Sodyum hidroksite kalitatif reaksiyon. Sodyum hidroksit (E524)

Sodyum alkali metallere aittir ve PSE'nin birinci grubunun ana alt grubunda yer alır. DI. Mendeleyev. Atomunun dış enerji seviyesinde, çekirdekten nispeten büyük bir mesafede, alkali metal atomlarının kolayca vazgeçip tek yüklü katyonlara dönüştüğü bir elektron vardır; bu, alkali metallerin çok yüksek kimyasal aktivitesini açıklar.

Alkali elde etmek için yaygın bir yöntem, tuzlarının (genellikle klorürler) eriyiklerinin elektrolizidir.

Bir alkali metal olarak sodyum, düşük sertlik, düşük yoğunluk ve düşük erime noktaları ile karakterize edilir.

Oksijenle etkileşime giren sodyum, esas olarak sodyum peroksit oluşturur.

2 Na + O2 Na2O2

Bir alkali metal fazlası ile peroksitleri ve süperoksitleri indirgeyerek, bir oksit elde edilebilir:

Na2O2 + 2 Na 2 Na2O

Sodyum oksit su ile reaksiyona girerek hidroksit oluşturur: Na2O + H2O → 2 NaOH.

Peroksitler, alkali oluşumu ile su ile tamamen hidrolize edilir: Na2O2 + 2 HOH → 2 NaOH + H2O2

Tüm alkali metaller gibi, sodyum da güçlü bir indirgeyici ajandır ve birçok metal olmayan (azot, iyot, karbon, soy gazlar hariç) kuvvetli bir şekilde etkileşime girer:

Bir kızdırma deşarjında ​​nitrojen ile son derece zayıf reaksiyona girerek çok kararsız bir madde - sodyum nitrür oluşturur.

Normal bir metal gibi seyreltik asitlerle reaksiyona girer:

Konsantre oksitleyici asitlerle indirgeme ürünleri açığa çıkar:

Sodyum hidroksit NaOH (kostik alkali) güçlü bir kimyasal bazdır. Endüstride sodyum hidroksit kimyasal ve elektrokimyasal yöntemlerle üretilir.

Kimyasal elde etme yöntemleri:

Yaklaşık 80 ° C sıcaklıkta bir soda çözeltisinin kireç sütü ile etkileşiminden oluşan kireç. Bu işleme kostikleştirme denir; reaksiyondan geçer:

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

İki aşama içeren ferritik:

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

2NaFeO 2 + xH20 \u003d 2NaOH + Fe203 * xH20

Elektrokimyasal olarak, sodyum hidroksit, aynı anda hidrojen ve klor üretimi ile halit (esas olarak ortak tuz NaCl'den oluşan bir mineral) çözeltilerinin elektrolizi ile elde edilir. Bu süreç özet formülle temsil edilebilir:

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

Sodyum hidroksit reaksiyona girer:

1) nötralizasyon:

NaOH + HCl → NaCl + H 2 O

2) çözeltideki tuzlarla değiştirin:

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

3) metal olmayanlarla reaksiyona girer

3S + 6NaOH → 2Na2S + Na2SO3 + 3H2O

4) metallerle reaksiyona girer

2Al + 2NaOH + 6H20 → 3H 2 + 2Na

Sodyum hidroksit, çeşitli endüstrilerde yaygın olarak kullanılmaktadır, örneğin, sabun üretiminde yağların sabunlaştırılması için hamur haline getirmede; kimyasal reaksiyonlar için bir katalizör olarak, dizel yakıt üretiminde vb.

Sodyum karbonat ya Na2C03 (soda külü) biçiminde ya da kristalli Na2C03*10H20 (kristal soda) biçiminde ya da NaHC03 bikarbonat (içme sodası) biçiminde üretilir.

Soda, çoğunlukla reaksiyona dayalı olarak amonyak-klorür yöntemiyle üretilir:

NaCl + NH4HC03 ↔NaHC03 + NH4Cl

Birçok endüstri sodyum karbonat tüketir: kimya, sabun, kağıt hamuru ve kağıt, tekstil, gıda vb.

· Sodyum hidroksit kullanımı için önlemler · Literatür ve orta nokta

Sodyum hidroksit endüstriyel olarak kimyasal ve elektrokimyasal yöntemlerle üretilebilir.

Sodyum hidroksit elde etmek için kimyasal yöntemler

İLE kimyasal yöntemler sodyum hidroksit üretimi kalkerli ve ferritik içerir.

Sodyum hidroksit üretmek için kimyasal yöntemlerin önemli dezavantajları vardır: çok fazla enerji taşıyıcısı tüketilir, ortaya çıkan kostik soda, safsızlıklarla ağır şekilde kirlenir.

Günümüzde bu yöntemlerin yerini neredeyse tamamen elektrokimyasal üretim yöntemleri almıştır.

kireç yöntemi

Sodyum hidroksit üretmek için kireç yöntemi, yaklaşık 80 ° C sıcaklıkta bir soda çözeltisinin sönmüş kireç ile etkileşiminden oluşur. Bu işleme kostikleştirme denir; reaksiyondan geçer:

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

Reaksiyonun bir sonucu olarak, bir sodyum hidroksit çözeltisi ve bir kalsiyum karbonat çökeltisi elde edilir. Kalsiyum karbonat, kütlenin yaklaşık %92'sini içeren erimiş bir ürün elde etmek üzere buharlaştırılan çözeltiden ayrılır. NaOH. NaOH eritilip demir bidonlara döküldükten sonra katılaşır.

ferrit yöntemi

Sodyum hidroksit üretmek için ferritik yöntem iki aşamadan oluşur:

1. Na 2 CO 3 + Fe 2 O 3 \u003d 2NaFeO 2 + CO 2
2. 2NaFeO 2 + xH20 \u003d 2NaOH + Fe203 * xH20

Reaksiyon 1, soda külünün 1100-1200 °C sıcaklıkta demir oksit ile sinterlenmesi işlemidir. Ayrıca sodyum zerresi oluşur ve karbondioksit açığa çıkar. Daha sonra kek, reaksiyon 2'ye göre su ile işlenir (süzülür); bir sodyum hidroksit çözeltisi ve bir Fe203 *xH20 çökeltisi elde edilir, bu çözelti çözeltiden ayrıldıktan sonra işleme döndürülür. Elde edilen alkali solüsyon yaklaşık 400 g/l NaOH içerir. Kütlenin yaklaşık %92'sini içeren bir ürün elde etmek için buharlaştırılır. NaOH ve ardından granül veya pul şeklinde katı bir ürün elde edin.

Sodyum hidroksit üretmek için elektrokimyasal yöntemler

Elektrokimyasal olarak sodyum hidroksit elde edilir halit çözeltilerinin elektrolizi(esas olarak sofra tuzu NaCl'den oluşan bir mineral) aynı anda hidrojen ve klor üretimi. Bu süreç özet formülle temsil edilebilir:

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

Kostik alkali ve klor, üç elektrokimyasal yöntemle üretilir. Bunlardan ikisi katı katot ile elektroliz (diyafram ve membran yöntemleri), üçüncüsü sıvı cıva katot ile elektroliz (cıva yöntemi).

Klor ve kostik elde etmenin üç yöntemi de dünya üretim uygulamalarında kullanılmaktadır ve membran elektrolizinin payındaki artışa yönelik açık bir eğilim vardır.

