Natriumhydroxid (NaOH) Eigenschaften, Risiken und Nutzen

Die Natriumhydroxid, auch bekannt als Bleichmittel, Ätznatron oder Ätznatron, ist eine chemische Verbindung der Formel NaOH, die eine stark alkalische Lösung bildet, wenn sie in einem Lösungsmittel wie Wasser gelöst wird.

Natronlauge ist in vielen Industrien weit verbreitet, insbesondere als eine starke chemische Basis bei der Herstellung von Zellstoff und Papier, Textilien, Trinkwasser, Seifen und Waschmitteln. Seine Struktur ist in Abbildung 1 dargestellt.

Laut Rachel Golearn betrug die Weltproduktion 1998 rund 45 Millionen Tonnen. Natriumhydroxid ist auch die häufigste Base, die in chemischen Laboratorien verwendet wird, und wird weithin als Abflussreiniger verwendet.

Index

• 1 Herstellungsverfahren von Natriumhydroxid
  • 1.1 Membranzellen
  • 1.2 Quecksilberzellen
  • 1.3 Zwerchfellzellen
• 2 Physikalische und chemische Eigenschaften
• 3 Reaktivität und Gefahren
  • 3.1 Augenkontakt
  • 3.2 Hautkontakt
  • 3.3 Einatmen
  • 3.4 Verschlucken
• 4 Verwendet
• 5 Referenzen

Herstellungsverfahren von Natriumhydroxid

Natriumhydroxid und Chlor werden zusammen durch Elektrolyse von Natriumchlorid hergestellt. Große Salzlagerstätten (Steinsalz) finden sich in vielen Teilen der Welt.

Zum Beispiel produzieren die Meere in Europa Lagerstätten, die sich von Cheshire, Lancashire, Staffordshire und Cleveland im Vereinigten Königreich bis nach Polen erstrecken. Sie sind auch in den gesamten Vereinigten Staaten, vor allem in Louisiana und Texas gefunden.

Eine kleine Menge wird als Steinsalz gewonnen, meist wird die Lösung durch kontrolliertes Abpumpen von Wasser unter hohem Druck in die Salzader gefördert. Ein Anteil der Sole, die in der so gewonnenen Lösung gewonnen wird, wird verdampft, um trockenes Salz zu erzeugen.

Sonnensalz, das durch die Verdunstung von Meerwasser durch Solarenergie erzeugt wird, ist auch eine Quelle von Natriumchlorid.

Die gesättigte Salzlösung wird vor der Elektrolyse gereinigt, um Calcium-, Magnesium- und andere schädliche Kationen durch die Zugabe von Natriumcarbonat, Natriumhydroxid und anderen Reagenzien auszufällen. Die Feststoffe in Suspension werden durch Sedimentation und Filtration von der Salzlösung getrennt.

Heute werden drei elektrolytische Verfahren verwendet. Die Konzentration von Ätznatron, die bei jedem der Verfahren erzeugt wird, variiert:

Membranzellen

Die Natronlauge wird als reine Lösung von etwa 30% (Gew./Gew.) Hergestellt, die normalerweise durch Verdampfen zu einer 50% igen (Gew./Gew.) Lösung unter Verwendung von Dampf unter Druck konzentriert wird.

Quecksilberzellen

Natronlauge wird als 50% ige Lösung (w / w) hergestellt, die am häufigsten auf dem Weltmarkt vertriebene Konzentration. In einigen Verfahren werden sie durch Verdampfen auf bis zu 75% konzentriert und dann auf 750-850 K erhitzt, um festes Natriumhydroxid zu erhalten.

Membranzellen

Natronlauge wird als unreine Lösung mit der Bezeichnung "Diaphragmazellenlauge" (DCL) mit typischen Konzentrationen von Natriumhydroxid 10-12% (w / w) und 15% Natriumchlorid (p / p) hergestellt. p).

Um die normalerweise erforderliche 50% ige (w / w) Resistenz zu erzeugen, muss DCL unter Verwendung von Verdampfungseinheiten konzentriert werden, die viel größer und komplexer sind als jene, die in Membranzellenanlagen verwendet werden.

Große Mengen Salz werden während dieses Prozesses ausgefällt, der normalerweise wieder verwendet wird, um eine gesättigte Sole-Zufuhr zu den Zellen zu erzeugen.

Ein zusätzlicher Aspekt von Natriumhydroxid, das in der Diaphragmazelle erzeugt wird, ist, dass das Produkt eine geringe Menge (1%) an Salz als Verunreinigung aufweist, was das Material für einige Zwecke ungeeignet machen kann (Natriumhydroxid, 2013). .

