الصفحة الرئيسية مال

ملح هيدروكسيد الصوديوم. ما هي الصودا الكاوية: الصيغة ، الحصول على هيدروكسيد الصوديوم

هيدروكسيد الصوديوم ، هيدروكسيد الصوديوم- مركب غير عضوي ، تكوين هيدروكسيد هيدروكسيد الصوديوم. إنها بلورات بيضاء ، غير شفافة ومرطبة للغاية. مادة عالية الذوبان في الماء ، عند دمجها مع الماء ، يتم إطلاقها عدد كبير منالحرارة.

يظهر خصائص قلوية قوية. قيمة الرقم الهيدروجيني لمحلول مائي 1٪ هي 13.

هيدروكسيد الصوديوم مادة سامة ويمكن أن تآكل المعادن. تُستخدم المادة في تصنيع العديد من المنتجات ، ولا سيما المواد الخافضة للتوتر السطحي والورق ومستحضرات التجميل والأدوية.

الخصائص الفيزيائية

هيدروكسيد الصوديوم NaOH مادة صلبة بيضاء. سيتبدد الصوديوم الكاوي المتبقي في الهواء قريبًا لأنه يجذب الرطوبة من الهواء. المادة شديدة الذوبان في الماء ، بينما يتم إطلاق كمية كبيرة من الحرارة.

تبلغ قابلية الذوبان في الميثانول 23.6 جم / لتر (عند 28 درجة مئوية) ، وفي الإيثانول تبلغ 14.7 جم / لتر (28 درجة مئوية).

محلول الصودا الكاوية هو لمسة عربات التي تجرها الدواب.

الديناميكا الحرارية للحلول

المحتوى الحراري للذوبان لمحلول مائي مخفف بلا حدود هو -44.45 كيلو جول / مول.

تتبلور الهيدرات من المحاليل المائية:

عند 12.3-61.8 درجة مئوية - هيدروكسيد الصوديوم H 2 O أحادي الهيدرات (التآزر المعيني ، نقطة الانصهار 65.1 درجة مئوية ؛ الكثافة 1.829 جم / سم ؛ ΔH 0 معتمد-425.6 كيلوجول / مول)
في النطاق -28 ... -24 درجة مئوية - هيبتاهيدراتي هيدروكسيد الصوديوم 7H 2 O ؛
من -24 إلى -17.7 درجة مئوية - هيدروكسيد الصوديوم بنتاهيدرات 5H 2 O ؛
من -17.7 إلى -5.4 درجة مئوية - هيدروكسيد الصوديوم 4H 2 O رباعي هيدرات (تعديل α) ؛
من -8.8 إلى 15.6 درجة مئوية - هيدروكسيد الصوديوم 3.5H 2 O (نقطة الانصهار 15.5 درجة مئوية).
من 0 درجة مئوية إلى 12.3 درجة مئوية - ثنائي هيدرات هيدروكسيد الصوديوم 2H 2 O ؛

إيصال

تاريخيًا ، كانت الطريقة الأولى لإنتاج هيدروكسيد الصوديوم هي تفاعل صودا Na 2 CO 3 وماء الجير المطفأ CaO:

يتم تسهيل التفاعل عن طريق التقليب ودرجة حرارة عالية ، لذلك يتم إجراؤه في مفاعلات فولاذية مزودة بمحركات. بعد الحصول على المنتجات ، تم فصل كربونات الكالسيوم القابلة للذوبان عن المنتجات وتبخر محلول هيدروكسيد الصوديوم المتبقي عند 180 درجة مئوية في حاويات من الحديد الزهر بدون وصول للهواء. وبالتالي ، كان من الممكن الحصول على محلول بتركيز يصل إلى 95٪.

في عام 1892 ، اكتشف العالم الأمريكي هاملتون كاستنر والنمساوي كارل كيلنر ، بشكل مستقل عن بعضهما البعض ، طريقة لإنتاج الهيدروكسيد عن طريق التحليل الكهربائي لكلوريد الصوديوم ، والتي تستخدم على نطاق واسع في الطبيعة. يمكن وصف مسار التفاعلات بالمعادلة الكلية:

حتى يومنا هذا ، تعد هذه الطريقة هي الطريقة الصناعية الرئيسية لاستخراج هيدروكسيد الصوديوم ، ومع ذلك ، فقد خضعت بعض شروط التخليق لتعديلات. على وجه الخصوص ، لمنع التفاعلات بين المنتجات ومواد البدء ، يتم تنفيذ خطوات التفاعل المختلفة في مفاعلات منفصلة أو منفصلة. وفقًا لهذا المعيار ، هناك ثلاث طرق رئيسية: الزئبق والحجاب الحاجز والغشاء.

عملية الزئبق

تستخدم طريقة تخليق هيدروكسيد الصوديوم الأصلي قطبًا من الزئبق ككاثود. للوصول إلى الكاثود ، تشكل أيونات الصوديوم حشوات سائلة ذات تركيبة متغيرة NaHg n هناك:

يتم فصل الملغم من نظام التفاعل ونقله إلى نظام آخر ، حيث يتحلل الملغم بواسطة الماء لتكوين هيدروكسيد الصوديوم:

تنتج هذه الطريقة محلول هيدروكسيد الصوديوم بتركيز 50-73٪ وخالٍ عمليًا من الملوثات (الكلور ، كلوريد الصوديوم). تشكل الزئبق نتيجة تحلل يعود إلى القطب.

على الأنود (الجرافيت أو غيره) ، تتأكسد أيونات الكلوريد بتكوين الكلور الحر

بالإضافة إلى ذلك ، تحدث تفاعلات جانبية أيضًا: أكسدة أيون الهيدروكسيد والتكوين الكهروكيميائي لأيون الكلورات. يمكن أن يؤدي التحلل المائي للكلور الناتج أيضًا إلى تكوين كميات صغيرة من أيونات الهيبوكلوريت.

عملية الحجاب الحاجز

في طريقة الحجاب الحاجز ، يتم فصل المسافة بين الكاثود والأنود بواسطة قسم ، والذي لا يسمح بمرور المحاليل والغازات ، ولكنه لا يمنع مرور التيار الكهربائي وهجرة الأيونات. عادة ، يتم استخدام نسيج الأسبستوس ، والأسمنت المسامي ، والخزف ، وما إلى ذلك مثل هذه الأقسام.

يتم توفير محلول كلوريد الصوديوم لمساحة الأنود: يتم تقليل أيونات الكلوريد على الأنود (الجرافيت أو المغنتيت) ، و Na + الكاتيونات (وجزئيًا ، Cl - الأنيونات) تهاجر عبر الحجاب الحاجز إلى مساحة الكاثود. حيث يتم دمج الكاتيونات مع أيونات الهيدروكسيد المتكونة عن طريق تقليل الماء على الحديد أو النحاس الكاثود:

نتيجة لذلك ، يتم تحرير خليط من هيدروكسيد وكلوريد الصوديوم بمحتوى هيدروكسيد الصوديوم بنسبة 10-15٪ (وحوالي 18٪ كلوريد الصوديوم) من مساحة الكاثود. عن طريق التبخر ، من الممكن زيادة تركيز الهيدروكسيد إلى 50٪ ، لكن محتوى الكلوريد يظل كبيرًا. لعزل الكلوريد من الخليط ، تتم معالجته بالأمونيا السائلة لتكوين كلوريد الأمونيوم المخفف بسهولة (ومع ذلك ، فإن هذه الطريقة ليست شائعة بسبب تكلفتها العالية). يتم استخدام طريقة أيضًا ، والتي تتكون من تبريد الخليط وفصل بلورات هيدروكسيد الصوديوم 3.5H 2 O ، والتي يتم تجفيفها بشكل أكبر.

عملية الغشاء

تم تطوير هذه الطريقة في السبعينيات من قبل شركة DuPont وتعتبر الطريقة الأكثر تقدمًا في الوجود. في عملية الغشاء ، يتم تثبيت غشاء تبادل الكاتيونات في المفاعل ، والذي يكون منفذاً لأيونات Na + تتحرك في مساحة الكاثود ويمنع هجرة أيونات الهيدروكسيد التي تهاجر في الاتجاه المعاكس - وبالتالي زيادة تركيز مكونات NaOH في مساحة الكاثود. يعتبر التركيز من 30 إلى 35٪ مفيدًا اقتصاديًا للتوليف ، وتسمح أحدث الأغشية بزيادة هذه القيمة إلى 50٪.

في هذه الطريقة ، لا يتشكل كلوريد الصوديوم نظريًا ، ولكن لا يزال من الممكن اختراق أيونات الكلوريد عبر الغشاء.

الحصول على هيدروكسيد الصوديوم الصلب

يتم الحصول على هيدروكسيد الصوديوم الصلب (الصودا الكاوية) بتبخير محلولها إلى محتوى مائي أقل من 0.5-1.5٪. أولاً ، يتبخر محلول بنسبة 50٪ في الفراغ إلى تركيز 60٪ ، ويتم تحقيق تركيز بنسبة 99٪ باستخدام وسائط نقل الحرارة (خليط من NaNO 2 ، NaNO 3 ، KNO 3) عند درجات حرارة أعلى من 400 درجة مئوية: يتم ضخ المحلول في غرفة التبخير الساخنة ، حيث يتم فصل باقي الماء.