Rusya'da üretilen tüm kostiklerin yaklaşık %35'i cıva katot ile elektroliz yoluyla ve %65'i katı katot ile elektroliz yoluyla üretilir.

diyafram yöntemi

Klor ve sodalı su üretimi için eski bir diyafram elektrolitik hücrenin şeması: FAKAT- anot, İÇİNDE- izolatörler, İTİBAREN- katot, D- gazlarla dolu boşluk (anodun üstünde - klor, katodun üstünde - hidrojen), m- diyafram

Elektrolizör için proses ve yapısal malzemelerin düzenlenmesi açısından elektrokimyasal yöntemlerin en basiti, sodyum hidroksit üretmek için diyafram yöntemidir.

Diyafram hücresindeki tuz çözeltisi, sürekli olarak anot boşluğuna beslenir ve genellikle çelik katot ızgarası üzerinde biriktirilen bir asbest diyaframından akar ve bazı durumlarda buna bağlı değildir. çok sayıda polimer lifler.

Elektrolizörlerin birçok tasarımında, katot tamamen anolit tabakasının (anot boşluğundan elektrolit) altına daldırılır ve katot ızgarasında salınan hidrojen, diyaframdan anot boşluğuna girmeden gaz boruları kullanılarak katodun altından çıkarılır. karşı akım nedeniyle.

Karşı akış, diyafram hücre tasarımının çok önemli bir özelliğidir. Anot boşluğundan katot boşluğuna gözenekli bir diyafram aracılığıyla yönlendirilen karşı akım sayesinde, kostik ve klorun ayrı ayrı elde edilmesi mümkün hale gelir. Karşı akım akışı, OH - iyonlarının anot boşluğuna difüzyonunu ve göçünü engellemek için tasarlanmıştır. Karşı akım miktarı yetersizse, anot boşluğunda büyük miktarlarda hipoklorit iyonu (ClO -) oluşmaya başlar, bundan sonra anotta klorat iyonu ClO3 - 'e oksitlenebilir. Klorat iyonunun oluşumu, klorun mevcut verimliliğini ciddi şekilde azaltır ve bu sodyum hidroksit üretme yönteminde önemli bir yan işlemdir. Oksijen salınımı da zararlıdır, bu da anotların tahrip olmasına ve eğer karbon malzemelerden yapılmışlarsa klora fosgen safsızlıklarının girmesine yol açar.

Anot: 2Cl - 2e → Cl 2 - ana süreç 2H 2 O - 2e - → O 2 + 4H + Katot: 2H 2 O + 2e → H 2 + 2OH - ana süreç ClO - + H20 + 2e - → Cl - + 2OH - ClO 3 - + 3H20 + 6e - → Cl - + 6OH -

Diyaframlı elektrolizörlerde anot olarak grafit veya karbon elektrotlar kullanılabilir. Bugüne kadar, çoğunlukla rutenyum oksit-titanyum kaplamalı (ORTA anotları) veya diğer düşük tüketimli anotlara sahip titanyum anotlar ile değiştirilmiştir.

Üzerinde Sonraki etap elektrolitik sıvı buharlaştırılır ve içindeki NaOH içeriği, ağırlıkça %42-50'lik bir ticari konsantrasyona ayarlanır. standarda uygun olarak.

Sofra tuzu, sodyum sülfat ve diğer safsızlıklar, çözeltideki konsantrasyonları çözünürlük limitlerinin üzerine çıktığında çökelir. Kostik çözelti çökeltiden boşaltılır ve bitmiş ürün olarak depoya aktarılır veya katı bir ürün elde etmek için buharlaştırma aşamasına devam edilir, ardından eritme, pullanma veya granülasyon yapılır.

Tersi, yani bir çökelti halinde kristalize olan sofra tuzu, işleme geri döndürülerek ondan ters tuzlu su hazırlanır. Ondan, çözeltilerde yabancı maddelerin birikmesini önlemek için, dönüş tuzlu su hazırlanmadan önce safsızlıklar ayrılır.

Anolit kaybı, tuz katmanlarının yeraltı liçi ile elde edilen taze tuzlu su, bischofit gibi mineral tuzlu sular, daha önce safsızlıklardan saflaştırılmış veya halitin çözülmesiyle yenilenir. Ters tuzlu su ile karıştırılmadan önce taze tuzlu su mekanik süspansiyonlardan ve önemli bir miktarda kalsiyum ve magnezyum iyonlarından temizlenir.

Ortaya çıkan klor, su buharından ayrılır, sıkıştırılır ve ya klor içeren ürünlerin üretimine ya da sıvılaştırmaya beslenir.

Göreceli basitliği ve düşük maliyeti nedeniyle, sodyum hidroksit üretmek için diyafram yöntemi endüstride hala yaygın olarak kullanılmaktadır.

membran yöntemi

Sodyum hidroksit üretimi için membran yöntemi, enerji açısından en verimli yöntemdir, ancak aynı zamanda organize edilmesi ve çalıştırılması zordur.

Elektrokimyasal süreçler açısından, membran yöntemi diyafram yöntemine benzer, ancak anot ve katot boşlukları, anyon geçirgen olmayan bir katyon değişim membranı ile tamamen ayrılmıştır. Bu özellik sayesinde diyafram yöntemine göre daha saf sıvılar elde etmek mümkün hale gelir. Bu nedenle, bir membran elektrolizöründe, bir diyafram hücresinin aksine, bir değil iki akım vardır.

Diyafram yönteminde olduğu gibi, anot boşluğuna bir tuz çözeltisi akışı girer. Ve katotta - deiyonize su. Tükenmiş anolit akışı, aynı zamanda hipoklorit ve klorat iyonları ve klorun safsızlıklarını da içeren katot alanından ve pratik olarak safsızlık içermeyen ve ticari konsantrasyona yakın olan anot alanından - lye ve hidrojenden akar, bu da enerji maliyetlerini azaltır buharlaşmaları ve saflaştırmaları için.

Membran elektrolizi ile üretilen alkali, neredeyse cıva katot yöntemiyle üretilen kadar iyidir ve cıva yöntemiyle üretilen alkalinin yerini yavaş yavaş almaktadır.

Aynı zamanda, tuz (hem taze hem de geri dönüştürülmüş) ve su besleme solüsyonu, mümkün olduğunca her türlü yabancı maddeden önceden temizlenir. Bu tür kapsamlı temizlik, polimerik katyon değişim membranlarının yüksek maliyeti ve bunların besleme çözeltisindeki safsızlıklara karşı savunmasızlığı ile belirlenir.

Ek olarak, sınırlı geometrik şekil ve ek olarak, iyon değiştirici membranların düşük mekanik mukavemeti ve termal kararlılığı, membran elektroliz tesislerinin nispeten karmaşık tasarımlarını büyük ölçüde belirler. Aynı nedenle, membran tesisleri en karmaşık otomatik kontrol ve yönetim sistemlerine ihtiyaç duyar.

Bir membran elektrolizör şeması.

Sıvı katotlu cıva yöntemi

Alkali üretimi için elektrokimyasal yöntemler arasında en çok etkili yol cıva katodu ile elektrolizdir. Sıvı cıva katot ile elektroliz yoluyla elde edilen alkaliler, diyafram yöntemiyle elde edilenlerden çok daha temizdir (bu, bazı endüstriler için kritiktir). Örneğin, yapay liflerin üretiminde sadece yüksek saflıkta kostik kullanılabilir) ve membran yöntemiyle karşılaştırıldığında, cıva yöntemiyle alkali elde etme işleminin organizasyonu çok daha basittir.

