คุณสมบัติทางกายภาพ

โซเดียมไฮดรอกไซด์

อุณหพลศาสตร์ของสารละลาย

Δ เอช 0การละลายของสารละลายในน้ำที่เจือจางไม่จำกัดคือ -44.45 กิโลจูล/โมล

จากสารละลายที่เป็นน้ำที่อุณหภูมิ 12.3 - 61.8 °C โมโนไฮเดรตจะตกผลึก (ออร์โธฮอมบิกซินโกเนียม) จุดหลอมเหลว 65.1 °C; ความหนาแน่น 1.829 ก./ซม. ; ΔH 0 ถึงแล้ว−734.96 กิโลจูล/โมล) ในช่วงตั้งแต่ -28 ถึง -24°C - เฮปตาไฮเดรต, ตั้งแต่ -24 ถึง -17.7°C - เพนตะไฮเดรต, ตั้งแต่ -17.7 ถึง -5.4°C - เตตระไฮเดรต ( α-การปรับเปลี่ยน) ตั้งแต่ - 5.4 ถึง 12.3 องศาเซลเซียส ความสามารถในการละลายในเมทานอล 23.6 กรัม/ลิตร (t=28 °C) ในเอทานอล 14.7 กรัม/ลิตร (t=28 °C) NaOH 3.5H 2 O (จุดหลอมเหลว 15.5 °C);

คุณสมบัติทางเคมี

(โดยทั่วไป ปฏิกิริยาดังกล่าวสามารถแสดงได้ด้วยสมการไอออนิกอย่างง่าย ปฏิกิริยาจะเกิดขึ้นพร้อมกับการปล่อยความร้อน (ปฏิกิริยาคายความร้อน): OH - + H 3 O + → 2H 2 O)

  • ด้วยแอมโฟเทอริกออกไซด์ซึ่งมีทั้งคุณสมบัติพื้นฐานและเป็นกรด และสามารถทำปฏิกิริยากับด่างได้เช่นเดียวกับของแข็งเมื่อหลอมรวม:

ZnO + 2NaOH → นา 2 ZnO 2 + H 2 O

เช่นเดียวกับวิธีแก้ปัญหา:

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

(ไอออนที่เกิดขึ้นเรียกว่า tetrahydroxozincate ion และเกลือที่สามารถแยกได้จากสารละลายเรียกว่า โซเดียม tetrahydroxozincate โซเดียมไฮดรอกไซด์ยังผ่านปฏิกิริยาที่คล้ายกันกับแอมโฟเทอริกออกไซด์อื่น ๆ )

  • ด้วยกรดออกไซด์ - ด้วยการก่อตัวของเกลือ; คุณสมบัตินี้ใช้ในการกรองการปล่อยก๊าซอุตสาหกรรมจากก๊าซกรด (เช่น CO 2, SO 2 และ H 2 S):

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

โซเดียมไฮดรอกไซด์ใช้ในการตกตะกอนไฮดรอกไซด์ของโลหะ ตัวอย่างเช่น นี่คือวิธีการได้รับอะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์ที่มีลักษณะคล้ายเจลโดยการทำปฏิกิริยาโซเดียมไฮดรอกไซด์กับอะลูมิเนียมซัลเฟตในสารละลายที่เป็นน้ำ โดยเฉพาะอย่างยิ่งใช้ในการกรองน้ำจากสารแขวนลอยขนาดเล็ก

การไฮโดรไลซิสของเอสเทอร์

  • ด้วยไขมัน (ซาพอนิฟิเคชัน) ปฏิกิริยานี้ไม่สามารถย้อนกลับได้เนื่องจากกรดที่เกิดกับอัลคาไลจะเกิดเป็นสบู่และกลีเซอรีน กลีเซอรีนจะถูกสกัดจากสุราสบู่ในเวลาต่อมาโดยการระเหยแบบสุญญากาศและการกลั่นเพิ่มเติมของผลิตภัณฑ์ที่ได้ วิธีการทำสบู่นี้เป็นที่รู้จักในตะวันออกกลางมาตั้งแต่ศตวรรษที่ 7:

กระบวนการสะพอนิฟิเคชันของไขมัน

อันเป็นผลมาจากปฏิสัมพันธ์ของไขมันกับโซเดียมไฮดรอกไซด์จะได้สบู่แข็ง (ใช้ในการผลิตสบู่ก้อน) และกับโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์จะได้สบู่แข็งหรือของเหลวขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของไขมัน

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

2NaCl + 2H 2 O = H 2 + Cl 2 + 2NaOH

ปัจจุบันโซดาไฟและคลอรีนผลิตโดยวิธีเคมีไฟฟ้าสามวิธี สองวิธีคืออิเล็กโทรไลซิสที่มีแร่ใยหินแข็งหรือแคโทดโพลีเมอร์ (วิธีการผลิตไดอะแฟรมและเมมเบรน) วิธีที่สามคืออิเล็กโทรไลซิสด้วยแคโทดเหลว (วิธีการผลิตปรอท) ในบรรดาวิธีการผลิตเคมีไฟฟ้า วิธีที่ง่ายและสะดวกที่สุดคืออิเล็กโทรไลซิสด้วยแคโทดปรอท แต่วิธีนี้ทำให้เกิดอันตรายอย่างมากต่อสิ่งแวดล้อมอันเป็นผลมาจากการระเหยและการรั่วไหลของปรอทโลหะ วิธีการผลิตเมมเบรนเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพมากที่สุด ใช้พลังงานน้อยที่สุด และเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากที่สุด แต่ยังเป็นวิธีที่ไม่แน่นอนที่สุด โดยเฉพาะอย่างยิ่งต้องใช้วัตถุดิบที่มีความบริสุทธิ์สูงกว่า

ด่างกัดกร่อนที่ได้จากอิเล็กโทรไลซิสด้วยแคโทดปรอทเหลวจะสะอาดกว่าที่ได้จากวิธีไดอะแฟรมมาก นี่เป็นสิ่งสำคัญสำหรับบางอุตสาหกรรม ดังนั้นในการผลิตเส้นใยประดิษฐ์จึงสามารถใช้โซดาไฟที่ได้จากอิเล็กโทรไลซิสกับแคโทดปรอทเหลวเท่านั้น ในทางปฏิบัติทั่วโลก มีการใช้ทั้งสามวิธีในการผลิตคลอรีนและโซดาไฟ โดยมีแนวโน้มที่ชัดเจนในการเพิ่มส่วนแบ่งอิเล็กโทรไลซิสของเมมเบรน ในรัสเซีย ประมาณ 35% ของโซดาไฟที่ผลิตทั้งหมดผลิตโดยอิเล็กโทรไลซิสด้วยแคโทดปรอท และ 65% โดยอิเล็กโทรไลซิสด้วยแคโทดแข็ง (วิธีไดอะแฟรมและเมมเบรน)

ประสิทธิภาพของกระบวนการผลิตไม่เพียงแต่คำนวณจากผลผลิตของโซดาไฟเท่านั้น แต่ยังรวมถึงผลผลิตของคลอรีนและไฮโดรเจนที่ได้รับในระหว่างกระบวนการอิเล็กโทรลิซิสด้วย อัตราส่วนของคลอรีนและโซเดียมไฮดรอกไซด์ที่เอาต์พุตคือ 100/110 ปฏิกิริยาจะเกิดขึ้นใน อัตราส่วนต่อไปนี้:

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

ตัวชี้วัดหลักของวิธีการผลิตต่างๆแสดงไว้ในตาราง:

ตัวบ่งชี้ต่อ NaOH 1 ตัน วิธีปรอท วิธีไดอะแฟรม วิธีเมมเบรน
ผลผลิตคลอรีน % 97 96 98,5
ไฟฟ้า (kWh) 3 150 3 260 2 520
ความเข้มข้นของ NaOH 50 12 35
คลอรีนบริสุทธิ์ 99,2 98 99,3
ความบริสุทธิ์ของไฮโดรเจน 99,9 99,9 99,9
เศษส่วนมวลของ O 2 ในคลอรีน, % 0,1 1-2 0,3
เศษส่วนมวลของ Cl - ใน NaOH, % 0,003 1-1,2 0,005

แผนภาพเทคโนโลยีของอิเล็กโทรไลซิสที่มีแคโทดที่เป็นของแข็ง

วิธีไดอะแฟรม - ช่องของอิเล็กโทรไลเซอร์ที่มีแคโทดแข็งจะถูกแบ่งโดยพาร์ติชันที่มีรูพรุน - ไดอะแฟรม - ลงในช่องว่างแคโทดและแอโนดโดยที่แคโทดและแอโนดของอิเล็กโทรไลเซอร์ตั้งอยู่ตามลำดับ ดังนั้นอิเล็กโทรไลเซอร์ดังกล่าวจึงมักเรียกว่าไดอะแฟรม และวิธีการผลิตคืออิเล็กโทรไลซิสของไดอะแฟรม การไหลของอะโนไลต์อิ่มตัวเข้าสู่ช่องว่างขั้วบวกของอิเล็กโทรไลเซอร์ของไดอะแฟรมอย่างต่อเนื่อง อันเป็นผลมาจากกระบวนการเคมีไฟฟ้า คลอรีนจะถูกปล่อยออกมาที่ขั้วบวกเนื่องจากการสลายตัวของเฮไลต์ และไฮโดรเจนจะถูกปล่อยออกมาที่แคโทดเนื่องจากการสลายตัวของน้ำ คลอรีนและไฮโดรเจนจะถูกแยกออกจากอิเล็กโทรไลเซอร์แยกกัน โดยไม่ต้องผสม:

2Cl - − 2 จ= Cl 2 0 , H 2 O − 2 จ− 1/2 O 2 = ชม 2 .

