Каустикалық сода дегеніміз не? Натрий гидроксидінің тығыздығы

2024 Автор: Angel Austin | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-02 17:50

Қазіргі әлемде барлық жерде жүретін және пайдалы және қауіпті химиялық реакцияларсыз өмір сүру мүмкін емес. Д. И. Менделеевтің химиялық элементтерінің периодтық кестесі бойынша негізгі топшаның 1-ші тобының металдары, құрамында натрий (Na) сумен қатты әрекеттесіп, сілтілер – химиялық белсенді заттар түзеді.

Сілтілер туралы түсінік

Белсенді металдардың суда еритін гидроксидтері – сілтілер – күйдіргіш және өте қауіпті химиялық заттар. Олар қатты және ақ түсті. Суда еріген бұл негіздер жылуды бөледі. Сілтілер сонымен қатар теріні, ағашты, маталарды бұзуға қабілетті, нәтижесінде олар әдетте тек сілтілі металдардың гидроксидтеріне қолданылатын «каустик» деген тривиальды атауды алды. Ең танымал сілтілерге натрий (NaOH), калий (KOH), литий (LiOH), барий (Ba(OH)₂), цезий (CsOH), кальций гидроксидтері жатады. (Ca(OH)_{2) және басқалары.}

Натрий гидроксиді: сипаттамалары

Каустикалық сода тривиальдынатрий гидроксиді атауы - ең көп таралған сілтілердің бірі. Ол қауіпті химиялық заттарға жатады, өйткені ол адам терісін оңай коррозияға ұшыратады, сондықтан онымен жұмыс істеу кезінде қажетті қауіпсіздік шараларын сақтау керек. Сондай-ақ, натрий гидроксиді кейде каустикалық сода немесе каустикалық деп аталады. Барлық басқа сілтілер сияқты, ол жылу бөлетін сумен жақсы әрекеттеседі және ақ, гигроскопиялық, яғни ауадан су буын сіңіруге қабілетті, қосылыс. Каустикалық соданың тығыздығы 2,13 г/см³.

Реактивтілік

Каустикалық сода ерітіндісі әртүрлі реакцияларға түсіп, басқа заттарды түзе алады.

1. Бұл қосылыс қышқылдармен әрекеттескенде әрқашан тұз және су түзіледі:

NaOH + HCl=NaCl₂ + H_2O.

2. Каустикалық сода қышқылдық және амфотерлі металл оксидтерімен (ерітіндіде және балқыған кезде) әрекеттеседі, сонымен қатар сәйкес тұз мен суды түзеді:

• 2NaOH + SO₃=Na₂SO₄ + H ₂O (SO_{3 – қышқыл оксиді);}
• 2NaOH + ZnO=Na₂ZnO₂ + H_{2O (ZnO – амфотерлі оксид, бұл реакция балқу және қыздыру арқылы жүреді).}

Натрий гидроксиді амфотерлі оксид ерітіндісімен әрекеттескенде еритін күрделі тұз түзіледі.

3. Сілтінің амфотерлі гидроксидтермен әрекеттесуі де оның жағдайына байланысты балқыманың немесе күрделі натрий тұзының түзілуіне әкеледі.

4. Күйдіргішті тұздармен әрекеттесе отырып, натрий және сәйкес суда ерімейтін гидроксиді алынады.

• 2NaOH + MgCl₂=2NaCl + Mg(OH)_{2 (магний гидроксиді суда ерімейтін негіз).}

5. Натрий гидроксиді күкірт немесе галогендер сияқты бейметалдармен де әрекеттесіп, натрий тұздарының қоспасын түзе алады, сондай-ақ амфотерлі металдармен күрделі тұздар, темір және мыс түзе алады.

• 3S + 6NaOH=2Na₂S + Na₂SO₄ + 3H _2O.

6. Каустикалық сода органикалық заттармен де әрекеттесе алады, мысалы: күрделі эфирлер, амидтер, көп атомды спирттер.

• 2C₂H₆O₂ + 2NaOH=C₂ H₄O₂Na₂ + 2H_{2 O (реакция өнімі натрий спирті).}

Алу

Өнеркәсіпте каустикалық сода алудың бірнеше әдістері бар, олардың негізгілері химиялық және электрохимиялық.

Бірінші әдіс бірнеше әдістерге негізделген: пиролиз, әк және феррит.