Bir cıva elektrolizörü şeması.

Cıva elektrolizi tesisatı, cıva ileten iletişimlerle birbirine bağlı bir elektrolizör, bir amalgam ayrıştırıcı ve bir cıva pompasından oluşur.

Elektrolizörün katodu, bir pompa tarafından pompalanan bir cıva akışıdır. Anotlar - grafit, karbon veya düşük aşınma (ORTA, TDMA veya diğerleri). Cıva ile birlikte, elektrolizörden sürekli olarak bir besleme sofra tuzu akışı akar.

Anotta, elektrolitten klor iyonları oksitlenir ve klor salınır:

2Cl - 2e → Cl 2 0 - ana süreç 2H 2 O - 2e - → O 2 + 4H + 6ClO - + 3H 2 O - 6e - → 2ClO 3 - + 4Cl - + 1.5O 2 + 6H +

Elektrolizörden klor ve anolit uzaklaştırılır. Elektrolizörden çıkan anolit, taze halit ile doyurulur, onunla verilen safsızlıklar ondan çıkarılır ve ayrıca anotlardan ve yapısal malzemelerden yıkanır ve elektrolize geri döndürülür. Doygunluktan önce, içinde çözünen klor anolitten çıkarılır.

Sodyum iyonları, cıva (sodyum amalgam) içinde zayıf bir sodyum çözeltisi oluşturan katotta indirgenir:

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

Amalgam sürekli olarak elektrolizörden amalgam ayrıştırıcısına akar. Ayrıştırıcı ayrıca sürekli olarak yüksek oranda saflaştırılmış su ile beslenir. İçinde, spontane bir kimyasal işlemin bir sonucu olarak sodyum amalgam, cıva, kostik bir çözelti ve hidrojen oluşumu ile su tarafından neredeyse tamamen ayrışır:

Na + Hg + H20 = NaOH + 1/2H2 + Hg

Bu şekilde elde edilen ticari bir ürün olan kostik solüsyon pratikte hiçbir safsızlık içermez. Cıva sodyumdan neredeyse tamamen arındırılır ve elektrolizöre geri döner. Hidrojen saflaştırma için uzaklaştırılır.

Bununla birlikte, alkali çözeltinin cıva kalıntılarından tamamen saflaştırılması pratik olarak imkansızdır, bu nedenle bu yöntem metalik cıva ve buharlarının sızıntısı ile ilişkilidir.

için artan talepler Çevre güvenliği Metalik cıvanın üretimi ve yüksek maliyeti, cıva yönteminin, katı bir katot ile alkali elde etme yöntemleri, özellikle membran yöntemi ile kademeli olarak değiştirilmesine yol açmaktadır.

Laboratuvar yöntemlerini elde etme

Laboratuvarda bazen sodyum hidroksit elde edilir. kimyasal yollarla, ancak daha sık olarak küçük bir diyafram veya membran tipi elektrolizör kullanılır.

Fiziksel özellikler

Sodyum hidroksit

Çözümlerin termodinamiği

Δ H0 sonsuz seyreltik sulu çözelti için çözünme -44.45 kJ / mol.

12.3 - 61.8 ° C'de sulu çözeltilerden monohidrat kristalleşir (eşkenar eşkenar dörtgen), erime noktası 65.1 ° C; yoğunluk 1.829 g/cm³; ΔH 0 arr-734.96 kJ / mol), -28 ila -24 ° С aralığında - heptahidrat, -24 ila -17.7 ° С aralığında - pentahidrat, -17.7 ila -5.4 ° С aralığında - tetrahidrat ( α modifikasyonu), -5.4'ten 12.3 °C'ye kadar. Metanolde çözünürlük 23,6 g/l (t=28°C), etanolde 14,7 g/l (t=28°C). NaOH 3.5H20 (erime noktası 15.5°C);

Kimyasal özellikler

(genel olarak, böyle bir reaksiyon basit bir iyonik denklem ile temsil edilebilir, reaksiyon, ısı salınımı ile devam eder (ekzotermik reaksiyon): OH - + H 3 O + → 2H 2 O.)

• hem bazik hem de asidik özelliklere sahip amfoterik oksitler ve kaynaştığında katılarda olduğu gibi alkalilerle reaksiyona girme yeteneği ile:

ZnO + 2NaOH → Na 2 ZnO 2 + H 2 O

ve çözümlerle:

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

(Ortaya çıkan anyon tetrahidroksozinkat iyonu olarak adlandırılır ve çözeltiden izole edilebilen tuz sodyum tetrahidroksozinkattır. Sodyum hidroksit de diğer amfoterik oksitlerle benzer reaksiyonlara girer.)

• asit oksitlerle - tuz oluşumuyla; bu özellik, asit gazlarından kaynaklanan endüstriyel emisyonları temizlemek için kullanılır (örneğin: CO 2 , SO 2 ve H 2 S):

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

Metal hidroksitleri çökeltmek için sodyum hidroksit kullanılır. Örneğin jel benzeri alüminyum hidroksit, sulu bir çözelti içinde alüminyum sülfat üzerinde sodyum hidroksit ile etki ederek bu şekilde elde edilir. Özellikle ince süspansiyonlardan suyu arıtmak için kullanılır.

ester hidrolizi

• yağlar ile (sabunlaşma), bu reaksiyon geri döndürülemez, çünkü bir alkali ile elde edilen asit sabun ve gliserin oluşturur. Gliserin daha sonra sabun likörlerinden vakumlu buharlaştırma ve elde edilen ürünlerin ilave damıtma saflaştırması ile özütlenir. Bu sabun yapma yöntemi Ortadoğu'da 7. yüzyıldan beri bilinmektedir:

Yağların sabunlaşma süreci

Yağların sodyum hidroksit ile etkileşiminin bir sonucu olarak, katı sabunlar (bunlar kalıp sabun üretmek için kullanılırlar) ve yağın bileşimine bağlı olarak katı veya sıvı sabunlar olan potasyum hidroksit ile elde edilir.

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

2NaCl + 2H20 \u003d H2 + Cl2 + 2NaOH,

Şu anda kostik alkali ve klor, üç elektrokimyasal yöntemle üretilmektedir. Bunlardan ikisi katı asbest veya polimer katot ile elektroliz (diyafram ve membran üretim yöntemleri), üçüncüsü sıvı katot ile elektroliz (cıva üretim yöntemi). Elektrokimyasal üretim yöntemleri arasında cıva katot elektrolizi en kolay ve en uygun yöntemdir ancak bu yöntem metalik cıvanın buharlaşması ve sızması nedeniyle çevreye önemli zararlar vermektedir. Membran üretim yöntemi en verimli, en az enerji yoğun ve en çevre dostudur, ancak aynı zamanda en kaprislidir, özellikle daha yüksek saflıkta hammaddeler gerektirir.

Sıvı cıva katodu ile elektroliz yoluyla elde edilen kostik alkaliler, diyafram yöntemiyle elde edilenlerden çok daha temizdir. Bazı endüstriler için bu önemlidir. Bu nedenle, yapay liflerin üretiminde sadece sıvı cıva katot ile elektroliz yoluyla elde edilen kostik kullanılabilir. Dünya pratiğinde, klor ve kostik elde etmek için kullanılan üç yöntemin tümü, membran elektrolizinin payındaki artışa yönelik açık bir eğilimle birlikte kullanılmaktadır. Rusya'da üretilen toplam kostiğin yaklaşık %35'i cıva katot ile elektroliz yoluyla ve %65'i katı katot ile elektroliz yoluyla üretilir (diyafram ve membran yöntemleri).