Physikalische und chemische Eigenschaften

Natriumhydroxid ist bei Raumtemperatur ein fester, farbloser (weißer, geruchloser) Feststoff (Flocken, Körner, Granulatform). Es ist zerfließend und absorbiert leicht Kohlendioxid aus der Luft, so dass es in einem luftdichten Behälter gelagert werden muss, dessen Aussehen in Abbildung 2 (Nationales Zentrum für Biotechnologie-Informationen, 2017) gezeigt wird.

Die Natriumhydroxidlösung ist eine farblose Flüssigkeit, dichter als Wasser. Die Verbindung hat ein Molekulargewicht von 39,9971 g / mol und eine Dichte von 2,13 g / ml.

Sein Schmelzpunkt ist 318ºC und sein Siedepunkt ist 1390ºC. Natriumhydroxid ist in Wasser sehr löslich, da es in der Lage ist, 1110 Gramm Verbindung pro Liter dieses Lösungsmittels unter Freisetzung von Wärme in dem Verfahren zu lösen. Es ist auch in Glycerin, Ammonium löslich und in Ether und in unpolaren Lösungsmitteln unlöslich (Royal Society of Chemistry, 2015).

Das Hydroxid-Ion macht Natriumhydroxid zu einer starken Base, die mit Säuren zu Wasser und den entsprechenden Salzen reagiert

Diese Art von Reaktion setzt Hitze frei, wenn eine starke Säure verwendet wird. Solche Säure-Base-Reaktionen können auch für Titrationen verwendet werden. In der Tat ist dies ein gebräuchlicher Weg, um die Konzentration von Säuren zu messen.

Saure Oxide wie Schwefeldioxid (SO)₂) Sie reagieren auch vollständig. Solche Reaktionen werden oft verwendet, um schädliche saure Gase (wie SO) zu "reinigen"₂ und H₂S) und verhindert seine Freisetzung in die Atmosphäre.

2NaOH + CO₂ → Na₂CO₃ + H₂O

Natriumhydroxid reagiert langsam mit dem Glas, um Natriumsilikat zu bilden, so dass Glasverbindungen und Hähne, die NaOH ausgesetzt sind, eine Tendenz zum "Einfrieren" haben.

Natriumhydroxid greift Eisen nicht an. Nicht zu Kupfer. Viele andere Metalle, wie Aluminium, Zink und Titan, werden jedoch beschädigt, wobei schnell entflammbarer Wasserstoff freigesetzt wird. Aus diesem Grund sollten Aluminiumpfannen niemals mit Bleichmitteln gereinigt werden (Natriumhydroxid, 2015).

2Al (s) + 6NaOH (aq) → 3H₂(g) + 2Na₃AlO₃(aq)

Reaktivität und Gefahren

Natriumhydroxid ist eine starke Base. Reagiert schnell und exotherm mit organischen und anorganischen Säuren. Es katalysiert die Polymerisation von Acetaldehyd und anderen polymerisierbaren Verbindungen. Diese Reaktionen können heftig auftreten.

Reagiert sehr heftig mit Phosphorpentoxid, wenn es mit lokaler Erwärmung beginnt. Kontakt (als Trocknungsmittel) mit Tetrahydrofuran, das oft Peroxide enthält, kann gefährlich sein. Explosionen sind bei einer solchen Verwendung von Kaliumhydroxid aufgetreten, chemisch ähnlich.

Das Erhitzen mit einem Gemisch aus Methylalkohol und Trichlorbenzol während eines Syntheseversuches verursachte einen plötzlichen Druckanstieg und eine Explosion. Das heiße und / oder konzentrierte NaOH kann dazu führen, dass sich das Hydrochinon bei erhöhter Temperatur exotherm zersetzt (SODIUM HYDROXIDE, SOLID, 2016).

Die Verbindung ist sehr gefährlich bei Hautkontakt, Augenkontakt, Verschlucken und Einatmen. Kontakt mit den Augen kann zu Hornhautschäden oder Erblindung führen. Kontakt mit der Haut kann Entzündungen und Blasen verursachen.

Einatmen von Staub führt zu Reizungen des Magen-Darm-Trakts oder der Atemwege, gekennzeichnet durch Brennen, Niesen und Husten (Natriumhydroxid-Vergiftung, 2015).

Starke Überexposition kann Lungenschäden, Asphyxie, Bewusstlosigkeit oder Tod verursachen. Die Entzündung des Auges ist durch Rötung, Reizung und Juckreiz gekennzeichnet. Entzündungen der Haut sind durch Juckreiz, Schuppung, Rötung oder gelegentlich Blasenbildung gekennzeichnet.

