)。運(yun)(yun)輸時(shi)(shi)運(yun)(yun)輸車輛應(ying)配備泄(xie)漏(lou)應(ying)急處理設備。
常見誤區
誤區1:鐵不能與氫氧化鈉(na)反應
事實(shi):無水條(tiao)件下氫氧化鈉(na)在高溫下可以與(yu)鐵(tie)粉(fen)反應并(bing)生成金屬鈉(na)(或鉀)。
(蓋·呂薩克等(deng))把鐵屑(xie)(xie)分別同苛(ke)性鉀(KOH)和(he)苛(ke)性鈉(NaOH)混(hun)合起來,放在(zai)一個密封的(de)彎曲玻璃管(guan)內加熱。結果,在(zai)高(gao)溫下熔化(hua)的(de)苛(ke)性堿與(yu)紅熱的(de)鐵屑(xie)(xie)起化(hua)學反應,生(sheng)成了金(jin)屬(shu)鉀和(he)鈉。這種方法既簡單(dan)又經濟(ji),而且可以制(zhi)出大量的(de)鉀和(he)鈉。
故(gu)實驗室(shi)熔融氫氧化鈉時應使用鎳制(zhi)容(rong)器而不可以使用鐵制(zhi)容(rong)器。
誤區2:氫氧化(hua)鈉是(shi)強(qiang)堿,但它并沒有(you)殺菌的作用
事實(shi):氫氧化鈉可(ke)以(yi)用于特定場所的消(xiao)毒(du) ,并且它還是國家(jia)推薦的破(po)壞朊病毒的消毒劑。
注:被感染朊病(bing)毒(du)(du)患者或疑似感染朊病(bing)毒(du)(du)患者的高(gao)度危險組(zu)織(大腦、硬腦膜(mo)、垂體、眼、脊髓(sui)等組(zu)織)污(wu)染的中度和(he)高(gao)度危險性物品,可選以下(xia)方法(fa)之一進行消毒(du)(du)滅(mie)菌,且(qie)滅(mie)菌的嚴格(ge)程度逐步遞(di)增:
a)將使(shi)用(yong)后的物(wu)品浸(jin)泡于1mol∕L氫氧化鈉溶液內作用(yong)60min,然(ran)后按(an)WS310.2中(zhong)的方(fang)法進行(xing)清洗、消毒與滅菌(jun),壓力蒸汽(qi)滅菌(jun)應采用(yong)134℃~138℃,18min,或132℃,30min,或121℃,60min;
b)將使用后(hou)的物品(pin)采用清(qing)(qing)洗(xi)消毒(du)(du)機(宜選(xuan)用具(ju)有殺朊病毒(du)(du)活性的清(qing)(qing)洗(xi)劑)或其(qi)他安全的方法去除可見污染物,然后(hou)浸(jin)泡于(yu)1mol∕L氫氧化鈉溶液內作用60min,并置(zhi)于(yu)壓力(li)蒸(zheng)汽滅菌121℃,30min;然后(hou)清(qing)(qing)洗(xi),并按照一般(ban)程序滅菌
誤區3:鈉(na)與氫氧化鈉(na)不反應
事(shi)實(shi):氫氧化鈉(na)與(yu)金屬鈉(na)可(ke)以反應,是(shi)制備氧化鈉(na)的一個(ge)方法。
具(ju)體如(ru)下:
用(yong)氫氧(yang)化鈉和金(jin)屬鈉的混(hun)合物加熱以制備(bei)氧(yang)化鈉。
金(jin)屬鈉(na)應稍過量,目的是(shi)除去氫氧化鈉(na)所含(han)的少量水分。
將(jiang)粒狀NaOH和小(xiao)塊(kuai)金(jin)屬鈉(na)(na)混合(he),放入鎳(nie)坩堝(guo)。鎳(nie)坩堝(guo)放置于(yu)封好底部的(de)硬質(zhi)(zhi)玻璃(li)管中,管上部與真空(kong)(kong)泵(beng)和長管壓力計聯(lian)接。混合(he)物在300~320℃開(kai)始反應,生(sheng)成的(de)氫氣被(bei)真空(kong)(kong)泵(beng)抽出。真空(kong)(kong)度(du)保持在399.96~533.288Pa(30~40mmHg柱),殘(can)留(liu)的(de)鈉(na)(na)被(bei)減壓蒸出。生(sheng)成物為白色粉末,其中Na2O只含96%,另有2% NaOH,2% Na2CO3雜質(zhi)(zhi)。
誤區4:氫氧(yang)化鈉溶于沸(fei)(fei)水使水沸(fei)(fei)騰
事實(shi):氫氧化鈉溶于水會釋放(fang)熱量(liang),但并不是使水沸騰的原因。
具體如下:
取三支試(shi)(shi)管(guan)(guan),分別向試(shi)(shi)管(guan)(guan)內倒入5mL蒸餾水(shui)(shui),先在酒(jiu)精燈外(wai)焰上進(jin)行預熱,再集中加(jia)熱,直至(zhi)試(shi)(shi)管(guan)(guan)內的水(shui)(shui)騰(teng);移(yi)開試(shi)(shi)管(guan)(guan),向剛沸(fei)(fei)騰(teng)過(guo)的 熱 水(shui)(shui)中分別加(jia)入少許氯(lv)化鈉、硝(xiao)酸銨、碎(sui)瓷(ci)片(pian),均觀察(cha)到試(shi)(shi)管(guan)(guan)內的水(shui)(shui)重新(xin)沸(fei)(fei)騰(teng)起來。
眾所(suo)周(zhou)之,碎瓷片不溶(rong)于(yu)水(shui);氯化鈉(na)溶(rong)于(yu)水(shui)時(shi),溶(rong)液溫(wen)度不會有明顯變化,固體硝酸銨溶(rong)于(yu)水(shui)時(shi)吸收熱(re)量,溶(rong)液溫(wen)度應該降低(di),但把這(zhe)三種物質(zhi)分別加入剛沸(fei)騰過的水(shui)中時(shi),都(dou)觀察到水(shui)重新沸(fei)騰了起(qi)來(lai)。顯然,“水(shui)的重新沸(fei)騰是由(you)固體氫氧化鈉(na)溶(rong)于(yu)水(shui)時(shi)放(fang)出熱(re)量所(suo)致”的說法(fa)有所(suo)欠缺。
給(gei)蒸餾水加熱時(shi),由于液體(ti)(ti)(ti)(ti)里缺乏形(xing)成氣泡的核心,容(rong)易(yi)導致形(xing)成過熱液體(ti)(ti)(ti)(ti),過熱液體(ti)(ti)(ti)(ti)是亞(ya)穩定(ding)狀態。當向過熱液體(ti)(ti)(ti)(ti)中加人固體(ti)(ti)(ti)(ti)時(shi),會(hui)侵入氣泡,提供了(le)氣化中心,所以會(hui)看見水重新(xin)沸騰(teng)起來(lai)。