Üretim sürecinin verimliliği sadece kostik soda verimi ile değil, aynı zamanda elektroliz ile elde edilen klor ve hidrojen verimi ile hesaplanır, çıkıştaki klor ve sodyum hidroksit oranı 100/110'dur, reaksiyon devam eder. aşağıdaki oranlar:

1.8 NaCl + 0.5 H20 + 2.8 MJ = 1.00 Cl2 + 1.10 NaOH + 0.03 H2,

Temel özellikleri çeşitli metodlarüretim tabloda verilmiştir:

1 ton NaOH başına indeks	cıva yöntemi	diyafram yöntemi	membran yöntemi
Klor çıkışı %	97	96	98,5
Elektrik (kWh)	3 150	3 260	2 520
NaOH konsantrasyonu	50	12	35
Klorun saflığı	99,2	98	99,3
hidrojen saflığı	99,9	99,9	99,9
O 2'nin klor içindeki kütle oranı,%	0,1	1-2	0,3
NaOH içinde Cl - kütle oranı, %	0,003	1-1,2	0,005

Katı bir katot ile elektrolizin teknolojik şeması

diyafram yöntemi - Katı bir katotlu hücrenin boşluğu, gözenekli bir bölme - bir diyafram - ile hücrenin katodunun ve anotunun sırasıyla bulunduğu katot ve anot boşluğuna bölünür. Bu nedenle, böyle bir elektrolizöre genellikle diyafram elektrolizörü denir ve üretim yöntemi diyafram elektrolizidir. Doymuş bir anolit akışı, diyafram hücresinin anot boşluğuna sürekli olarak girer. Elektrokimyasal işlemin bir sonucu olarak, halitin ayrışması nedeniyle anotta klor, suyun ayrışması nedeniyle katotta hidrojen salınır. Klor ve hidrojen, elektrolizörden karıştırılmadan ayrı ayrı çıkarılır:

2Cl - - 2 e\u003d Cl 2 0, H20 - 2 e− 1/2 O2 \u003d H2.

Bu durumda, katoda yakın bölge sodyum hidroksit ile zenginleştirilmiştir. Katot bölgesinden, elektrolitik kostik adı verilen ve ayrışmamış anolit ve sodyum hidroksit içeren bir çözelti, elektrolizörden sürekli olarak çıkarılır. Bir sonraki aşamada elektrolitik likör buharlaştırılır ve içindeki NaOH içeriği standarda göre %42-50'ye ayarlanır. Artan konsantrasyonda sodyum hidroksit çökeltisi olan halit ve sodyum sülfat. Kostik çözelti çökeltiden boşaltılır ve bitmiş bir ürün olarak bir depoya veya katı bir ürün elde etmek için buharlaştırma aşamasına aktarılır, ardından eritme, pullanma veya granülasyon yapılır. Kristal halit (ters tuz) elektrolize döndürülür ve bundan ters tuzlu su hazırlanır. Ondan, çözeltilerde sülfat birikmesini önlemek için, dönüş tuzlu suyunu hazırlamadan önce sülfat ekstrakte edilir. Anolit kaybı, tuz katmanlarının yeraltına sızması veya katı halitin çözünmesiyle elde edilen taze tuzlu suyun eklenmesiyle telafi edilir. Ters tuzlu su ile karıştırılmadan önce taze tuzlu su mekanik süspansiyonlardan ve önemli bir miktarda kalsiyum ve magnezyum iyonlarından temizlenir. Ortaya çıkan klor, su buharından ayrılır, sıkıştırılır ve ya klor içeren ürünlerin üretimine ya da sıvılaştırmaya beslenir.

membran yöntemi - diyaframa benzer, ancak anot ve katot boşlukları bir katyon değişim zarı ile ayrılır. Membran elektrolizi en saf kostiği sağlar.

Teknoloji sistemi elektroliz.

Ana teknolojik aşama elektrolizdir, ana cihaz, iletişim ile birbirine bağlı bir elektrolizör, bir ayrıştırıcı ve bir cıva pompasından oluşan bir elektrolitik banyodur. Elektrolitik banyoda, bir cıva pompasının etkisi altında, cıva, elektrolizör ve ayrıştırıcıdan geçerek dolaşır. Elektrolizörün katodu bir cıva akımıdır. Anotlar - grafit veya düşük aşınma. Cıva ile birlikte, bir anolit akışı - bir halit çözeltisi - sürekli olarak elektrolizörden akar. Halitin elektrokimyasal bozunması sonucunda anotta Cl iyonları oluşur ve klor açığa çıkar:

2 Cl - - 2 e= Cl 2 0 ,

elektrolizörden çıkarılır ve amalgam olarak adlandırılan cıva katodunda cıva içinde zayıf bir sodyum çözeltisi oluşur:

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

Amalgam sürekli olarak elektrolizörden ayrıştırıcıya akar. Ayrıştırıcıya ayrıca sürekli olarak iyi saflaştırılmış su verilir. İçinde, spontane bir elektrokimyasal işlemin bir sonucu olarak sodyum amalgam, cıva, kostik bir çözelti ve hidrojen oluşumu ile su tarafından neredeyse tamamen ayrışır:

Na + Hg + H2 0 = NaOH + 1/2H2 + Hg

Bu şekilde elde edilen ticari bir ürün olan kostik solüsyon, viskon üretiminde zararlı olan halit safsızlıklarını içermez. Cıva, sodyum amalgamdan neredeyse tamamen arındırılır ve elektrolitik hücreye geri döner. Hidrojen saflaştırma için uzaklaştırılır. Elektrolizörden çıkan anolit, taze halit ile doyurulur, onunla verilen safsızlıklar ve ayrıca anotlardan ve yapısal malzemelerden yıkanır, ondan çıkarılır ve elektrolize geri döndürülür. Yeniden doygunlaştırmadan önce, içinde çözünen klor, iki veya üç aşamalı bir işlemle anolitten ekstrakte edilir.

elde etmek için laboratuvar yöntemleri

Laboratuvarda, sodyum hidroksit, pratik öneminden çok tarihsel önemi olan kimyasal yöntemlerle üretilir.

kireç yöntemi Sodyum hidroksit üretimi, yaklaşık 80 ° C sıcaklıkta bir soda çözeltisinin kireç sütü ile etkileşiminden oluşur. Bu işleme kostikleştirme denir; reaksiyonla tanımlanır:

Na2C0 3 + Ca (OH) 2 \u003d 2NaOH + CaC0 3

Reaksiyonun bir sonucu olarak, bir sodyum hidroksit çözeltisi ve bir kalsiyum karbonat çökeltisi oluşur. Kalsiyum karbonat, yaklaşık %92 NaOH içeren erimiş bir ürün elde etmek üzere buharlaştırılan çözeltiden ayrılır. Erimiş NaOH, katılaştığı demir varillere dökülür.

ferritik yol iki reaksiyonla tanımlanır:

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) - soda külünün 1100-1200°C sıcaklıkta demir oksit ile sinterlenmesi işlemi. Bu durumda sodyum benek ferrit oluşur ve karbondioksit açığa çıkar. Daha sonra kek, reaksiyon (2)'ye göre su ile işlenir (süzülür); bir sodyum hidroksit çözeltisi ve bir Fe203 çökeltisi elde edilir, bu çözelti çözeltiden ayrıldıktan sonra işleme döndürülür. Çözelti yaklaşık 400 g/l NaOH içerir. Yaklaşık %92 NaOH içeren bir ürün elde etmek için buharlaştırılır.