طوابع بريدية

يتوفر هيدروكسيد الصوديوم في شكلين: صلب وسائل. الصودا الكاوية الصلبة الحبيبية عبارة عن كتلة صلبة بيضاء بحجم تقشر يتراوح من 0.5 إلى 2 سم ، ومحلول نادر من الصودا الكاوية يكون عديم اللون. تعتبر محاليل هيدروكسيد الصوديوم ذات الأهمية التجارية 50٪.

يتم إنتاج الصودا الكاوية التقنية في الدرجات التالية:

TP - الزئبق الصلب ؛
TD - الحجاب الحاجز الصلب (تنصهر)
RR - محلول الزئبق ؛
РХ - محلول كيميائي
RD - محلول الحجاب الحاجز.

الخواص الكيميائية

يمتص هيدروكسيد الصوديوم بفعالية الرطوبة من الهواء ، ويشكل هيدرات من تركيبات مختلفة ، والتي تتحلل عند تسخينها:

في المحاليل ، يتحلل المركب جيدًا:

بإظهار خصائص قلوية قوية ، يتفاعل هيدروكسيد الصوديوم بسهولة مع الأحماض والأكاسيد الحمضية والأمفوتيرية والهيدروكسيدات:

يتفاعل هيدروكسيد الصوديوم بسهولة مع الهالوجينات ومتى درجات حرارة عالية- أيضًا بالمعادن:

عند التفاعل مع الأملاح التي هي من مشتقات القواعد الضعيفة ، تتشكل الهيدروكسيدات المقابلة:

بالتفاعل مع أول أكسيد الكربون ، يتم تصنيع فورمات الصوديوم:

متطلبات السلامة

الصودا الكاوية مقاومة للحريق والانفجار. أكالة ، أكالة. وفقًا لدرجة التأثير على الجسم ، فإنه ينتمي إلى مواد من فئة الخطر الثاني. يتسبب كل من المحاليل الصلبة والمركزة في حروق شديدة. يمكن أن يؤدي ملامسة القلويات في العين إلى مرض خطير وحتى فقدان الرؤية. في حالة ملامسة الجلد والأغشية المخاطية والعينين ، تتشكل حروق كيميائية شديدة. في حالة ملامسته للجلد ، اغسله بمحلول ضعيف من حمض الأسيتيك.

عند العمل ، استخدم معدات الحماية: نظارات واقية ، قفازات مطاطية ، ملابس مقاومة للمواد الكيميائية بالمطاط.

طلب

يستخدم هيدروكسيد الصوديوم في العديد من الصناعات وفي الحياة اليومية:

يستخدم الكاوية في صناعة اللب والورقإزالة اللجنين (عملية كبريتات) من السليلوز ، في إنتاج الورق والكرتون والألياف الاصطناعية والألواح الليفية.
لتصبن الدهون إنتاج الصابون والشامبو والمنظفات الأخرى.في في الآونة الأخيرةتستخدم المنتجات القائمة على هيدروكسيد الصوديوم (مع إضافة هيدروكسيد البوتاسيوم ، المسخن إلى 50-60 درجة مئوية ، في مجال الغسيل الصناعي لتنظيف منتجات الفولاذ المقاوم للصدأ من الشحوم والمواد الزيتية الأخرى ، وكذلك بقايا المعالجة الميكانيكية.
في الصناعات الكيماوية - لمعادلة الأحماض وأكاسيد الحمض ، ككاشف أو محفز في تفاعلات كيميائية، في التحليل الكيميائي للمعايرة ، لحفر الألمنيوم وفي إنتاج المعادن النقية ، في تكرير النفط- لانتاج الزيوت.
لإنتاج وقود الديزل الحيوي -التي يتم الحصول عليها من الزيوت النباتية وتستخدم لتحل محل وقود الديزل التقليدي. للحصول على وقود الديزل الحيوي ، تتم إضافة وحدة كتلة واحدة من الكحول إلى تسع وحدات كتلة من الزيت النباتي (أي يتم ملاحظة نسبة 9: 1) ، بالإضافة إلى محفز قلوي (هيدروكسيد الصوديوم). يتميز الإستر الناتج (بشكل أساسي من حمض اللينوليك) بقابلية ممتازة للاشتعال ، والتي يتم ضمانها بواسطة عدد كبير من السيتان. إذا كان وقود الديزل المعدني يتميز بمؤشر 50-52 ٪ ، فإن ميثيل إيثر هو 56-58 ٪ سيتان ، على التوالي. يمكن أن تكون المواد الخام المستخدمة في إنتاج وقود الديزل الحيوي عبارة عن زيوت نباتية مختلفة: بذور اللفت وفول الصويا وغيرها ، باستثناء تلك التي تحتوي على نسبة عالية من حمض البالمتيك ( زيت النخيل). أثناء إنتاجها ، تنتج عملية الأسترة أيضًا الجلسرين ، الذي يستخدم في صناعات الأغذية ومستحضرات التجميل والورق ، أو يُعالج إلى إبيكلوروهيدرين بطريقة سولفاي.
كيف وكيل لإذابة انسداد أنابيب الصرف الصحي ،في شكل حبيبات جافة أو كجزء من المواد الهلامية. يفصل هيدروكسيد الصوديوم الانسداد ويسهل حركته بسهولة إلى أسفل الأنبوب.
للدفاع المدني التفريغ والتحييدالمواد السامة ، بما في ذلك السارين ، في جهاز إعادة التنفس (جهاز التنفس المعزول (IDA) لتنظيف الهواء الزفير من ثاني أكسيد الكربون.
يستخدم هيدروكسيد الصوديوم أيضًا في تنظيف قوالب الإطارات.
في الطبخ:لغسل وتقشير الفواكه والخضروات ، في إنتاج الشوكولاتة والكاكاو ، المشروبات ، الآيس كريم ، تلوين الكراميل ، لتنعيم الزيتون وإضفاء اللون الأسود عليه ، في إنتاج منتجات المخابز. مسجل باسم المضافات الغذائية E524.
في التجميل لإزالة الجلد المتقرن: الثآليل ، الورم الحليمي.

فيديوهات ذات علاقة

الصور ذات الصلة

قام العالم الفرنسي أ.ل دوهاميل دو مونسو بتمييز هذه المواد أولاً: أطلق على هيدروكسيد الصوديوم اسم الصودا الكاوية ، وكربونات الصوديوم - رماد الصودا (وفقًا لمصنع سالسولا للصودا ، الذي تم استخلاص رماده منه) ، وكربونات البوتاسيوم - البوتاس. حاليا ، تسمى الصودا عادة أملاح الصوديوم لحمض الكربونيك. في اللغة الإنجليزية و فرنسيكلمة صوديوم تعني الصوديوم والبوتاسيوم والبوتاسيوم.

الخصائص الفيزيائية

هيدروكسيد الصوديوم

الديناميكا الحرارية للحلول

Δ H0محلول مائي مخفف بلا حدود -44.45 كيلوجول / مول.

من المحاليل المائية عند 12.3 - 61.8 درجة مئوية ، يتبلور أحادي الهيدرات (تزامن معيني) ، نقطة انصهار 65.1 درجة مئوية ؛ الكثافة 1.829 جم / سم مكعب ؛ ΔH 0 arr-734.96 كيلوجول / مول) ، في النطاق من -28 إلى -24 درجة مئوية - هيبتاهيدرات ، من -24 إلى -17.7 درجة مئوية - بنتاهيدرات ، من -17.7 إلى -5.4 درجة مئوية - رباعي هيدرات (تعديل ألفا) ، من -5.4 إلى 12.3 درجة مئوية. الذوبان في الميثانول 23.6 جم / لتر (ر = 28 درجة مئوية) ، في الإيثانول 14.7 جم / لتر (ر = 28 درجة مئوية). هيدروكسيد الصوديوم 3.5H 2 O (نقطة انصهار 15.5 درجة مئوية) ؛

الخواص الكيميائية

(بشكل عام ، يمكن تمثيل هذا التفاعل بمعادلة أيونية بسيطة ، ويستمر التفاعل بإطلاق حرارة (تفاعل طارد للحرارة): OH - + H 3 O + → 2H 2 O.)

مع الأكاسيد المذبذبة التي لها خصائص أساسية وحمضية ، والقدرة على التفاعل مع القلويات ، كما هو الحال مع المواد الصلبة عند الانصهار:

ZnO + 2NaOH → Na 2 ZnO 2 + H 2 O

ومع الحلول:

ZnO + 2NaOH (محلول) + H 2 O → Na 2 (محلول)+ H2

(يسمى الأنيون الناتج أيون رباعي هيدروكسوزينكات ، والملح الذي يمكن عزله من المحلول هو رباعي هيدروكسوزينكات الصوديوم. كما يدخل هيدروكسيد الصوديوم في تفاعلات مماثلة مع أكاسيد مذبذبة أخرى.)