Augenkontakt

Wenn die Verbindung mit den Augen in Kontakt kommt, sollten Kontaktlinsen überprüft und entfernt werden. Die Augen sollten sofort mit viel Wasser mindestens 15 Minuten lang mit kaltem Wasser gewaschen werden.

Hautkontakt

Bei Kontakt mit der Haut sollte der betroffene Bereich sofort mit viel Wasser oder einer schwachen Säure, zum Beispiel Essig, mindestens 15 Minuten lang gespült werden, während kontaminierte Kleidung und Schuhe entfernt werden. Bedecken Sie gereizte Haut mit einem Weichmacher.

Waschen Sie Kleidung und Schuhe, bevor Sie sie wiederverwenden. Wenn der Kontakt schwerwiegend ist, mit einer Desinfektionsmittelseife abwaschen und die Haut mit einer antibakteriellen Creme abdecken

Einatmen

Bei Inhalation sollte das Opfer an einen kühlen Ort gebracht werden. Wenn Sie nicht atmen, ist künstliche Beatmung gegeben. Wenn die Atmung schwierig ist, Sauerstoff bereitstellen.

Verschlucken

Wenn die Verbindung geschluckt wird, sollte Erbrechen nicht induziert werden. Lockere Kleidung wie Hemdkragen, Gürtel oder Krawatte.

In allen Fällen ist eine sofortige ärztliche Behandlung erforderlich (Sicherheitsdatenblatt Natriumhydroxid, 2013).

Verwendet

Natriumhydroxid ist eine extrem wichtige Verbindung, weil es mehrere Anwendungen hat. Es ist eine sehr häufige Basis, die in der chemischen Industrie verwendet wird. Als starke Base wird es häufig bei der Titration von Säuren in Laboratorien verwendet.

Eine der bekanntesten Anwendungen von Natriumhydroxid ist seine Verwendung zur Beseitigung von Abflüssen. Es kommt in vielen verschiedenen Marken von Abflussreinigern. Es kann auch in Form von Bleichseife präsentiert werden, die mehrere Anwendungen hat; Sie können vom Geschirr bis ins Gesicht waschen.

Natriumhydroxid wird auch häufig in der Lebensmittelverarbeitung verwendet. Die Mischung wird oft in Stufen verwendet, um Obst und Gemüse zu schälen, Kakao und Schokolade zu verarbeiten, Eiscreme zu verdicken, Geflügel zu blanchieren und Soda zu verarbeiten.

Die Oliven werden zusammen mit anderen Substanzen in Natriumhydroxid getränkt, um sie schwarz zu machen, und die weichen Brezeln werden ebenfalls mit der Verbindung beschichtet, um ihnen eine zähflüssige Textur zu verleihen.

Andere Anwendungen umfassen:

• Verfahren zur Herstellung von Produkten wie Kunststoffen, Rayonseifen und Textilien.
• Revitalisierung von Säuren bei der Ölraffination.
• Entfernen Sie Farbe.
• Gravieren von Aluminium.
• Entfernung von Viehhörnern.
• Während zwei Phasen des Papierherstellungsprozesses.
• Relaxers helfen, die Haare zu glätten. Dies wird aufgrund der Möglichkeit von chemischen Verbrennungen weniger populär.

Natriumhydroxid kann manchmal durch Kaliumhydroxid ersetzt werden, welches eine andere starke Base ist und manchmal die gleichen Ergebnisse liefern kann (Natriumhydroxid, S.F.).

Referenzen

1. Sicherheitsdatenblatt Natriumhydroxid . (2013, 21. Mai). Von sciencebab: sciencebek.com.
2. Nationales Zentrum für Biotechnologie-Information ... (2017, 25. März). PubChem Compound-Datenbank; CID = 14798. Von PubChem abgerufen: publem.ncbi.nlm.nih.gov.
3. Royal Society of Chemistry. (2015). Natriumhydroxid. Von chemespider: chemspider.com.
4. Natriumhydroxid. (2013, 18. März). Von essentialchemicalindustry: essentialchemicalindustry.org.
5. Natriumhydroxid. (2015, 9. Oktober). Von newworldlencyclopedia: newworldlinclopedia.org.
6. Natriumhydroxid-Vergiftung. (2015, 6. Juli). Von medlineplus: medlineplus.gov.
7. Natriumhydroxid. (S.F.) Zurückgewonnen von weebly: sodiumhydroxid.weebly.com.
8. NATRIUMHYDROXID, FEST. (2016). Von Cameochemicals bezogen: cameochemicals.noa.gov.