Sodyum hidroksit üretmek için kimyasal yöntemlerin önemli dezavantajları vardır: büyük miktarda yakıt tüketilir, ortaya çıkan kostik soda kirliliklerle kirlenir ve cihazın bakımı zahmetlidir. Şu anda, bu yöntemlerin yerini neredeyse tamamen elektrokimyasal üretim yöntemi almıştır.

kostik soda pazarı

Dünya kostik soda üretimi, 2005

Üretici firma	Üretim hacmi, milyon ton	Dünya üretimindeki pay
AŞAĞI	6.363	11.1
Occidental Kimya Şirketi	2.552	4.4
Formosa Plastikleri	2.016	3.5
PPG	1.684	2.9
Bayer	1.507	2.6
Akzo Nobel	1.157	2.0
Tosoh	1.110	1.9
Arkema	1.049	1.8
Olin	0.970	1.7
Rusya	1.290	2.24
Çin	9.138	15.88
Diğer	27.559	47,87
Toplam:	57,541	100

Rusya'da, GOST 2263-79'a göre, aşağıdaki derecelerde kostik soda üretilmektedir:

TR - katı cıva (pullu);

TD - katı diyafram (kaynaşmış);

RR - cıva çözeltisi;

РХ - kimyasal çözelti;

RD - diyafram çözümü.

Göstergenin adı	TR OKP 21 3211 0400	TD OKP 21 3212 0200	RR OKP 21 3211 0100	РХ 1 kalite OKP 21 3221 0530	РХ 2 dereceli OKP 21 3221 0540	RD En yüksek dereceli OKP 21 3212 0320	RD Birinci sınıf OKP 21 3212 0330
Görünüm	Ölçekli beyaz renk kütlesi. Zayıf boyamaya izin verilir	Erimiş beyaz kütle. Zayıf boyamaya izin verilir	Renksiz şeffaf sıvı		Renksiz veya renkli sıvı. Kristalize çökeltiye izin verilir	Renksiz veya renkli sıvı. Kristalize çökeltiye izin verilir	Renksiz veya renkli sıvı. Kristalize çökeltiye izin verilir
Sodyum hidroksitin kütle oranı, %, en az	98,5	94,0	42,0	45,5	43,0	46,0	44,0

2005-2006'da Rusya sıvı sodyum hidroksit pazarının göstergeleri

İş adı	2005 bin ton	2006 bin ton	2005'teki pay %	2006'daki pay %
JSC "Kaustik" , Sterlitamak	239	249	20	20
JSC "Kaustik", Volgograd	210	216	18	18
JSC "Sayanskkhimplast"	129	111	11	9
Usoliekhimprom LLC	84	99	7	8
OAO Sibur-Neftekhim	87	92	7	8
OJSC "Khimprom", Cheboksary	82	92	7	8
VOAO "Khimprom", Volgograd	87	90	7	7
ZAO Ilimkhimprom	70	84	6	7
JSC "KChKhK"	81	79	7	6
NAK "AZOT"	73	61	6	5
OAO Khimprom, Kemerovo	42	44	4	4
Toplam:	1184	1217	100	100

2005-2006'da Rusya katı kostik soda pazarının göstergeleri

İş adı	2005 ton	2006 ton	2005'teki pay %	2006'daki pay %
JSC "Kaustik", Volgograd	67504	63510	62	60
JSC "Kaustik" , Sterlitamak	34105	34761	31	33
OAO Sibur-Neftekhim	1279	833	1	1
VOAO "Khimprom", Volgograd	5768	7115	5	7
Toplam:	108565	106219	100	100

Başvuru

Biyodizel

Norveç Anayasa Günü kutlamasında Cod Lutefisk

alman simit

Sodyum hidroksitçok çeşitli endüstrilerde ve ev ihtiyaçları için kullanılır:

• Kostik kullanılır kağıt hamuru ve kağıt endüstrisi kağıt, karton, suni elyaf, lif levha üretiminde selülozun delignifikasyonu (Kraft reaksiyonu) için,

• Yağların sabunlaştırılması için sabun, şampuan ve diğer deterjanların üretimi. Eski zamanlarda, yıkama sırasında suya kül eklendi ve görünüşe göre ev kadınları, külün pişirme sırasında ocağa giren yağ içermesi durumunda bulaşıkların iyi yıkandığını fark ettiler. Bir sabun üreticisinin (saponarius) mesleğinden ilk olarak MS 385 civarında bahsedildi. e. Theodore Priscianus. Araplar 7. yüzyıldan beri yağlardan ve sodadan sabun yapıyorlar, bugün sabunlar 10 yüzyıl önce nasılsa öyle yapılıyor.
• İÇİNDE kimya endüstrileri- reaktif olarak veya vinil veya kauçuklu giysilerle asitleri ve asit oksitleri nötralize etmek için.

  Havadaki sodyum hidroksitin MAC'si 0,5 mg/m³'tür.

  Edebiyat

  • Genel kimyasal teknoloji. Ed. I.P. Mukhlenova. Üniversitelerin kimyasal-teknolojik uzmanlıkları için ders kitabı. - M.: Yüksek okul.
  • Genel Kimyanın Temelleri, v. 3, B. V. Nekrasov. - M.: Kimya, 1970.
  • Genel kimyasal teknoloji. Furmer I. E., Zaitsev V. N. - M.: Yüksek Okul, 1978.
  • Rusya Federasyonu Sağlık Bakanlığı'nın 28 Mart 2003 tarihli Emri N 126 "Önleyici amaçlar için süt veya diğer eşdeğer gıda ürünlerinin kullanılmasının etkisi altında olan zararlı üretim faktörleri listesinin onaylanması üzerine."
  • Rusya Federasyonu Baş Devlet Sıhhi Doktorunun 4 Nisan 2003 tarihli Kararı N 32 “Yürürlüğe İlişkin sıhhi düzenlemeler için kargo taşımacılığı organizasyonu için demiryolu taşımacılığı. SP 2.5.1250-03".
  • 21 Temmuz 1997 tarihli ve 116-FZ sayılı Federal Yasa "Tehlikeli Üretim Tesislerinin Endüstriyel Güvenliğine İlişkin" (18 Aralık 2006'da değiştirildiği şekliyle).
  • Rusya Federasyonu Doğal Kaynaklar Bakanlığı'nın 2 Aralık 2002 tarihli Emri N 786 “Federal Atık Sınıflandırma Kataloğunun Onayı Üzerine” (30 Temmuz 2003'te değiştirildiği ve eklendiği gibi).
  • 25 Ekim 1974 tarihli SSCB Devlet Çalışma Komitesi Kararı N 298 / P-22 "Zararlı çalışma koşullarına sahip endüstriler, atölyeler, meslekler ve pozisyonlar listesinin onaylanması üzerine, ek izin ve daha kısa çalışma hakkı veren işler gün" (29 Mayıs 1991'de değiştirildiği gibi).
  • 22 Temmuz 1999 tarihli Rusya Çalışma Bakanlığı Kararı N 26 "Kimya endüstrisindeki işçiler için özel giysiler, özel ayakkabılar ve diğer kişisel koruyucu ekipmanların ücretsiz verilmesi için standart endüstri standartlarının onaylanması üzerine."
  • Rusya Federasyonu Baş Devlet Sıhhi Doktorunun 30 Mayıs 2003 tarihli Kararı N 116 GN 2.1.6'nın yürürlüğe girmesi hakkında. atmosferik hava nüfuslu alanlar.” (3 Kasım 2005'te değiştirildiği şekliyle).
  Resimli Ansiklopedik Sözlük