مع أكاسيد الحمض - مع تكوين الأملاح. تُستخدم هذه الخاصية لتنظيف الانبعاثات الصناعية من الغازات الحمضية (على سبيل المثال: ثاني أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكبريت وثاني أكسيد الكبريت وثاني أكسيد الكبريت):

2Na + + 2OH - + Cu 2+ + SO 4 2- → Cu (OH) 2 ↓ + Na 2 SO 4

يستخدم هيدروكسيد الصوديوم لترسيب هيدروكسيدات المعادن. على سبيل المثال ، يتم الحصول على هيدروكسيد الألومنيوم الشبيه بالهلام بهذه الطريقة من خلال العمل مع هيدروكسيد الصوديوم على كبريتات الألومنيوم في محلول مائي. يتم استخدامه ، على وجه الخصوص ، لتنقية المياه من المعلقات الدقيقة.

استرات التحلل المائي

مع الدهون (التصبن) ، هذا التفاعل لا رجعة فيه ، لأن الحمض الناتج مع القلويات يشكل الصابون والجلسرين. يُستخلص الجلسرين لاحقًا من سوائل الصابون عن طريق التبخر بالتفريغ وتنقية التقطير الإضافي للمنتجات التي يتم الحصول عليها. طريقة صنع الصابون هذه معروفة في الشرق الأوسط منذ القرن السابع:

عملية تصبن الدهون

نتيجة لتفاعل الدهون مع هيدروكسيد الصوديوم ، يتم الحصول على الصابون الصلب (الذي يستخدم في صناعة الصابون) ، ومع هيدروكسيد البوتاسيوم ، سواء كان صلبًا أو سائلًا ، اعتمادًا على تركيبة الدهون.

HO-CH 2 -CH 2 OH + 2NaOH → NaO-CH 2 -CH 2 -ONa + 2H 2 O

2NaCl + 2H 2 O \ u003d H 2 + Cl 2 + 2NaOH ،

حاليًا ، يتم إنتاج القلويات الكاوية والكلور بثلاث طرق كهروكيميائية. اثنان منهم عبارة عن تحليل كهربائي باستخدام أسبستوس صلب أو كاثود بوليمر (طرق إنتاج الحجاب الحاجز والغشاء) ، والثالث هو التحليل الكهربائي باستخدام كاثود سائل (طريقة إنتاج الزئبق). في عدد من طرق الإنتاج الكهروكيميائية ، الطريقة الأسهل والأكثر ملاءمة هي التحليل الكهربائي باستخدام كاثود الزئبق ، ولكن هذه الطريقة تسبب ضررًا كبيرًا. بيئةنتيجة التبخر وتسرب الزئبق المعدني. طريقة إنتاج الأغشية هي الأكثر كفاءة ، والأقل استهلاكًا للطاقة والأكثر صداقة للبيئة ، ولكنها أيضًا الأكثر تقلبًا ، على وجه الخصوص ، تتطلب مواد خام ذات نقاوة أعلى.

تعتبر القلويات الكاوية التي يتم الحصول عليها عن طريق التحليل الكهربائي باستخدام كاثود سائل من الزئبق أنظف بكثير من تلك التي يتم الحصول عليها بطريقة الحجاب الحاجز. بالنسبة لبعض الصناعات ، هذا مهم. لذلك ، في إنتاج الألياف الاصطناعية ، يمكن فقط استخدام مادة كاوية يتم الحصول عليها عن طريق التحليل الكهربائي باستخدام كاثود الزئبق السائل. في الممارسة العالمية ، يتم استخدام جميع الطرق الثلاث للحصول على الكلور والمواد الكاوية ، مع وجود اتجاه واضح نحو زيادة حصة التحليل الكهربائي للأغشية. في روسيا ، يتم إنتاج ما يقرب من 35٪ من إجمالي المواد الكاوية عن طريق التحليل الكهربائي باستخدام كاثود الزئبق و 65٪ عن طريق التحليل الكهربائي باستخدام الكاثود الصلب (طرق الحجاب الحاجز والغشاء).

يتم حساب كفاءة عملية الإنتاج ليس فقط من خلال إنتاجية الصودا الكاوية ، ولكن أيضًا من خلال ناتج الكلور والهيدروجين الناتج عن التحليل الكهربائي ، ونسبة الكلور وهيدروكسيد الصوديوم عند المخرجات هي 100/110 ، ويستمر التفاعل في النسب التالية:

1.8 NaCl + 0.5 H 2 O + 2.8 MJ = 1.00 Cl 2 + 1.10 NaOH + 0.03 H 2 ،

الخصائص الرئيسية أساليب مختلفةالإنتاج معطى في الجدول:

مؤشر لكل 1 طن من هيدروكسيد الصوديوم	طريقة الزئبق	طريقة الحجاب الحاجز	طريقة الغشاء
انتاج الكلور٪	97	96	98,5
الكهرباء (كيلوواط ساعة)	3 150	3 260	2 520
تركيز هيدروكسيد الصوديوم	50	12	35
نقاء الكلور	99,2	98	99,3
نقاء الهيدروجين	99,9	99,9	99,9
نسبة الكتلة من O 2 في الكلور ،٪	0,1	1-2	0,3
جزء الكتلة من Cl - في هيدروكسيد الصوديوم ،٪	0,003	1-1,2	0,005

المخطط التكنولوجي للتحليل الكهربائي مع الكاثود الصلب

طريقة الحجاب الحاجز - يتم تقسيم تجويف الخلية ذات الكاثود الصلب بواسطة قسم مسامي - الحجاب الحاجز - إلى مساحة الكاثود والأنود ، حيث يوجد الكاثود والأنود للخلية على التوالي. لذلك ، غالبًا ما يُطلق على هذا المحلل الكهربي اسم المحلل الكهربي الغشائي ، وطريقة الإنتاج هي التحليل الكهربائي الغشائي. يدخل تيار من anolyte المشبع باستمرار إلى مساحة الأنود لخلية الحجاب الحاجز. نتيجة للعملية الكهروكيميائية ، يتم إطلاق الكلور في الأنود بسبب تحلل الهاليت ، ويتم إطلاق الهيدروجين عند الكاثود بسبب تحلل الماء. تتم إزالة الكلور والهيدروجين من المحلل الكهربائي بشكل منفصل ، دون خلط:

2Cl - - 2 ه\ u003d Cl 2 0 ، H 2 O - 2 ه- 1/2 O 2 \ u003d H 2.

في هذه الحالة ، يتم إثراء المنطقة القريبة من الكاثود بهيدروكسيد الصوديوم. يتم إزالة محلول من منطقة الكاثود ، يسمى الغسول الإلكتروليتي ، يحتوي على أنوليت غير متحلل وهيدروكسيد الصوديوم ، باستمرار من المحلل الكهربائي. على ال المرحلة القادمةيتم تبخير الغسول الإلكتروليتي وتعديل محتوى هيدروكسيد الصوديوم فيه إلى 42-50٪ وفقًا للمعيار. الهاليت وكبريتات الصوديوم مع زيادة تركيز راسب هيدروكسيد الصوديوم. يتم صب المحلول الكاوية من الراسب ونقله كمنتج نهائي إلى مستودع أو إلى مرحلة التبخر للحصول على منتج صلب ، يليه صهر أو تقشر أو تحبيب. يتم إرجاع الهاليت البلوري (الملح العكسي) إلى التحليل الكهربائي ، لتحضير ما يسمى بالمحلول الملحي العكسي منه. منه ، من أجل تجنب تراكم الكبريتات في المحاليل ، يتم استخلاص الكبريتات قبل تحضير المحلول الملحي العائد. يتم تعويض فقدان الأنوليت بإضافة محلول ملحي جديد يتم الحصول عليه عن طريق ترشيح طبقات الملح تحت الأرض أو عن طريق إذابة الهاليت الصلب. يتم تنظيف المحلول الملحي الطازج قبل خلطه بمحلول ملحي عكسي من المعلقات الميكانيكية وجزء كبير من أيونات الكالسيوم والمغنيسيوم. يُفصل الكلور الناتج عن بخار الماء ، ثم يُضغط ويُغذى إما لإنتاج المنتجات المحتوية على الكلور أو إلى التسييل.

طريقة الغشاء - على غرار الحجاب الحاجز ، لكن مسافات الأنود والكاثود مفصولة بغشاء تبادل الكاتيونات. يوفر التحليل الكهربائي الغشائي أنقى مادة كاوية.

نظام التكنولوجياالتحليل الكهربائي.

