Čo je lúh sodný? Hustota hydroxidu sodného

2024 Autor: Angel Austin | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-02 17:55

V modernom svete je život nemožný bez chemických reakcií, ktoré prebiehajú všade a sú prospešné aj nebezpečné. Podľa periodickej tabuľky chemických prvkov D. I. Mendelejeva kovy 1. skupiny hlavnej podskupiny, medzi ktoré patrí sodík (Na), prudko reagujú s vodou, pričom vznikajú alkálie - chemicky aktívne látky.

Koncept alkálií

Vodorozpustné hydroxidy aktívnych kovov - alkálie - žieraviny a dosť nebezpečné chemikálie. Sú pevné a bielej farby. Tieto základy sa rozpúšťajú vo vode a uvoľňujú teplo. Alkálie sú tiež schopné ničiť kožu, drevo, tkaniny, v dôsledku čoho dostali triviálny názov "žieravina", ktorý sa zvyčajne vzťahuje iba na hydroxidy alkalických kovov. Medzi najznámejšie alkálie patria hydroxidy sodíka (NaOH), draslíka (KOH), lítia (LiOH), bária (Ba(OH)₂), cézia (CsOH), vápnika (Ca(OH)_{2) a niektoré ďalšie.}

Hydroxid sodný: charakteristika

Žíravá sóda je triviálnanázov hydroxidu sodného - jednej z najbežnejších zásad. Patrí k nebezpečným chemikáliám, pretože ľahko rozleptáva ľudskú pokožku, preto pri práci s ňou treba dodržiavať potrebné bezpečnostné opatrenia. Hydroxid sodný sa tiež niekedy nazýva lúh sodný alebo žieravina. Rovnako ako všetky ostatné alkálie dobre interaguje s vodou pri uvoľňovaní tepla a je to biela, hygroskopická zlúčenina, ktorá je schopná absorbovať vodnú paru zo vzduchu. Hustota lúhu sodného je 2,13 g/cm³.

Reaktivita

Roztok lúhu sodného môže vstúpiť do reakcií rôznych typov, pričom vznikajú ďalšie látky.

1. Keď táto zlúčenina reaguje s kyselinami, vždy sa tvorí soľ a voda:

NaOH + HCl=NaCl₂ + H_2O.

2. Kaustická sóda je schopná reagovať s kyslými a amfotérnymi oxidmi kovov (v roztoku a pri roztavení), pričom tiež vytvára zodpovedajúcu soľ a vodu:

• 2NaOH + SO₃=Na₂SO₄ + H ₂O (SO_{3 – kyslý oxid);}
• 2NaOH + ZnO=Na₂ZnO₂ + H_{2O (ZnO – amfotérny oxid, táto reakcia prebieha fúziou a zahrievaním).}

Keď hydroxid sodný reaguje s roztokom amfotérneho oxidu, vytvára sa rozpustná komplexná soľ.

3. Reakcia alkálií s amfotérnymi hydroxidmi tiež vedie k tvorbe taveniny alebo komplexnej sodnej soli, v závislosti od jej podmienok.

4. Reakciou žieraviny so soľami sa získa sodík a zodpovedajúci vo vode nerozpustný hydroxid.

• 2NaOH + MgCl₂=2NaCl + Mg(OH)_{2 (hydroxid horečnatý je vo vode nerozpustná zásada).}

5. Hydroxid sodný môže reagovať aj s nekovmi, ako je síra alebo halogény za vzniku zmesi sodných solí, ako aj s amfotérnymi kovmi za vzniku komplexných solí, železa a medi.

• 3S + 6NaOH=2Na₂S + Na₂SO₄ + 3H _2O.

6. Kaustická sóda je tiež schopná interagovať s organickými látkami, napríklad: estery, amidy, viacsýtne alkoholy.

• 2C₂H₆O₂ + 2NaOH=C₂ H₄O₂Na₂ + 2H_{2 O (produkt reakcie je alkoholát sodný).}

Prijať

V priemysle existuje niekoľko spôsobov výroby lúhu sodného, hlavné sú chemické a elektrochemické.