SODYUM HİDROKSİT- (kostik soda, kostik soda, kostik) NaOH renksiz katı kristalli madde, yoğunluk 2130 kg m t = 320 °C; suda çözündüğünde büyük miktarda ısı açığa çıkar; cilt üzerinde yıkıcı etki, kumaşlar, kağıt, tehlikeli ... ... Büyük Politeknik Ansiklopedisi

- (kostik soda, kostik soda), NaOH, kuvvetli baz (alkali). Renksiz kristaller (teknik ürün beyaz opak kütle). Higroskopik, suda çözünür, büyük miktarda ısı yayar. Bir çözeltinin elektrolizi ile elde edilen ... ansiklopedik sözlük

sodyum hidroksit- natrio hidroksidas durumları T sritis chemija formulė NaOH atitikmenys: tür. kostik soda; sodyum hidroksit. kostik; kostik soda; sodyum kostik; sodyum hidroksit ryšiai: sinonimas – natrio šarmas sinonimas – kaustinė soda … Chemijos terminų aiskinamasis žodynas

- (kostik soda, kostik soda), NaOH, kuvvetli baz (alkali). En iyiler. kristaller (teknik ürün beyaz opak kütle). Higroskopik, suda çözünür, büyük miktarda ısı yayar. Bir sodyum klorür çözeltisinin elektrolizi ile elde edilir ... Doğal bilim. ansiklopedik sözlük

- (kostik soda) NaOH, renksiz kristaller; 299 °C'ye kadar dayanıklı eşkenar dörtgen. modifikasyon (a = 0.33994 nm, c = 1.1377 nm), 299 o'nin üzerinde Monoklinik ile; polimorfik geçişin DH0 değeri 5.85 kJ/mol; m.p. 323 °С, b.p. 1403 °С; yoğun 2.02 g/cm3; … Kimya Ansiklopedisi

Kostik soda, kostik, NaOH renksiz kristal. kütle yoğunluğu 2130 kg/m3, t Pl 320 °C, suda çözünürlük %52.2 (20 °C'de). Güçlü baz, hayvan dokusu üzerinde yıkıcı etki; gözlere N. g. damlası almak özellikle tehlikelidir. ... ... Büyük ansiklopedik politeknik sözlük

Güçlü alkali, yaygın olarak temizlik maddesi olarak kullanılır. Sodyum hidroksit cilt yüzeyi ile temas ettiğinde ciddi kimyasal yanıklara neden olur; bu durumda, cildin etkilenen bölgesini hemen bol miktarda yıkamak gerekir ... ... Tıbbi terimler

SODYUM HİDROKSİT, KOSTİK SODA- (kostik soda) bir temizlik maddesi olarak yaygın olarak kullanılan güçlü bir alkali. Sodyum hidroksit cilt yüzeyi ile temas ettiğinde ciddi kimyasal yanıklara neden olur; bu durumda, cildin etkilenen bölgesini hemen yıkamak gerekir ... ... Sözlük eczanede

İskandinav halkları arasında lutefisk geleneksel olarak Noel masasında servis edilir. Kelimenin tam anlamıyla, bu isim, aslında yemeği doğru bir şekilde karakterize eden "alkali balık" olarak tercüme edilir. Lutefisk, önceden kurutulmuş bir balıktır ve alkali solüsyonda birkaç gün bekletilir, sonra ıslatılır, kızartılır ve servis edilir. Bu formda balık, alışılmadık bir jöle benzeri doku kazanır. Sır nedir? İskandinavların, ülkemizde kanalizasyon borularını etkili bir şekilde temizlemenin bir aracı olarak daha iyi bilinen çok agresif madde olan kostik sodadan alkali bir çözelti hazırlaması. Muhtemelen, çoğu şimdi şöyle düşündü: “Ah, korku! Nasıl yiyebilirler? Ama sizi daha da şaşırtmalı. Çoğumuz, günlük olmasa da, düzenli olarak kostik soda içeren yiyecekler yeriz. Sadece gıda endüstrisinde farklı bir isim altında saklanıyor - katkı maddesi E524.

Genel özellikleri

E524 katkı maddesinin bilimsel adı sodyum hidroksit veya kostik sodadır. Bu çok agresif sentetik kökenli maddenin doğada benzerleri yoktur. Doğal koşullar altında, dokunuşa beyaz pullar veya küçük sabunlu granüller şeklini alır.

Günümüzde tıp, farmakoloji ve gıda endüstrisi olmak üzere hayatın çeşitli dallarında yaygın olarak kullanılmaktadır. Örneğin tarımda kostik soda inekleri safsızlıklara karşı test etmek için kullanılır. Bu madde üretimde kullanılmaktadır. farklı şekiller ev kimyasalları (en popüler - su ve kanalizasyon borularını temizlemek için). Kozmetolojide, şampuanlara, sabunlara, oje çıkarıcılara, kremlere ve ayrıca keratinize ciltten kurtulmak için ürünlere kostik soda eklenir. Ayrıca sodyum hidroksit, petrol rafinerisi, kağıt hamuru ve kağıt endüstrisinde ve dizel yakıt üretiminde vazgeçilmez bir maddedir.

Gıda endüstrisinde, asitliği düzenlemek için, stabilizatör ve emülgatör olarak sodyum hidroksit kullanılır. Çok agresif özelliklere ve etkileyici bir listeye rağmen yan etkiler, kostik soda bir gıda katkı maddesi olarak dünya çapında onaylanmıştır.

Kostik sodanın tehlikeli özellikleri

Kostik soda oldukça tehlikeli bir maddedir. Deri ve mukoz membranlarla temasında derin ve çok ağrılı yaralar oluşur. Kostik sodanın gözlerle teması, körlüğe yol açan optik sinirin atrofisine neden olduğu için çok tehlikelidir. Kostik soda tozu yanlışlıkla solunursa, şiddetli öksürük krizi başlayacak, nefes darlığı, boğaz ağrısı ve hatta solunum ödemi ortaya çıkacaktır. Ve bu maddenin bizim üzerimizde neler yapabileceğini ancak hayal edebiliriz. iç organlar. Kostik sodayı yanlışlıkla yutarsanız, karında çok hızlı bir şekilde şiddetli ağrı ve yanma hissi ortaya çıkar, anafilaktik şok mümkündür. En ufak bir sodyum hidroksit zehirlenmesi şüphesinde, hemen bir ambulans çağırmak önemlidir. Kostik sodadan etkilenen cilt bölgeleri hafif bir borik veya asetik asit çözeltisi ile, mukozalar temiz su ile yıkanmalı, gözler önce çok zayıf bir borik asit çözeltisi ve ardından su ile tedavi edilmelidir.