المرحلة التكنولوجية الرئيسية هي التحليل الكهربائي ، والجهاز الرئيسي عبارة عن حمام إلكتروليتي ، يتكون من محلل كهربي ، ومحلل ومضخة زئبق ، متصلة ببعضها البعض عن طريق الاتصالات. في الحمام الإلكتروليتي ، تحت تأثير مضخة الزئبق ، يدور الزئبق ، ويمر عبر المحلل الكهربائي والمحلل. كاثود المُحَلِّل الكهربائي عبارة عن تيار من الزئبق. الأنودات - الجرافيت أو التآكل المنخفض. جنبًا إلى جنب مع الزئبق ، يتدفق تيار الأنوليت - محلول الهاليت - باستمرار عبر المُحَلِّل الكهربائي. نتيجة للتحلل الكهروكيميائي للهاليت ، تتشكل أيونات الكلورين على الأنود ويتحرر الكلور:

2 سل - - 2 ه= Cl 2 0 ،

الذي يتم إزالته من المحلل الكهربائي ، ويتشكل محلول ضعيف من الصوديوم في الزئبق على كاثود الزئبق ، ويسمى الملغم:

Na + + e \ u003d Na 0 nNa + + nHg - = Na + Hg

يتدفق الملغم باستمرار من المحلل الكهربائي إلى جهاز التحلل. يتم أيضًا تزويد المُحلل باستمرار بمياه نقية جيدًا. فيه ، ملغم الصوديوم ، نتيجة لعملية كهروكيميائية عفوية ، يتحلل بالكامل تقريبًا بواسطة الماء مع تكوين الزئبق ، محلول كاوي وهيدروجين:

Na + Hg + H 2 0 = NaOH + 1 / 2H 2 + Hg

لا يحتوي المحلول الكاوية الذي يتم الحصول عليه بهذه الطريقة ، وهو منتج تجاري ، على شوائب هالايت ضارة في إنتاج الفسكوز. يتم تحرير الزئبق بالكامل تقريبًا من ملغم الصوديوم وإعادته إلى خلية التحليل الكهربائي. تتم إزالة الهيدروجين من أجل التنقية. يتم تشبع الأنوليت الخارج من المحلل الكهربائي بمادة الهاليت الطازج ، ويتم إزالة الشوائب التي يتم إدخالها معه ، وكذلك التي يتم غسلها من الأنودات والمواد الإنشائية منه ، وإعادتها إلى التحليل الكهربائي. قبل إعادة التشبع ، يتم استخلاص الكلور المذاب فيه من الأنوليت بعملية من مرحلتين أو ثلاث.

طرق المختبر للحصول عليها

يتم إنتاج هيدروكسيد الصوديوم في المختبر بالوسائل الكيميائيةالتي لها أهمية تاريخية أكثر من كونها عملية.

طريقة الجير يتكون إنتاج هيدروكسيد الصوديوم من تفاعل محلول الصودا مع حليب الجير عند درجة حرارة حوالي 80 درجة مئوية. هذه العملية تسمى الكاوية. يتم وصفه من خلال رد الفعل:

Na 2 C0 3 + Ca (OH) 2 \ u003d 2NaOH + CaC0 3

نتيجة للتفاعل ، يتم تكوين محلول من هيدروكسيد الصوديوم وراسب من كربونات الكالسيوم. يتم فصل كربونات الكالسيوم عن المحلول ، والذي يتبخر للحصول على منتج مصهور يحتوي على حوالي 92٪ هيدروكسيد الصوديوم. يُسكب هيدروكسيد الصوديوم المنصهر في براميل حديدية حيث يتصلب.

طريقة الحديد وصفها تفاعلين:

Na 2 C0 3 + Fe 2 0 3 = Na 2 0 Fe 2 0 3 + C0 2 (1) Na 2 0 Fe 2 0 3 -f H 2 0 \ u003d 2 NaOH + Fe 2 O 3 (2)

(1) - عملية تلبيد رماد الصودا بأكسيد الحديد عند درجة حرارة 1100-1200 درجة مئوية. في هذه الحالة ، يتم تكوين الفريت مبقع الصوديوم ويتم إطلاق ثاني أكسيد الكربون. بعد ذلك ، تتم معالجة العجينة (نقية) بالماء حسب التفاعل (2) ؛ يتم الحصول على محلول من هيدروكسيد الصوديوم وراسب من Fe 2 O 3 ، والذي بعد فصله عن المحلول ، يتم إرجاعه إلى العملية. يحتوي المحلول على حوالي 400 جم / لتر هيدروكسيد الصوديوم. يتم تبخيره للحصول على منتج يحتوي على حوالي 92٪ هيدروكسيد الصوديوم.

الطرق الكيميائية لإنتاج هيدروكسيد الصوديوم لها عيوب كبيرة: يتم استهلاك كمية كبيرة من الوقود ، والصودا الكاوية الناتجة ملوثة بالشوائب ، وصيانة الجهاز شاقة. في الوقت الحاضر ، تم استبدال هذه الطرق بالكامل تقريبًا بالطريقة الكهروكيميائية للإنتاج.

سوق الصودا الكاوية

الإنتاج العالمي من الصودا الكاوية ، 2005

الصانع	حجم الإنتاج ، مليون طن	حصة في الإنتاج العالمي
داو	6.363	11.1
شركة أوكسيدنتال كيميكال	2.552	4.4
فورموزا بلاستيك	2.016	3.5
PPG	1.684	2.9
باير	1.507	2.6
أكزو نوبيل	1.157	2.0
توسوه	1.110	1.9
أركيما	1.049	1.8
أولين	0.970	1.7
روسيا	1.290	2.24
الصين	9.138	15.88
آخر	27.559	47,87
المجموع:	57,541	100

في روسيا ، وفقًا لـ GOST 2263-79 ، يتم إنتاج الدرجات التالية من الصودا الكاوية:

TR - الزئبق الصلب (مقشر) ؛

TD - الحجاب الحاجز الصلب (منصهر) ؛

RR - محلول الزئبق ؛

РХ - محلول كيميائي

RD - محلول الحجاب الحاجز.

اسم المؤشر	TR OKP 21 3211 0400	TD OKP 21 3212 0200	RR OKP 21 3211 0100	РХ 1 الصف OKP 21 3221 0530	РХ 2 الصف OKP 21 3221 0540	RD أعلى درجة OKP 21 3212 0320	RD الصف الأول OKP 21 3212 0330
مظهر	كتلة متدرجة لون أبيض. يسمح بالتلوين الضعيف	كتلة بيضاء ذائبة. يسمح بالتلوين الضعيف	سائل شفاف عديم اللون		سائل عديم اللون أو ملون. يسمح بالترسب المتبلور	سائل عديم اللون أو ملون. يسمح بالترسب المتبلور	سائل عديم اللون أو ملون. يسمح بالترسب المتبلور
الكسر الكتلي من هيدروكسيد الصوديوم٪ لا يقل عن	98,5	94,0	42,0	45,5	43,0	46,0	44,0

مؤشرات السوق الروسي لهيدروكسيد الصوديوم السائل في 2005-2006

الاسم التجاري	2005 ألف طن	2006 ألف طن	حصة في 2005٪	حصة في عام 2006٪
JSC "Kaustik" ، Sterlitamak	239	249	20	20
هيئة الأوراق المالية "Kaustik" ، فولغوغراد	210	216	18	18
هيئة الأوراق المالية "Sayanskkhimplast"	129	111	11	9
Usoliekhimprom LLC	84	99	7	8
OAO Sibur-Neftekhim	87	92	7	8
OJSC "خيمبروم" ، تشيبوكساري	82	92	7	8
VOAO "Khimprom" فولغوغراد	87	90	7	7
ZAO Ilimkhimprom	70	84	6	7
هيئة الأوراق المالية "KChKhK"	81	79	7	6
ناك "أزوت"	73	61	6	5
OAO خيمبروم ، كيميروفو	42	44	4	4
المجموع:	1184	1217	100	100

مؤشرات السوق الروسي للصودا الكاوية الصلبة 2005-2006

الاسم التجاري	2005 طن	2006 طن	حصة في 2005٪	حصة في عام 2006٪
هيئة الأوراق المالية "Kaustik" ، فولغوغراد	67504	63510	62	60
JSC "Kaustik" ، Sterlitamak	34105	34761	31	33
OAO Sibur-Neftekhim	1279	833	1	1
VOAO "Khimprom" فولغوغراد	5768	7115	5	7
المجموع:	108565	106219	100	100

طلب

وقود الديزل الحيوي

القد لوتيفيسك في الاحتفال بيوم الدستور النرويجي

الخصائص الفيزيائية

هيدروكسيد الصوديوم NaOH مادة صلبة بيضاء. إذا تركت قطعة من الصودا الكاوية في الهواء ، فسرعان ما تنتشر لأنها تجذب الرطوبة من الهواء. الصودا الكاوية عالية الذوبان في الماء ، ويتم إطلاق كمية كبيرة من الحرارة. محلول من صابون الصودا الكاوية عند اللمس.

الديناميكا الحرارية للحلول

Δ H0محلول مائي مخفف بلا حدود −44.45 كيلوجول / مول.

يتبلور أحادي الهيدرات من المحاليل المائية عند 12.3-61.8 درجة مئوية (نظام بلوري معيني) ، نقطة انصهار 65.1 درجة مئوية ؛ الكثافة 1.829 جم / سم مكعب ؛ ΔH 0 arr-425.6 كيلوجول / مول) ، في النطاق من -28 إلى -24 درجة مئوية - هيبتاهيدرات ، من -24 إلى -17.7 درجة مئوية - خماسي الهيدرات ، من -17.7 إلى -5.4 درجة مئوية - رباعي الهيدرات (تعديل ألفا) ، من - 5.4 إلى 12.3 درجة مئوية. الذوبان في الميثانول 23.6 جم / لتر (ر = 28 درجة مئوية) ، في الإيثانول 14.7 جم / لتر (ر = 28 درجة مئوية). هيدروكسيد الصوديوم 3.5H 2 O (نقطة انصهار 15.5 درجة مئوية) ؛

الخواص الكيميائية

(1) H 2 S + 2NaOH = Na 2 S + 2H 2 O (مع وجود فائض من هيدروكسيد الصوديوم)

(2) H 2 S + NaOH = NaHS + H 2 O (ملح حامضي بنسبة 1: 1)

مع الأكاسيد المذبذبة التي لها خصائص أساسية وحمضية ، والقدرة على التفاعل مع القلويات ، كما هو الحال مع المواد الصلبة عند الانصهار:

ZnO + 2NaOH → Na 2 ZnO 2 + H 2 O

ومع الحلول:

ZnO + 2NaOH (محلول) + H 2 O → Na 2 (محلول)

Al (OH) 3 + 3 NaOH = Na 3

2Na + + 2OH - + Cu 2+ + SO 4 2− → Cu (OH) 2 ↓ + Na 2 SO 4

يستخدم هيدروكسيد الصوديوم لترسيب هيدروكسيدات المعادن. على سبيل المثال ، يتم الحصول على هيدروكسيد الألومنيوم الشبيه بالهلام بهذه الطريقة عن طريق العمل مع هيدروكسيد الصوديوم على كبريتات الألومنيوم في محلول مائي ، مع تجنب القلويات الزائدة وتذويب الراسب. يتم استخدامه ، على وجه الخصوص ، لتنقية المياه من المعلقات الدقيقة.