Prvá metóda je založená na niekoľkých metódach: pyrolýza, vápno a ferit.

1. Pyrolýza sa uskutočňuje kalcináciou uhličitanu sodného pri vysokej teplote (najmenej 1000 stupňov) za vzniku oxidu sodného a oxidu uhličitého. Potom sa výsledný ochladený oxid rozpustí vo vode, čím sa získa lúh sodný.

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

Niekedy sa namiesto uhličitanu sodného používa hydrogénuhličitan sodný, a preto je proces trochu komplikovanejší.

2. Vápenný spôsob výroby hydroxidu sodného spočíva v interakcii sodnej soli kyseliny uhličitej s hydroxidom vápenatým (haseným vápnom) pri zahriatí na teplotu najmenej 80 stupňov. V dôsledku tejto interakcie sa získajú roztoky alkálie a uhličitanu vápenatého (CaCO_{3), ktoré sa potom odfiltrujú z hlavného roztoku.}

• Na₂CO₃ + Ca(OH)₂=2NaOH + CaCO _3.

3. Feritová metóda sa vykonáva v dvoch fázach: najprv sa sóda taví s oxidom železitým III pri teplotách do 1200 stupňov, aby sa získal ferit sodný, potom sa ferit spracuje vodou, čo vedie k alkálii.

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

Pri elektrochemickom spôsobe získavania lúhu sodného sa používa aj niekoľko spôsobov: elektrolýza roztoku chloridu sodného (NaCl), diafragmová, membránová a ortuťová metóda s kvapalnou katódou. Posledné tri metódy sú zložitejšie ako prvé, ale všetky sú spojené s prechodom elektrického prúdu cez roztok zodpovedajúcich solí, to znamená s elektrolýzou.

Najbežnejšou metódou výroby alkálií je elektrolýza roztoku halitu, ktorý pozostáva zo stolovej vodysoľ, v dôsledku čoho sa na anóde a katóde uvoľňuje chlór a vodík a získava sa hydroxid sodný:

• 2NaCl + 2H₂O=H₂ + Cl_{2 + 2NaOH.}

V laboratóriu sa lúh sodný vyrába aj chemickými metódami, no najčastejšie sa používajú membránové a membránové metódy.

Aplikácia

Žíravá sóda sa používa nielen v rôznych priemyselných odvetviach, ale aj v každodennom živote. Používa sa:

1. Pri výrobe pracích prostriedkov.
2. Na neutralizáciu kyselín alebo ako katalyzátor v chemickom priemysle.
3. Na výrobu bionafty, ktorá je šetrnejšia k životnému prostrediu ako konvenčná nafta.
4. Vyrábajú sa z neho suché granule, pomocou ktorých čistia kanalizačné potrubia a drezy od upchatia potravinami.
5. Lehún sodný je použiteľný aj pri výrobe potravinárskych výrobkov, ako je chlieb alebo kakao. Používa sa ako doplnok stravy.
6. V kozmeteológii sa látka používa na odstránenie odumretej kože.
7. Pre rýchlejšie spracovanie fotografií.
8. Technický lúh sodný sa široko používa v chemickom, petrochemickom, ropnom rafinéri, celulóze a papieri, baníctve, textilnom, potravinárskom a mnohých ďalších priemyselných odvetviach.

Opatrenia

Žíravá sóda je silný základ. Môže ľahko poškodiť nielen tkanivo, ale aj ľudskú pokožku, ktorá bude sprevádzanápopáleniny. Pri práci s touto látkou je potrebné dodržiavať určité bezpečnostné opatrenia, a to:

• Je potrebné nosiť špeciálne gumené rukavice, okuliare, aby sa roztok nedostal na ruky a oči.
• Musíte nosiť oblečenie, ktoré bude odolné voči chemickým zlúčeninám a nedovolí, aby sa dostali na pokožku tela. Zvyčajne sú takéto odevy ošetrené PVC.