Sodyum hidroksit gıda endüstrisinde mikro dozlarda kullanılmasına rağmen, E524 içeren gıdaların düzenli kullanımı ile yan etkiler mümkündür.

ne içerebilir

Gıda katkı maddesi E524, çeşitli işlevleri yerine getirdiği çeşitli ürün gruplarında bulunabilir. En azından genellikle sodyum hidroksit içeren reçeller ve marmelatlar alın. Bu ürün grubunda katkı maddesi, asitlik seviyesinin düzenleyici ve dengeleyici rolünü oynar. Pişirme için hamura belirli bir miktar kostik soda eklerseniz, o zaman bitmiş ürün güzel bir altın çıtır kabuk elde edin.

Kostik soda ile yapılan en ünlü muffin Alman simitleridir. Siyah konserveler, koyu renk ve karakteristik dokusunu da E524 ilavesi sayesinde elde eder. Yağlardan veya diğer yağ türlerinden yapılan ürünlerde, sodyum hidroksit parçalanmayı hızlandırır. Bu ek, meyveyi deriden hızlı ve kolay bir şekilde soymak gerektiğinde de kurtarmaya gelir. Bunu yapmak için meyveler, meyveler veya sebzeler basitçe kostik soda ile muamele edilir. Ek olarak, asitlik düzenleyici E524, fermente süt ürünleri, çeşitli tatlılar üretiminde kullanılır.

Sodyum hidroksit tehlikeli bir kimyasal bileşiktir. Ve gıda endüstrisinde E524, genellikle insanlar için tehlike oluşturmayan küçük dozlarda kullanılmasına rağmen, aşırı dikkat zarar vermez. E-içeren gıdalardan kendi başınıza vazgeçemiyorsanız veya vazgeçemiyorsanız, en azından küçük çocukların diyetindeki "fındık" sayısını en aza indirmeye çalışın. Ve bunun için bir ürün satın almadan önce nelerden oluştuğunu kontrol etmeyi unutmayın.

sodyum hidroksit, sodyum hidroksit- inorganik bileşik, hidroksit bileşimi NaOH. Beyaz, opak ve çok higroskopik kristallerdir. Madde suda yüksek oranda çözünür, suyla birleştiğinde büyük miktarda ısı açığa çıkar.

Güçlü alkali özellikler gösterir. %1 sulu çözeltinin pH değeri 13'tür.

Sodyum hidroksit toksiktir ve ayrıca metaller için aşındırıcı olabilir. Bu madde, özellikle yüzey aktif maddeler, kağıt, kozmetikler, ilaçlar olmak üzere çok sayıda ürünün imalatında kullanılır.

Fiziksel özellikler

Sodyum hidroksit NaOH beyaz bir katıdır. Havada kalan kostik sodyum, havadaki nemi çektiği için kısa sürede dağılacaktır. Madde suda yüksek oranda çözünürken, büyük miktarda ısı açığa çıkar.

Metanolde çözünürlük 23,6 g/l (28 °C'de), etanolde 14,7 g/l (28 °C)'dir.

Kostik soda çözeltisi dokunuşta sorunlu.

Çözümlerin termodinamiği

Sonsuz derecede seyreltik bir sulu çözelti için çözünme entalpisi -44.45 kJ/mol'dür.

Hidratlar sulu çözeltilerden kristalleşir:

• 12.3-61.8 ° C'de - NaOH H20 monohidrat (eşkenar eş anlamlılar, erime noktası 65.1 ° C; yoğunluk 1.829 g / cm; ΔH 0 onaylandı-425.6 kJ/mol)
• -28 ... -24 ° C aralığında - heptahidrat NaOH 7H20;
• -24 ila -17.7 °C - NaOH pentahidrat 5H20;
• -17.7 ila -5.4 °C - NaOH 4H20 tetrahidrat (a-modifikasyonu);
• -8.8 ila 15.6 ° C - NaOH 3.5H20 (erime noktası 15.5 ° C).
• 0 °C ila 12,3 °C - dihidrat NaOH 2H20;

Fiş

Tarihsel olarak, sodyum hidroksit üretmenin ilk yöntemi, soda Na2C03 ve sönmüş kireç suyu CaO'nun etkileşimiydi:

Reaksiyon, karıştırma ve yüksek sıcaklık ile kolaylaştırılır, bu nedenle karıştırıcılı çelik reaktörlerde gerçekleştirilmiştir. Ürünler elde edildikten sonra çözünebilir kalsiyum karbonat ürünlerden ayrılmış ve kalan sodyum hidroksit çözeltisi hava erişimi olmayan dökme demir kaplarda 180°C'de buharlaştırılmıştır. Böylece, %95'e varan konsantrasyonda bir çözelti elde etmek mümkün oldu.

1892'de Amerikalı bilim adamı Hamilton Kastner ve Avusturyalı Karl Kellner, birbirinden bağımsız olarak, doğada yaygın olarak kullanılan sodyum klorürün elektrolizi ile hidroksit üretme yöntemini keşfettiler. Reaksiyonların seyri genel denklemle açıklanabilir:

Bugüne kadar, bu yöntem NaOH'nin çıkarılması için ana endüstriyel yöntemdir, ancak bazı sentez koşulları modifikasyonlara uğramıştır. Özellikle, ürünler ve başlangıç ​​malzemeleri arasındaki reaksiyonları önlemek için çeşitli reaksiyon aşamaları ayrı reaktörlerde gerçekleştirilir veya ayrılır. Bu kritere göre üç ana yöntem vardır: cıva, diyafram ve membran.

cıva süreci

Orijinal NaOH sentez yöntemi, katot olarak bir cıva elektrotu kullanır. Katoda gelince, sodyum iyonları burada değişken bileşimli NaHg n'nin sıvı amalgamlarını oluşturur:

Amalgamlar reaksiyon sisteminden ayrılır ve amalgamın sodyum hidroksit oluşturmak üzere su tarafından ayrıştırıldığı bir diğerine aktarılır:

Bu yöntem, %50-73'lük bir konsantrasyona sahip bir NaOH çözeltisi üretir ve pratik olarak kirletici maddelerden (klor, sodyum klorür) arındırılır. Bozunma sonucu oluşan cıva elektrota geri döner.

Anotta (grafit veya diğer), klorür iyonları serbest klor oluşumu ile oksitlenir

Ek olarak, yan reaksiyonlar da meydana gelir: hidroksit iyonunun oksidasyonu ve klorat iyonunun elektrokimyasal oluşumu. Ortaya çıkan klorun hidrolizi ayrıca küçük miktarlarda hipoklorit iyonları oluşturabilir.

diyafram işlemi

Diyafram yönteminde, katot ile anot arasındaki boşluk, çözeltilerin ve gazların geçmesine izin vermeyen, ancak elektrik akımının geçişini ve iyonların göçünü engellemeyen bir bölme ile ayrılır. Genellikle asbestli kumaş, gözenekli çimentolar, porselen vb. gibi bölmeler kullanılır.