4P + 3NaOH + 3H 2 O → PH 3 + 3NaH 2 PO 2.

3S + 6 NaOH → 2Na 2 S + Na 2 SO 3 + 3H 2 O

استرات التحلل المائي

HO-CH 2 -CH 2 OH + 2NaOH → NaO-CH 2 -CH 2 -ONa + 2H 2 O

الأنود : 2Cl - - 2e - → Cl 2 - العملية الرئيسية 2H 2 O - 2e - → O 2 + 4H + 6ClO - + 3H 2 O - 6e - → 2ClO 3 - + 4Cl - + 1.5O 2 + 6H +كاثود: 2H 2 O + 2e - → H 2 + 2OH - - العملية الرئيسية ClO - + H 2 O + 2e - → Cl - + 2OH - ClO 3 - + 3H 2 O + 6e - → Cl - + 6OH -

يمكن استخدام أقطاب الجرافيت أو الكربون كأنود في المحلل الكهربائي الغشائي. حتى الآن ، تم استبدالها بشكل أساسي بأنودات التيتانيوم بطبقة من أكسيد الروثينيوم والتيتانيوم (أنودات ORTA) أو غيرها من الأنودات منخفضة الاستهلاك.

في المرحلة التالية ، يتم تبخير السائل الإلكتروليتي وتعديل محتوى NaOH فيه إلى تركيز تجاري من 42-50٪ بالوزن. وفقًا للمعيار.

Na + + e \ u003d Na 0 nNa + + nHg - = Na + Hg

يتدفق الملغم باستمرار من المحلل الكهربائي إلى محلل الملغم. يتم أيضًا تغذية المُحلل باستمرار بمياه نقية للغاية. فيه ، ملغم الصوديوم ، نتيجة لعملية كيميائية عفوية ، يتحلل بالكامل تقريبًا بواسطة الماء مع تكوين الزئبق ، محلول كاوي وهيدروجين:

Na + Hg + H 2 O = NaOH + 1 / 2H 2 + Hg

المحلول الكاوية الذي يتم الحصول عليه بهذه الطريقة ، وهو منتج تجاري ، لا يحتوي عمليًا على شوائب. يتم تحرير الزئبق بالكامل تقريبًا من الصوديوم وإعادته إلى المحلل الكهربائي. تتم إزالة الهيدروجين من أجل التنقية.

ومع ذلك ، فإن التنقية الكاملة للمحلول القلوي من مخلفات الزئبق أمر مستحيل عملياً ، وبالتالي فإن هذه الطريقة مرتبطة بتسرب الزئبق المعدني وأبخرة.

تزايد الطلبات على سلامة البيئةيؤدي الإنتاج والتكلفة العالية للزئبق المعدني إلى الاستبدال التدريجي لطريقة الزئبق بطرق الحصول على القلويات بمهبط صلب ، وخاصة طريقة الغشاء.

طرق الحصول على المختبر

في المختبر ، يتم إنتاج هيدروكسيد الصوديوم أحيانًا بوسائل كيميائية ، ولكن الأكثر شيوعًا هو استخدام غشاء صغير أو محلل كهربي من النوع الغشائي.

سوق الصودا الكاوية

الإنتاج العالمي من الصودا الكاوية ، 2005

الصانع	حجم الإنتاج ، مليون طن	حصة في الإنتاج العالمي
داو	6.363	11.1
شركة أوكسيدنتال كيميكال	2.552	4.4
فورموزا بلاستيك	2.016	3.5
PPG	1.684	2.9
باير	1.507	2.6
سولفاي	1.252	2.2
أكزو نوبيل	1.157	2.0
توسوه	1.110	1.9
أركيما	1.049	1.8
أولين	0.970	1.7
روسيا	1.290	2.24
الصين	9.138	15.88
آخر	27.559	47,87
المجموع:	57,541	100

في روسيا ، وفقًا لـ GOST 2263-79 ، يتم إنتاج الدرجات التالية من الصودا الكاوية:

TR - الزئبق الصلب (مقشر) ؛

TD - الحجاب الحاجز الصلب (منصهر) ؛

RR - محلول الزئبق ؛

РХ - محلول كيميائي

RD - محلول الحجاب الحاجز.

اسم المؤشر	TR OKP 21 3211 0400	TD OKP 21 3212 0200	RR OKP 21 3211 0100	РХ 1 الصف OKP 21 3221 0530	РХ 2 الصف OKP 21 3221 0540	RD أعلى درجة OKP 21 3212 0320	RD الصف الأول OKP 21 3212 0330
مظهر	كتلة متدرجة من اللون الأبيض. يسمح بالتلوين الضعيف	كتلة بيضاء ذائبة. يسمح بالتلوين الضعيف	سائل شفاف عديم اللون		سائل عديم اللون أو ملون. يسمح بالترسيب المتبلور	سائل عديم اللون أو ملون. يسمح بالترسيب المتبلور	سائل عديم اللون أو ملون. يسمح بالترسيب المتبلور
الكسر الكتلي من هيدروكسيد الصوديوم٪ لا يقل عن	98,5	94,0	42,0	45,5	43,0	46,0	44,0

مؤشرات السوق الروسي لهيدروكسيد الصوديوم السائل في 2005-2006

الاسم التجاري	2005 ألف طن	2006 ألف طن	حصة في 2005٪	حصة في عام 2006٪
JSC "Kaustik" ، Sterlitamak	239	249	20	20
هيئة الأوراق المالية "Kaustik" ، فولغوغراد	210	216	18	18
هيئة الأوراق المالية "Sayanskkhimplast"	129	111	11	9
Usoliekhimprom LLC	84	99	7	8
OAO Sibur-Neftekhim	87	92	7	8
OJSC "خيمبروم" ، تشيبوكساري	82	92	7	8
VOAO "Khimprom" فولغوغراد	87	90	7	7
ZAO Ilimkhimprom	70	84	6	7
هيئة الأوراق المالية "KChKhK"	81	79	7	6
ناك "أزوت"	73	61	6	5
OAO خيمبروم ، كيميروفو	42	44	4	4
المجموع:	1184	1217	100	100

مؤشرات السوق الروسي للصودا الكاوية الصلبة 2005-2006

الاسم التجاري	2005 طن	2006 طن	حصة في 2005٪	حصة في عام 2006٪
هيئة الأوراق المالية "Kaustik" ، فولغوغراد	67504	63510	62	60
JSC "Kaustik" ، Sterlitamak	34105	34761	31	33
OAO Sibur-Neftekhim	1279	833	1	1
VOAO "Khimprom" فولغوغراد	5768	7115	5	7
المجموع:	108565	106219	100	100

طلب

وقود الديزل الحيوي

الحصول على وقود الديزل الحيوي

هيدروكسيد الصوديومتستخدم في العديد من الصناعات وللاحتياجات المحلية:

يستخدم الكاوية في صناعة اللب والورقلإزالة اللجنين (عملية الكبريتات) من السليلوز ، في إنتاج الورق والكرتون والألياف الاصطناعية وألواح ألياف الخشب.
لتصبن الدهون إنتاج الصابون والشامبو والمنظفات الأخرى. في العصور القديمة ، كان الرماد يضاف إلى الماء أثناء الغسيل ، ويبدو أن ربات البيوت لاحظن أنه إذا كان الرماد يحتوي على دهون تدخل إلى الموقد أثناء الطهي ، فإن الأطباق تُغسل جيدًا. تم ذكر مهنة صانع الصابون (saponarius) لأول مرة حوالي عام 385 بعد الميلاد. ه. ثيودور بريسيانوس. يصنع العرب الصابون من الزيوت والصودا منذ القرن السابع ، واليوم يُصنع الصابون بنفس طريقة صنع الصابون منذ 10 قرون. حاليًا ، تُستخدم المنتجات القائمة على هيدروكسيد الصوديوم (مع إضافة هيدروكسيد البوتاسيوم ، المسخن إلى 50-60 درجة مئوية) في مجال الغسيل الصناعي لتنظيف منتجات الفولاذ المقاوم للصدأ من الشحوم والمواد الزيتية الأخرى ، وكذلك بقايا المعالجة الميكانيكية.
في الصناعات الكيماوية- لتحييد الأحماض وأكاسيد الأحماض ، ككاشف أو محفز في التفاعلات الكيميائية ، وفي التحليل الكيميائي للمعايرة ، ولتحديد الألمنيوم وفي إنتاج المعادن النقية ، في تكرير النفط- لانتاج الزيوت.
لتصنيع وقود الديزل الحيوي- مشتق من زيوت نباتية ويستخدم كبديل لوقود الديزل التقليدي. للحصول على وقود الديزل الحيوي ، تتم إضافة وحدة كتلة واحدة من الكحول إلى تسع وحدات كتلة من الزيت النباتي (أي يتم ملاحظة نسبة 9: 1) ، بالإضافة إلى محفز قلوي (هيدروكسيد الصوديوم). الإستر الناتج (بشكل رئيسي من حمض اللينوليك) له قابلية جيدة للاشتعال بسبب ارتفاع عدد السيتان. رقم السيتان هو خاصية كمية مشروطة للاشتعال الذاتي لوقود الديزل في أسطوانة المحرك (التناظرية لرقم الأوكتان للبنزين). إذا كان وقود الديزل المعدني يتميز بمؤشر 50-52٪ ، فإن ميثيل إيثر يتوافق بالفعل مبدئيًا مع 56-58٪ سيتان. يمكن أن تكون المواد الخام المستخدمة في إنتاج وقود الديزل الحيوي عبارة عن زيوت نباتية مختلفة: بذور اللفت وفول الصويا وغيرها ، باستثناء تلك التي تحتوي على نسبة عالية من حمض البالمتيك (زيت النخيل). أثناء إنتاجها ، تنتج عملية الأسترة أيضًا الجلسرين ، الذي يستخدم في الصناعات الغذائية ومستحضرات التجميل والورق ، أو يتم معالجته في الإبيكلوروهيدرين باستخدام طريقة سولفاي.
كما وكيل لحل انسداد أنابيب الصرف الصحي، على شكل حبيبات جافة أو كجزء من المواد الهلامية. يفصل هيدروكسيد الصوديوم الانسداد ويسهل حركته بسهولة إلى أسفل الأنبوب.
للدفاع المدني التفريغ والتحييدالمواد السامة ، بما في ذلك السارين ، في أجهزة إعادة التنفس (جهاز التنفس المعزول (IDA) لتنظيف هواء الزفير من ثاني أكسيد الكربون.
يستخدم هيدروكسيد الصوديوم أيضًا مع الزنك للتركيز. يتم غلي عملة نحاسية في محلول هيدروكسيد الصوديوم في وجود حبيبات الزنك المعدنية ، وبعد 45 ثانية ، يتحول لون العملة المعدنية إلى الفضة. بعد ذلك ، يتم إخراج العملة المعدنية من المحلول وتسخينها في لهب الموقد ، حيث يتحول على الفور تقريبًا إلى "ذهبي". أسباب هذه التغييرات هي كما يلي: تتفاعل أيونات الزنك مع هيدروكسيد الصوديوم (في حالة نقص) لتكوين Zn (OH) 4 2− - والذي ، عند تسخينه ، يتحلل إلى زنك معدني ويترسب على سطح العملة المعدنية. وعندما يتم تسخينه ، يشكل الزنك والنحاس سبيكة ذهبية - نحاس.
يستخدم هيدروكسيد الصوديوم أيضًا في تنظيف قوالب الإطارات.
يستخدم هيدروكسيد الصوديوم أيضًا في الإنتاج غير القانوني الميثامفيتامينوأدوية أخرى.
في الطبخ:لغسل وتقشير الفواكه والخضروات ، في إنتاج الشوكولاتة والكاكاو ، المشروبات ، الآيس كريم ، تلوين الكراميل ، لتليين الزيتون وإعطائه اللون الأسود ، في إنتاج منتجات المخابز. مسجل كمكمل غذائي E524.
يتم تحضير بعض الأطباق باستخدام مادة كاوية:
- lutefisk- طبق سمك اسكندنافي - ينقع سمك القد المجفف لمدة 5-6 أيام في مادة قلوية كاوية ويكتسب قوامًا ناعمًا يشبه الهلام.
- المملح- المعجنات الألمانية - قبل الخبز يتم معالجتها في محلول من القلويات الكاوية ، مما يساهم في تكوين هش فريد من نوعه.
في التجميل لإزالة الجلد المتقرن: الثآليل ، الورم الحليمي.

احتياطات للتعامل مع هيدروكسيد الصوديوم

هيدروكسيد الصوديوم مادة كاوية ومسببة للتآكل.إنه ينتمي إلى مواد من فئة الخطر الثانية. لذلك ، يجب توخي الحذر عند العمل معها. يتسبب ملامسة الجلد والأغشية المخاطية والعينين في حروق كيميائية شديدة. يتسبب ملامسة العينين في تغيرات لا رجعة فيها في العصب البصري (ضمور) ، ونتيجة لذلك فقدان البصر. في حالة ملامسة الأسطح المخاطية للقلويات الكاوية ، من الضروري غسل المنطقة المصابة بتيار من الماء ، وفي حالة ملامستها للجلد بمحلول ضعيف من حمض الأسيتيك. عند العمل بالصوديوم الكاوية ، يوصى باستخدام معدات الحماية التالية: نظارات واقية من رذاذ المواد الكيميائية لحماية العين ، قفازات مطاطية أو قفازات بسطح مطاطي لحماية اليد ، لحماية الجسم - ملابس مشبعة بالفينيل مقاومة للمواد الكيميائية أو بدلات مطاطية.

MAC لهيدروكسيد الصوديوم في الهواء هو 0.5 مجم / متر مكعب.

المؤلفات

التكنولوجيا الكيميائية العامة. إد. آي بي موخلينوفا. كتاب مدرسي للتخصصات الكيميائية التكنولوجية للجامعات. - م: المدرسة العليا.
أساسيات الكيمياء العامة ، المجلد 3 ، بي في نيكراسوف. - م: الكيمياء ، 1970.
التكنولوجيا الكيميائية العامة. فورمر آي إي ، زايتسيف ف.- إم: المدرسة العليا ، 1978.
أمر وزارة الصحة في الاتحاد الروسي بتاريخ 28 مارس 2003 رقم 126 "بشأن الموافقة على قائمة عوامل الإنتاج الضارة ، والتي بموجبها يوصى باستخدام الحليب أو منتجات غذائية أخرى معادلة لأغراض وقائية".
المرسوم الصادر عن كبير الأطباء الصحيين للدولة في الاتحاد الروسي بتاريخ 4 أبريل 2003 رقم 32 "بشأن التشريع اللوائح الصحيةلتنظيم نقل البضائع ل النقل بالسكك الحديدية. SP 2.5.1250-03 ".
القانون الاتحادي رقم 116-FZ المؤرخ 21 يوليو 1997 "بشأن السلامة الصناعية لمنشآت الإنتاج الخطرة" (بصيغته المعدلة في 18 ديسمبر 2006).
قرار وزارة الموارد الطبيعية في الاتحاد الروسي الصادر في 2 ديسمبر 2002 رقم 786 "بشأن الموافقة على كتالوج التصنيف الفيدرالي للنفايات" (بصيغته المعدلة والمكملة في 30 يوليو 2003).
المرسوم الصادر عن لجنة العمل التابعة لاتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية المؤرخ 25 أكتوبر 1974 N 298 / P-22 "بشأن الموافقة على قائمة الصناعات وورش العمل والمهن والوظائف ذات ظروف العمل الضارة ، والعمل الذي يمنح الحق في إجازة إضافية وعمل أقصر اليوم "(بصيغته المعدلة في 29 مايو 1991).
مرسوم وزارة العمل الروسية بتاريخ 22 يوليو 1999 N 26 "بشأن الموافقة على معايير الصناعة القياسية للإصدار المجاني للملابس الخاصة والأحذية الخاصة وغيرها من معدات الحماية الشخصية للعاملين في الصناعات الكيماوية."
المرسوم الصادر عن كبير الأطباء الصحيين للدولة في الاتحاد الروسي بتاريخ 30 مايو 2003 رقم 116 بشأن دخول القانون العام رقم 2.1.6 حيز التنفيذ. الهواء الجويمناطق مأهولة بالسكان "(بصيغته المعدلة في 3 نوفمبر 2005).

ذوبان الأحماض والقواعد والأملاح في الماء

ح +

لي +

ك +

نا +

NH4 +

با 2+

Ca2 +

ملغ 2 +

ريال 2 +

آل 3+

Cr3 +

Fe2 +

Fe3 +

Ni2 +

Co2 +

Mn2 +

Zn2 +

حج +

Hg2 +

الزئبق 2 2+

Pb 2+

sn 2+

النحاس +

Cu2 +

أوه-

F-

Cl-

Br-

أنا-

S2−

SO 3 2−

صوديومينتمي إلى الفلزات القلوية ويقع في المجموعة الفرعية الرئيسية للمجموعة الأولى من PSE لهم. DI. مندليف. على مستوى الطاقة الخارجية لذراتها ، على مسافة كبيرة نسبيًا من النواة ، يوجد إلكترون واحد ، تتخلى عنه ذرات الفلزات القلوية بسهولة ، وتتحول إلى كاتيونات أحادية الشحنة ؛ هذا يفسر النشاط الكيميائي العالي جدا للمعادن القلوية.

