氫氧化鈉(Sodium hydroxide,NaOH)
俗稱燒堿、苛性鈉,具有強(qiáng)腐蝕性,能夠溶解在某些液體中形成強(qiáng)堿溶液,如在水中。當(dāng)然,起作用的是氫氧根離子(OH−)。是一種重要的化工原料純凈的氫氧化鈉是一種白色固體,常見的是顆粒、片狀、粉末狀以及飽和晶體。由于氫氧化鈉具有容易潮解,并且在潮解后會(huì)吸收空氣中的CO2生成Na2CO3,因此應(yīng)該存放在密閉容器中。氫氧化鈉易溶于水,放出熱量;同時(shí)它也能夠溶于乙醇和甲醇,但在這些溶液中的溶解度不及氫氧化鉀(KOH);它不易溶于乙醚和其他非極性溶劑。氫氧化鈉溶液會(huì)在織物和紙上產(chǎn)生黃變(yellow stain)。
1、
液堿是重要的化工基礎(chǔ)原料,用途廣;瘜W(xué)工業(yè)用于制造甲酸、草酸、硼砂、苯酚、氰化鈉及肥皂、合成脂肪酸、合成洗滌劑等。
2、紡織印染工業(yè)用作棉布退漿劑、煮練劑、絲光劑和還原染料、海昌藍(lán)染料的溶劑.冶煉工業(yè)用制造氫氧化鋁、氧化鋁及金屬表面處理劑。
3、儀器工業(yè)用作酸中和劑、脫色劑、脫臭劑.膠粘劑工業(yè)用作淀粉糊化劑、中和劑。
4、在搪瓷、醫(yī)藥、化妝品、制革、涂料、農(nóng)藥、玻璃等工業(yè)都有廣泛應(yīng)用.
物理性質(zhì):
氫氧化鈉的水溶液在12.3-61.8°C時(shí)能夠形成氫氧化鈉晶體(一水合物),熔點(diǎn)為65.1°C,密度是1.829g//cm3
在-28至-24℃為一水合物
在-24至-17.7℃為七水合物
在-17.7至-5.4 ℃為五水合物
在-5 , 4-12.3°C為亞穩(wěn)的四水合物(NaOH⋅4H2O)
化學(xué)性質(zhì):
氫氧化鈉在水中完全電離出鈉離子(Na+)和氫氧根離子(OH−),因而,NaOH能夠跟任何的酸反應(yīng),生成水和相應(yīng)的鹽。如與HCl的反應(yīng):
NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)
一般這種中和反應(yīng)的發(fā)生源于這條簡(jiǎn)單的離子方程式:OH−(aq)+H3O+(aq)=2H2O
而我們一般寫成OH−+H+=H2O如果和強(qiáng)酸反應(yīng),則會(huì)放出熱量。這種酸堿反應(yīng)也可用于滴定法 (這是一種用來檢測(cè)氨基酸的含量常用的方法)還有另一種類型的反應(yīng),即NaOH與酸性氧化物的反應(yīng),如前面提到過的與CO2的反應(yīng),還有二氧化硫(SO2)。這種反應(yīng)通常用來“洗滌”有害的酸性氣體(如二氧化硫和H2S),以防止其釋放到大氣中。
NaOH+CO2=Na2CO3+H2O
不過,反應(yīng)的實(shí)則是酸性氧化物溶于水后形成酸溶液(如CO2+H2O=H2CO3)后再與堿發(fā)生中和反應(yīng)。
NaOH能夠與玻璃發(fā)生緩慢的反應(yīng),生成硅酸鈉(sodium silicate),因而會(huì)使裝有氫氧化鈉的玻璃瓶與瓶塞“粘合”起來。如果長(zhǎng)時(shí)間盛放熱NaOH溶液會(huì)令玻璃容器損壞,甚至破裂。
NaOH不能與鐵反應(yīng),因?yàn)殍F不是兩性金屬,不過一些過渡金屬元素(transition metal)能夠跟NaOH產(chǎn)生劇烈反應(yīng)。
1986年,一架鋁缸車被錯(cuò)誤用來運(yùn)輸25%的NaOH溶液,使其內(nèi)部壓力過大,以及造成了損壞。壓力過大是因?yàn)锳l與NaOH發(fā)生了以下反應(yīng):
2Al(s)+6NaOH(aq)=3H2(g)↑+2Na3AlO3(aq)
與NaOH不同,很多金屬的氫氧化物(堿)不易溶于水,因此,NaOH可用于反應(yīng)生成金屬氫氧化物沉淀。其中的一個(gè)例子便是Al(OH)3↓,用來作為一種絮凝劑來吸附水中顆粒物,然后過濾掉。Al(OH)3在污水處理廠中由NaOH和Al2(SO4)3反應(yīng)制得。這是一個(gè)重要的高利潤(rùn)的化合反應(yīng)。
生產(chǎn):
工業(yè)上使用電解飽和食鹽水來制得NaOH(氯堿工業(yè)),其反應(yīng)為2Na++2H2O+2e−=H2↑+2NaOH與食鹽水的反應(yīng)就是
2NaCl+2H2O=2NaOH+H2↑+Cl2↑,氫氧化鈉在陰析出。
生產(chǎn)中要防止氯氣的破壞,因?yàn)镠2O+Cl2=HCl+HClO,而HCl會(huì)與NaOH反應(yīng)。
一個(gè)生產(chǎn)NaOH的舊方法為勒布朗法,通過高溫煅燒使Na2CO3分解為Na2O和CO2,然后Na2O與水反應(yīng)形成NaOH。這種方法仍然會(huì)偶然使用。
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