Anot boşluğuna bir NaCl çözeltisi verilir: klorür iyonları anotta (grafit veya manyetit) indirgenir ve Na + katyonları (ve kısmen Cl - anyonları) diyaframdan katot boşluğuna göç eder. Katyonlar, suyun bir demir veya bakır katot üzerinde indirgenmesiyle oluşan hidroksit iyonlarıyla birleştiğinde:

Sonuç olarak, katot boşluğundan NaOH içeriği %10-15 (ve yaklaşık %18 NaCl) olan bir hidroksit ve sodyum klorür karışımı salınır. Buharlaştırma ile hidroksit konsantrasyonunu %50'ye çıkarmak mümkündür, ancak klorür içeriği hala önemli düzeydedir. Klorürü karışımdan izole etmek için sıvı amonyak ile muamele edilerek kolayca seyreltilen amonyum klorür oluşturulur (ancak bu yöntem yüksek maliyeti nedeniyle yaygın değildir). Karışımın soğutulmasını ve daha fazla kurutulan NaOH 3.5H20 hidrat kristallerinin ayrılmasını içeren bir yöntem de kullanılır.

membran süreci

Bu yöntem 1970'lerde DuPont tarafından geliştirildi ve var olan en gelişmiş yöntem olarak kabul ediliyor. Membran işleminde, reaktöre, katot boşluğuna hareket eden Na + iyonlarına karşı geçirgen olan ve ters yönde hareket eden hidroksit iyonlarının göçünü bastıran bir katyon değişim membranı yerleştirilir - böylece NaOH bileşenlerinin konsantrasyonunu arttırır. katot uzayı. %30-35'lik bir konsantrasyon sentez için ekonomik olarak faydalı kabul edilir ve en son membranlar bu değeri %50'ye çıkarmaya izin verir.

Bu yöntemde teorik olarak sodyum klorür oluşmaz, ancak klorür iyonlarının zardan penetrasyonu yine de gerçekleşebilir.

Katı NaOH elde edilmesi

Katı NaOH (kostik soda), çözeltisini %0.5-1.5'ten daha az bir su içeriğine buharlaştırarak elde edilir. İlk olarak, %50'lik bir çözelti %60'lık bir konsantrasyona vakumda buharlaştırılır ve 400 °C'nin üzerindeki sıcaklıklarda ısı transfer ortamı (NaNO2, NaNO3, KNO3 karışımı) kullanılarak %99'luk bir konsantrasyon elde edilir: Çözelti, suyun geri kalanının ayrıldığı, ısıtılmış bir buharlaştırma odasına pompalanır.

Pullar

Sodyum hidroksit iki şekilde mevcuttur: katı ve sıvı. Katı granül kostik soda, 0,5-2 cm'lik bir pul boyutuna sahip beyaz bir katı kütledir Nadir bir kostik soda çözeltisi renksizdir. Ticari olarak önemli olan %50 sodyum hidroksit çözeltileridir.

Teknik kostik soda aşağıdaki sınıflarda üretilmektedir:

• TP - katı cıva;
• TD - katı diyafram (kaynaşmış)
• RR - cıva çözeltisi;
• РХ - kimyasal çözelti;
• RD - diyafram çözümü.

Kimyasal özellikler

Sodyum hidroksit, havadaki nemi aktif olarak emer ve ısıtıldığında ayrışan çeşitli bileşimlerin hidratlarını oluşturur:

Çözümlerde, bileşik iyi ayrışır:

Güçlü alkali özellikler gösteren sodyum hidroksit, asitler, asidik ve amfoterik oksitler ve hidroksitlerle kolayca etkileşime girer:

NaOH, halojenlerle kolayca etkileşir ve ne zaman yüksek sıcaklıklar- ayrıca metallerle:

Zayıf bazların türevleri olan tuzlarla etkileşime girdiğinde karşılık gelen hidroksitler oluşur:

Karbon monoksit ile reaksiyona giren sodyum format sentezlenir:

Güvenlik gereksinimleri

Kostik soda yangına ve patlamaya dayanıklıdır. Aşındırıcı, aşındırıcı. Vücut üzerindeki etki derecesine göre 2. tehlike sınıfındaki maddelere aittir. Hem katı hem de konsantre çözeltileri çok ciddi yanıklara neden olur. Gözlerde alkali ile temas ciddi hastalıklara ve hatta görme kaybına neden olabilir. Deri, mukoz membranlar, gözler ile teması halinde ciddi kimyasal yanıklar oluşur. Cilt ile teması halinde, zayıf bir asetik asit çözeltisi ile yıkayınız.

Çalışırken koruyucu ekipman kullanın: gözlükler, lastik eldivenler, kauçuklu kimyasallara dayanıklı giysiler.

Başvuru

Sodyum hidroksit birçok endüstride ve günlük yaşamda kullanılmaktadır:

• Kostik kullanılır için kağıt hamuru ve kağıt endüstrisi kağıt, karton, suni elyaf, lif levha üretiminde selülozun delignifikasyonu (sülfat işlemi).
• Yağların sabunlaştırılması için sabun, şampuan ve diğer deterjanların üretimi. Son zamanlarda, sodyum hidroksit bazlı ürünler (50-60 santigrat dereceye ısıtılmış potasyum hidroksit ilavesiyle, endüstriyel yıkama alanında paslanmaz çelik ürünleri gres ve diğer yağlı maddelerden ve ayrıca işleme artıklarından temizlemek için kullanılmaktadır.
• İÇİNDE kimya endüstrileri - için asit nötralizasyonu ve asit oksitler reaktan veya katalizör olarak kimyasal reaksiyonlar titrasyon için kimyasal analizde, alüminyum aşındırma için ve saf metallerin üretiminde, petrol arıtma- yağ üretimi için.
• Biyodizel yakıt üretimi için - bitkisel yağlardan elde edilen ve geleneksel dizel yakıtın yerini almak için kullanılan. Biyodizel elde etmek için, dokuz kütle birimi bitkisel yağa (yani, 9: 1 oranı gözlenir) bir kütle birimi alkol ve bir alkalin katalizörü (NaOH) eklenir. Elde edilen ester (esas olarak linoleik asitten), yüksek setan sayısı ile sağlanan mükemmel yanıcılık ile karakterize edilir. Mineral dizel yakıt %50-52'lik bir gösterge ile karakterize edilirse, metil eter sırasıyla %56-58 setandır. Biyodizel üretimi için hammadde, çeşitli bitkisel yağlar olabilir: yüksek miktarda palmitik asit içerenler hariç, kolza tohumu, soya fasulyesi ve diğerleri ( Palmiye yağı). Üretimi sırasında esterifikasyon işlemi ayrıca gıda, kozmetik ve kağıt endüstrilerinde kullanılan veya Solvay yöntemiyle Epiklorohidrin'e işlenen gliserin üretir.
• Nasıl kanalizasyon borularının tıkanıklıklarını çözmek için ajan, kuru granüller şeklinde veya jellerin bir parçası olarak. Sodyum hidroksit tıkanmayı çözer ve borunun aşağısına doğru kolay hareket etmesini sağlar.
• Sivil savunma için gazdan arındırma ve nötralizasyon zehirli maddeler Sarin de dahil olmak üzere, karbondioksitten solunan havayı temizlemek için bir kapalı solunum cihazında (izole solunum cihazı (IDA).
• Sodyum hidroksit ayrıca lastik kalıplarını temizlemek için de kullanılır.
• Pişirmede: meyve ve sebzelerin yıkanması ve soyulmasında, çikolata ve kakao üretiminde, içecek, dondurma, karamel renklendirmede, zeytinlerin yumuşatılmasında ve siyah renk verilmesinde, unlu mamüllerin üretiminde. Diyet takviyesi olarak kayıtlı E524.
• Keratinize cildin çıkarılması için kozmetolojide: siğiller, papillomlar.

İlgili videolar

İlgili Resimler