طريقة شائعة للحصول على القلوية هي التحليل الكهربائي لأملاحها (عادة الكلوريدات).

الصوديوم ، كمعدن قلوي ، يتميز بصلابة منخفضة وكثافة منخفضة ونقاط انصهار منخفضة.

يتفاعل الصوديوم مع الأكسجين ، ويشكل أساسًا بيروكسيد الصوديوم

2 Na + O2 Na2O2

عن طريق تقليل البيروكسيدات والأكسيدات الفائقة التي تحتوي على فائض من معدن قلوي ، يمكن الحصول على أكسيد:

Na2O2 + 2 Na 2 Na2O

يتفاعل أكسيد الصوديوم مع الماء لتكوين هيدروكسيد: Na2O + H2O → 2 NaOH.

تتحلل البيروكسيدات تمامًا بالماء بتكوين القلويات: Na2O2 + 2 HOH → 2 NaOH + H2O2

مثل جميع المعادن القلوية ، يعتبر الصوديوم عامل اختزال قوي ويتفاعل بقوة مع العديد من غير المعادن (باستثناء النيتروجين واليود والكربون والغازات النبيلة):

يتفاعل بشكل سيئ للغاية مع النيتروجين في التفريغ المتوهج ، مكونًا مادة غير مستقرة للغاية - نيتريد الصوديوم.

يتفاعل مع الأحماض المخففة مثل المعدن العادي:

مع الأحماض المؤكسدة المركزة ، يتم إطلاق منتجات الاختزال:

هيدروكسيد الصوديومهيدروكسيد الصوديوم (القلويات الكاوية) هو قاعدة كيميائية قوية. في الصناعة ، يتم إنتاج هيدروكسيد الصوديوم بالطرق الكيميائية والكهروكيميائية.

الطرق الكيميائية للحصول على:

الجير ، والذي يتكون من تفاعل محلول الصودا مع حليب الجير عند درجة حرارة حوالي 80 درجة مئوية. هذه العملية تسمى الكاوية. يمر من خلال رد الفعل:

Na 2 CO 3 + Ca (OH) 2 → 2NaOH + CaCO 3

تتكون من مرحلتين:

Na 2 CO 3 + Fe 2 O 3 → 2NaFeO 2 + CO 2

2NaFeO 2 + xH 2 O \ u003d 2NaOH + Fe 2 O 3 * xH 2 O

كهربيًا ، يتم الحصول على هيدروكسيد الصوديوم عن طريق التحليل الكهربائي لمحاليل الهاليت (معدن يتكون أساسًا من الملح الشائع كلوريد الصوديوم) مع الإنتاج المتزامن للهيدروجين والكلور. يمكن تمثيل هذه العملية بصيغة الملخص:

2NaCl + 2H 2 O ± 2e- → H 2 + Cl 2 + 2NaOH

يتفاعل هيدروكسيد الصوديوم:

1) التحييد:

هيدروكسيد الصوديوم + حمض الهيدروكلوريك → NaCl + H 2 O

2) التبادل مع الأملاح في المحلول:

2NaOH + CuSO 4 → Cu (OH) 2 ↓ + Na 2 SO4

3) يتفاعل مع اللافلزات

3S + 6 NaOH → 2Na 2 S + Na 2 SO 3 + 3H 2 O

4) يتفاعل مع المعادن

2Al + 2NaOH + 6H 2 O → 3H 2 + 2Na

يستخدم هيدروكسيد الصوديوم على نطاق واسع في العديد من الصناعات ، على سبيل المثال ، في فصل الألياف ، لتصبن الدهون في صناعة الصابون ؛ كمحفز للتفاعلات الكيميائية ، في إنتاج وقود الديزل ، إلخ.

كربونات الصوديوميتم إنتاجه إما على شكل Na 2 CO 3 (رماد الصودا) ، أو على شكل Na 2 CO 3 * 10H 2 O (صودا بلورية) ، أو في صورة NaHCO 3 بيكربونات (صودا الشرب).

غالبًا ما يتم إنتاج الصودا بطريقة كلوريد الأمونيا ، بناءً على التفاعل:

كلوريد الصوديوم + NH 4 HCO 3 ↔ NaHCO 3 + NH4Cl

تستهلك العديد من الصناعات كربونات الصوديوم: الكيماويات ، والصابون ، ولب الورق والورق ، والمنسوجات ، والأغذية ، إلخ.

· احتياطات التعامل مع هيدروكسيد الصوديوم. · الأدبيات و middot

يمكن إنتاج هيدروكسيد الصوديوم صناعيًا بالطرق الكيميائية والكهروكيميائية.

الطرق الكيميائية للحصول على هيدروكسيد الصوديوم

إلى الطرق الكيميائيةيشمل إنتاج هيدروكسيد الصوديوم الكلسي والحديد.

الطرق الكيميائية لإنتاج هيدروكسيد الصوديوم لها عيوب كبيرة: يتم استهلاك الكثير من ناقلات الطاقة ، والصودا الكاوية الناتجة ملوثة بشدة بالشوائب.

اليوم ، تم استبدال هذه الأساليب بالكامل تقريبًا بطرق التصنيع الكهروكيميائية.

طريقة الجير

تتكون طريقة الجير لإنتاج هيدروكسيد الصوديوم في تفاعل محلول الصودا مع الجير المطفأ عند درجة حرارة حوالي 80 درجة مئوية. هذه العملية تسمى الكاوية. يمر من خلال رد الفعل:

Na 2 CO 3 + Ca (OH) 2 \ u003d 2NaOH + CaCO 3

نتيجة للتفاعل ، يتم الحصول على محلول من هيدروكسيد الصوديوم وراسب من كربونات الكالسيوم. تنفصل كربونات الكالسيوم عن المحلول ، الذي يتبخر للحصول على منتج مصهور يحتوي على حوالي 92٪ من الكتلة. هيدروكسيد الصوديوم. بعد ذوبان هيدروكسيد الصوديوم وسكبها في براميل حديدية ، حيث تتصلب.

طريقة الفريت

تتكون طريقة الحديد لإنتاج هيدروكسيد الصوديوم من مرحلتين:

Na 2 CO 3 + Fe 2 O 3 \ u003d 2NaFeO 2 + CO 2
2NaFeO 2 + xH 2 O \ u003d 2NaOH + Fe 2 O 3 * xH 2 O

التفاعل 1 هو عملية تلبيد رماد الصودا بأكسيد الحديد عند درجة حرارة 1100-1200 درجة مئوية. بالإضافة إلى ذلك ، يتم تكوين بقع الصوديوم وإطلاق ثاني أكسيد الكربون. بعد ذلك ، تتم معالجة العجينة (نقية) بالماء وفقًا للتفاعل 2 ؛ يتم الحصول على محلول من هيدروكسيد الصوديوم وراسب من Fe 2 O 3 * xH 2 O ، والذي بعد فصله عن المحلول ، يتم إرجاعه إلى العملية. يحتوي المحلول القلوي الناتج على حوالي 400 جم / لتر هيدروكسيد الصوديوم. يتم تبخيره للحصول على منتج يحتوي على حوالي 92٪ من الكتلة. هيدروكسيد الصوديوم ، ثم الحصول على منتج صلب على شكل حبيبات أو رقائق.

الطرق الكهروكيميائية لإنتاج هيدروكسيد الصوديوم

يتم الحصول على هيدروكسيد الصوديوم كهربائيا التحليل الكهربائي لمحاليل الهاليت(معدن يتكون أساسًا من ملح الطعام NaCl) مع الإنتاج المتزامن للهيدروجين والكلور. يمكن تمثيل هذه العملية بصيغة الملخص:

2NaCl + 2H 2 O ± 2e - → H 2 + Cl 2 + 2NaOH

يتم إنتاج القلويات الكاوية والكلور بثلاث طرق كهروكيميائية. اثنان منهم عبارة عن تحليل كهربائي باستخدام كاثود صلب (طرق الحجاب الحاجز والغشاء) ، والثالث هو التحليل الكهربائي باستخدام كاثود الزئبق السائل (طريقة الزئبق).

تُستخدم جميع الطرق الثلاث للحصول على الكلور والمواد الكاوية في ممارسات الإنتاج العالمية ، مع وجود اتجاه واضح نحو زيادة حصة التحليل الكهربائي للأغشية.

في روسيا ، يتم إنتاج ما يقرب من 35٪ من جميع المواد الكاوية عن طريق التحليل الكهربائي باستخدام كاثود الزئبق و 65٪ عن طريق التحليل الكهربائي باستخدام كاثود صلب.

طريقة الحجاب الحاجز

مخطط خلية التحليل الكهربائي القديمة الغشاء لإنتاج الكلور والغسول: لكن- الأنود، في- عوازل ، من- الكاثود ، د- مساحة مليئة بالغازات (فوق الأنود - الكلور ، فوق الكاثود - الهيدروجين) ، م- الحجاب الحاجز

إن أبسط الطرق الكهروكيميائية ، من حيث تنظيم العملية والمواد الإنشائية للمحلل الكهربائي ، هي طريقة الحجاب الحاجز لإنتاج هيدروكسيد الصوديوم.