1. Пиролиз натрий карбонатын жоғары температурада (кемінде 1000 градус) натрий оксиді мен көмірқышқыл газының түзілуімен күйдіру арқылы жүзеге асырылады. Содан кейін алынған салқындатылған оксид суда ерітіледі, нәтижесінде күйдіргіш сода алынады.

• Na₂CO₃=Na₂O + CO _{2 (1000 градуста);}
• Na₂O + H₂O=_2NaOH.

Кейде натрий карбонатының орнына натрий гидрокарбонаты қолданылады, сондықтан процесс біршама күрделірек.

2. Натрий гидроксидін алудың әк әдісі кем дегенде 80 градус температураға дейін қыздырылған кезде көмір қышқылының натрий тұзының кальций гидроксидімен (сөндірген әк) әрекеттесуінен тұрады. Осы әрекеттесу нәтижесінде сілті мен кальций карбонатының ерітінділері (CaCO_{3) алынады, содан кейін ол негізгі ерітіндіден сүзіледі.}

• Na₂CO₃ + Ca(OH)₂=2NaOH + CaCO _3.

3. Феррит әдісі екі кезеңде жүзеге асырылады: біріншіден, натрий ферритін алу үшін сода III темір оксидімен 1200 градусқа дейінгі температурада балқытылады, содан кейін соңғысын сумен өңдейді, нәтижесінде сілті пайда болады.

• Na₂CO₃ + Fe₂O₃ =2NaFeO₂ + CO_2;
• 2NaFeO₂ + 2H₂O=2NaOH + Fe₂O3H _2O.

Каустикалық сода алудың электрохимиялық әдісінде де бірнеше әдістер қолданылады: натрий хлоридінің ерітіндісін электролиз (NaCl), диафрагма, мембраналық және сұйық катодпен сынап әдісі. Соңғы үш әдіс біріншіге қарағанда күрделірек, бірақ олардың барлығы сәйкес тұздардың ерітіндісі арқылы электр тогын өткізумен, яғни электролизмен байланысты.

Сілті алудың ең кең тараған әдісі – ас суынан тұратын галит ерітіндісінің электролизітұз, соның нәтижесінде анод пен катодта хлор мен сутегі бөлініп, натрий гидроксиді алынады:

• 2NaCl + 2H₂O=H₂ + Cl_{2 + 2NaOH.}

Зертханада каустикалық сода химиялық әдістермен де өндіріледі, бірақ көбінесе диафрагма және мембраналық әдістер қолданылады.

Қолданба

Каустикалық сода әртүрлі салаларда ғана емес, күнделікті өмірде де қолданылады. Ол пайдаланылады:

1. Жуу құралдары өндірісінде.
2. Қышқылды бейтараптандыру немесе химия өнеркәсібінде катализатор ретінде.
3. Кәдімгі дизельге қарағанда экологиялық таза биодизель жасау үшін.
4. Одан құрғақ түйіршіктер жасалады, олардың көмегімен кәріз құбырлары мен раковиналарды тамақ бітелуінен тазартады.
5. Каустикалық сода нан немесе какао сияқты тамақ өнімдерін өндіруде де қолданылады. Ол тағамдық қоспа ретінде пайдаланылады.
6. Косметологияда зат өлі теріні кетіру үшін қолданылады.
7. Фотосуреттерді жылдам өңдеу үшін.
8. Техникалық каустикалық сода химия, мұнай-химия, мұнай өңдеу, целлюлоза-қағаз, тау-кен өнеркәсібі, тоқыма, тамақ және басқа да көптеген салаларда кеңінен қолданылады.

Сақтық шаралары

Каустикалық сода – күшті негіз. Ол тіндерді ғана емес, сонымен қатар адамның терісін де оңай зақымдауы мүмкін, ол сүйемелдеуімен боладыкүйіп қалады. Бұл затпен жұмыс істегенде белгілі бір қауіпсіздік шараларын сақтау керек, атап айтқанда:

• Ерітінді қолға және көзге түспеуі үшін арнайы резеңке қолғап, көзілдірік кию қажет.
• Химиялық қосылыстарға төзімді және олардың дене терісіне түсуіне жол бермейтін киім кию керек. Әдетте мұндай киімдер ПВХ-мен өңделеді.