يتم تغذية محلول الملح الموجود في خلية التحليل الكهربائي للغشاء باستمرار في فراغ الأنود ويتدفق عبر غشاء الأسبستوس ، وعادة ما يتم ترسيبه على شبكة كاثود فولاذية ، والتي ، في بعض الحالات ، تُضاف إليها كمية صغيرة من ألياف البوليمر.

في العديد من تصميمات المحلل الكهربائي ، يتم غمر الكاثود تمامًا تحت طبقة الأنوليت (المنحل بالكهرباء من مساحة الأنود) ، ويتم إزالة الهيدروجين المنطلق على شبكة الكاثود من أسفل الكاثود باستخدام أنابيب الغاز ، دون اختراق الحجاب الحاجز في مساحة الأنود بسبب التيار المعاكس.

يعتبر التدفق المعاكس ميزة مهمة جدًا في تصميم خلية الحجاب الحاجز. بفضل تدفق التيار المعاكس الموجه من مساحة الأنود إلى مساحة الكاثود من خلال غشاء مسامي ، يصبح من الممكن الحصول على الغسول والكلور بشكل منفصل. تم تصميم تدفق التيار المعاكس لمواجهة انتشار وهجرة أيونات OH إلى مساحة الأنود. إذا كان التيار المعاكس غير كافٍ ، فإن أيون هيبوكلوريت (ClO -) يبدأ بالتشكل في مساحة الأنود بكميات كبيرة ، والتي ، بعد ذلك ، يمكن أن تتأكسد عند الأنود إلى أيون الكلورات ClO 3 -. يقلل تكوين أيون الكلورات بشكل خطير من الكفاءة الحالية للكلور وهو عملية جانبية رئيسية في هذه الطريقة لإنتاج هيدروكسيد الصوديوم. يعتبر إطلاق الأكسجين ضارًا أيضًا ، مما يؤدي إلى تدمير الأنودات ، وإذا كانت مصنوعة من مواد كربونية ، فإنها تؤدي إلى دخول شوائب الفوسجين في الكلور.

الأنود: 2Cl - 2e → Cl 2 - العملية الرئيسية 2H 2 O - 2e - → O 2 + 4H +كاثود: 2H 2 O + 2e → H 2 + 2OH - العملية الرئيسية ClO - + H 2 O + 2e - → Cl - + 2OH - ClO 3 - + 3H 2 O + 6e - → Cl - + 6OH -

ملح الطعام وكبريتات الصوديوم والشوائب الأخرى ، عندما يزيد تركيزها في المحلول عن حد قابليتها للذوبان ، يترسب. يتم صب المحلول الكاوية من الرواسب ونقله كمنتج نهائي إلى المستودع أو تستمر مرحلة التبخر للحصول على منتج صلب ، متبوعًا بالذوبان أو التساقط أو التحبيب.

العكس ، أي ملح الطعام المتبلور في راسب ، يتم إرجاعه مرة أخرى إلى العملية ، لتحضير ما يسمى بالمحلول الملحي العكسي منه. من أجل تجنب تراكم الشوائب في المحاليل ، يتم فصل الشوائب قبل تحضير المحلول الملحي.

يتم تعويض فقدان الأنوليت بإضافة محلول ملحي جديد يتم الحصول عليه عن طريق الترشيح الجوفي لطبقات الملح ، أو المحاليل الملحية المعدنية مثل bischofite ، والتي سبق تنقيتها من الشوائب ، أو عن طريق إذابة الهاليت. يتم تنظيف المحلول الملحي الطازج قبل خلطه بمحلول ملحي عكسي من المعلقات الميكانيكية وجزء كبير من أيونات الكالسيوم والمغنيسيوم.

يُفصل الكلور الناتج عن بخار الماء ، ثم يُضغط ويُغذى إما لإنتاج المنتجات المحتوية على الكلور أو إلى التسييل.

نظرًا للبساطة النسبية والتكلفة المنخفضة ، لا تزال طريقة الحجاب الحاجز لإنتاج هيدروكسيد الصوديوم مستخدمة على نطاق واسع في الصناعة.

طريقة الغشاء

طريقة الغشاء لإنتاج هيدروكسيد الصوديوم هي الأكثر كفاءة في استخدام الطاقة ، ولكن في نفس الوقت يصعب تنظيمها وتشغيلها.

من وجهة نظر العمليات الكهروكيميائية ، طريقة الغشاء مشابهة لطريقة الحجاب الحاجز ، لكن مسافات الأنود والكاثود مفصولة تمامًا عن طريق غشاء تبادل كاتيون غير منفذ للأنيون. بفضل هذه الخاصية ، يصبح من الممكن الحصول على سوائل أنقى مما في حالة طريقة الحجاب الحاجز. لذلك ، في المحلل الكهربائي الغشائي ، على عكس خلية الحجاب الحاجز ، لا يوجد تيار واحد ، بل اثنان.

كما هو الحال في طريقة الحجاب الحاجز ، يدخل تدفق محلول الملح حيز الأنود. وفي الكاثود - الماء منزوع الأيونات. يتدفق تيار من الأنوليت المستنفد من فضاء الكاثود ، والذي يحتوي أيضًا على شوائب من هيبوكلوريت وأيونات الكلورات والكلور ، ومن مساحة الأنود - الغسول والهيدروجين ، والتي لا تحتوي عمليًا على شوائب وقريبة من التركيز التجاري ، مما يقلل من الطاقة تكاليف تبخرها وتنقيتها.

يكون القلوي الناتج عن التحليل الكهربائي للأغشية جيدًا تقريبًا مثل المنتج بواسطة طريقة كاثود الزئبق وهو يحل ببطء محل القلوي الناتج عن طريقة الزئبق.

في الوقت نفسه ، يتم تنظيف محلول التغذية بالملح (الطازج والمعاد تدويره) والماء قدر الإمكان من أي شوائب. يتم تحديد هذا التنظيف الشامل من خلال التكلفة العالية لأغشية التبادل الكاتيوني البوليمري وقابليتها للتأثر بالشوائب في محلول التغذية.

بالإضافة إلى ذلك ، فإن الشكل الهندسي المحدود ، بالإضافة إلى القوة الميكانيكية المنخفضة والاستقرار الحراري لأغشية التبادل الأيوني ، يحددان إلى حد كبير التصاميم المعقدة نسبيًا لمحطات التحليل الكهربائي للأغشية. للسبب نفسه ، تتطلب مصانع الأغشية أكثر أنظمة التحكم والإدارة التلقائية تعقيدًا.

مخطط المحلل الكهربائي الغشائي.

طريقة الزئبق مع الكاثود السائل

من بين الطرق الكهروكيميائية لإنتاج القلويات ، الأكثر على نحو فعالهو التحليل الكهربائي باستخدام كاثود الزئبق. تعتبر القلويات التي يتم الحصول عليها عن طريق التحليل الكهربائي باستخدام كاثود سائل من الزئبق أنظف بكثير من تلك التي يتم الحصول عليها بطريقة الحجاب الحاجز (وهذا أمر بالغ الأهمية لبعض الصناعات). على سبيل المثال ، في إنتاج الألياف الاصطناعية ، يمكن استخدام مادة كاوية عالية النقاء فقط) ، وبالمقارنة مع طريقة الغشاء ، فإن تنظيم عملية الحصول على القلويات بطريقة الزئبق أبسط بكثير.

مخطط المحلل الكهربائي الزئبقي.

يتكون التركيب الخاص بالتحليل الكهربي للزئبق من محلل كهربائي ومحلل ملغم ومضخة زئبق متصلة ببعضها البعض عن طريق اتصالات موصلة للزئبق.

كاثود المحلل الكهربائي هو تدفق للزئبق تضخه مضخة. الأنودات - الجرافيت أو الكربون أو التآكل المنخفض (ORTA أو TDMA أو غيرهما). جنبا إلى جنب مع الزئبق ، يتدفق تيار من ملح الطعام باستمرار عبر المحلل الكهربائي.

عند الأنود ، تتأكسد أيونات الكلور من المنحل بالكهرباء ، ويتحرر الكلور:

2Cl - 2e → Cl 2 0 - العملية الرئيسية 2H 2 O - 2e - → O 2 + 4H + 6ClO - + 3H 2 O - 6e - → 2ClO 3 - + 4Cl - + 1.5O 2 + 6H +

تتم إزالة الكلور والأنوليت من المحلل الكهربائي. يتم تشبع الأنوليت الخارج من المحلل الكهربائي بمادة الهاليت الطازجة ، ويتم إزالة الشوائب الموجودة به ، بالإضافة إلى غسلها من الأنودات والمواد الهيكلية ، وإعادتها إلى التحليل الكهربائي. قبل التشبع ، يتم استخلاص الكلور المذاب فيه من الأنوليت.

يتم تقليل أيونات الصوديوم عند الكاثود ، والتي تشكل محلولًا ضعيفًا من الصوديوم في الزئبق (ملغم الصوديوم):

Na + + e \ u003d Na 0 nNa + + nHg = Na + Hg

Na + Hg + H 2 O = NaOH + 1 / 2H 2 + Hg

تؤدي المتطلبات المتزايدة للسلامة البيئية للإنتاج والتكلفة العالية للزئبق المعدني إلى الاستبدال التدريجي لطريقة الزئبق بطرق إنتاج القلويات بمهبط صلب ، وخاصة طريقة الغشاء.