ในกรณีนี้โซนใกล้แคโทดจะอุดมไปด้วยโซเดียมไฮดรอกไซด์ สารละลายจากโซนใกล้แคโทด เรียกว่าสุราอิเล็กโทรไลต์ ซึ่งมีอะโนไลต์ที่ไม่สลายตัวและโซเดียมไฮดรอกไซด์ จะถูกกำจัดออกจากอิเล็กโทรไลเซอร์อย่างต่อเนื่อง ในขั้นต่อไป น้ำด่างด้วยไฟฟ้าจะถูกระเหยและปริมาณ NaOH ที่อยู่ในนั้นจะถูกปรับเป็น 42-50% ตามมาตรฐาน เฮไลต์และโซเดียมซัลเฟตจะตกตะกอนเมื่อความเข้มข้นของโซเดียมไฮดรอกไซด์เพิ่มขึ้น สารละลายด่างกัดกร่อนจะถูกแยกออกจากตะกอนและถ่ายโอนเป็นผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปไปยังคลังสินค้าหรือขั้นตอนการระเหยเพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่เป็นของแข็ง ตามด้วยการหลอม แตกเป็นแผ่น หรือเป็นเม็ด ผลึกเฮไลต์ (เกลือย้อนกลับ) จะถูกส่งกลับไปยังอิเล็กโทรไลซิส เพื่อเตรียมสิ่งที่เรียกว่าน้ำเกลือย้อนกลับ เพื่อหลีกเลี่ยงการสะสมของซัลเฟตในสารละลาย ซัลเฟตจะถูกกำจัดออกก่อนที่จะเตรียมน้ำเกลือแบบย้อนกลับ การสูญเสียอะโนไลต์จะได้รับการชดเชยโดยการเติมน้ำเกลือสดที่ได้จากการชะล้างชั้นเกลือใต้ดินหรือโดยการละลายฮาไลต์ที่เป็นของแข็ง ก่อนที่จะผสมกับน้ำเกลือที่ส่งคืน น้ำเกลือสดจะถูกทำความสะอาดด้วยสารแขวนลอยเชิงกลและส่วนสำคัญของแคลเซียมและแมกนีเซียมไอออน คลอรีนที่ได้จะถูกแยกออกจากไอน้ำ บีบอัดและจ่ายเพื่อการผลิตผลิตภัณฑ์ที่มีคลอรีนหรือเพื่อทำให้เป็นของเหลว

วิธีเมมเบรน - คล้ายกับไดอะแฟรม แต่ช่องว่างของขั้วบวกและแคโทดจะถูกแยกออกจากกันโดยเมมเบรนแลกเปลี่ยนไอออนบวก อิเล็กโทรไลซิสแบบเมมเบรนช่วยให้มั่นใจได้ถึงการผลิตโซดาไฟที่บริสุทธิ์ที่สุด

แผนภาพเทคโนโลยีกระแสไฟฟ้า

ขั้นตอนทางเทคโนโลยีหลักคืออิเล็กโทรไลซิสอุปกรณ์หลักคืออ่างอิเล็กโทรไลต์ซึ่งประกอบด้วยอิเล็กโทรไลเซอร์ตัวย่อยสลายและปั๊มปรอทซึ่งเชื่อมต่อกันด้วยการสื่อสาร ในอ่างอิเล็กโทรไลต์ ปรอทจะไหลเวียนภายใต้การทำงานของปั๊มปรอท โดยผ่านอิเล็กโตรไลเซอร์และตัวย่อยสลาย แคโทดของอิเล็กโตรไลเซอร์คือการไหลของสารปรอท แอโนด - กราไฟท์หรือการสึกหรอต่ำ เมื่อรวมกับปรอท กระแสของอะโนไลต์ซึ่งเป็นสารละลายฮาไลต์จะไหลผ่านอิเล็กโทรไลเซอร์อย่างต่อเนื่อง อันเป็นผลมาจากการสลายตัวทางเคมีไฟฟ้าของฮาไลต์ Cl - ไอออนจะเกิดขึ้นที่ขั้วบวกและคลอรีนจะถูกปล่อยออกมา:

2 คลาส - - 2 จ= คลีน 2 0,

ซึ่งถูกลบออกจากอิเล็กโทรไลเซอร์และสารละลายโซเดียมอ่อนในปรอทที่เรียกว่าอะมัลกัมจะเกิดขึ้นบนแคโทดปรอท:

นา + + อี = นา 0 nNa + + nHg - = นา + ปรอท

อะมัลกัมจะไหลอย่างต่อเนื่องจากอิเล็กโทรไลเซอร์ไปยังเครื่องสลายตัว น้ำที่ผ่านการกรองอย่างดีจากสิ่งเจือปนแล้วยังถูกส่งไปยังเครื่องย่อยสลายอย่างต่อเนื่อง ในนั้นโซเดียมอะมัลกัมซึ่งเป็นผลมาจากกระบวนการเคมีไฟฟ้าที่เกิดขึ้นเองนั้นถูกย่อยสลายเกือบทั้งหมดด้วยน้ำโดยมีการก่อตัวของปรอทสารละลายกัดกร่อนและไฮโดรเจน:

นา + ปรอท + เอช 2 0 = NaOH + 1/2H 2 + ปรอท

สารละลายกัดกร่อนที่ได้รับในลักษณะนี้ซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์เชิงพาณิชย์ไม่มีส่วนผสมของฮาไลต์ซึ่งเป็นอันตรายในการผลิตวิสโคส ปรอทจะถูกปลดปล่อยออกจากโซเดียมอะมัลกัมเกือบทั้งหมดและกลับสู่เครื่องอิเล็กโตรไลเซอร์ ไฮโดรเจนจะถูกกำจัดออกไปเพื่อทำให้บริสุทธิ์ อะโนไลต์ที่ออกจากอิเล็กโทรไลเซอร์จะถูกทำให้อิ่มตัวด้วยฮาไลต์สดเพิ่มเติม สิ่งเจือปนที่นำมาใช้กับมันตลอดจนสิ่งที่ถูกชะออกจากขั้วบวกและวัสดุโครงสร้างจะถูกลบออกและกลับสู่อิเล็กโทรไลซิส ก่อนที่จะอิ่มตัว คลอรีนที่ละลายในนั้นจะถูกสกัดจากอะโนไลต์ด้วยกระบวนการสองหรือสามขั้นตอน

วิธีการทางห้องปฏิบัติการในการได้รับ

ในห้องปฏิบัติการ โซเดียมไฮดรอกไซด์ผลิตโดยวิธีทางเคมีที่มีความสำคัญทางประวัติศาสตร์มากกว่าความสำคัญในทางปฏิบัติ

วิธีมะนาว การเตรียมโซเดียมไฮดรอกไซด์เกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาของสารละลายโซดากับนมมะนาวที่อุณหภูมิประมาณ 80 °C กระบวนการนี้เรียกว่าการกัดกร่อน อธิบายได้ด้วยปฏิกิริยา:

นา 2 C0 3 + Ca (OH) 2 = 2NaOH + CaC0 3

จากผลของปฏิกิริยาจะเกิดสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์และการตกตะกอนของแคลเซียมคาร์บอเนต แคลเซียมคาร์บอเนตจะถูกแยกออกจากสารละลาย ซึ่งถูกระเหยจนกลายเป็นผลิตภัณฑ์ที่หลอมเหลวซึ่งมี NaOH ประมาณ 92% NaOH หลอมเหลวถูกเทลงในถังเหล็กที่แข็งตัว

วิธีเฟอริติก อธิบายด้วยปฏิกิริยาสองประการ:

นา 2 C0 3 + เฟ 2 0 3 = นา 2 0 เฟ 2 0 3 + C0 2 (1) นา 2 0 เฟ 2 0 3 -f H 2 0 = 2 NaOH + เฟ 2 O 3 (2)

(1) - กระบวนการเผาโซดาแอชด้วยเหล็กออกไซด์ที่อุณหภูมิ 1100-1200°C ในกรณีนี้ จะเกิดโซเดียมสเปกเฟอร์ไรต์ขึ้นและปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ออกมา ต่อไป เค้กจะถูกบำบัด (ชะล้าง) ด้วยน้ำตามปฏิกิริยา (2); จะได้สารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์และตะกอน Fe 2 O 3 ซึ่งหลังจากแยกออกจากสารละลายแล้วจะกลับสู่กระบวนการ สารละลายประกอบด้วย NaOH ประมาณ 400 กรัม/ลิตร ระเหยเพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่มี NaOH ประมาณ 92%

วิธีทางเคมีในการผลิตโซเดียมไฮดรอกไซด์มีข้อเสียที่สำคัญ: มีการใช้เชื้อเพลิงจำนวนมาก โซดาไฟที่เกิดขึ้นจะปนเปื้อนสิ่งเจือปน และการบำรุงรักษาอุปกรณ์ต้องใช้แรงงานมาก ปัจจุบันวิธีการเหล่านี้ถูกแทนที่ด้วยวิธีการผลิตไฟฟ้าเคมีเกือบทั้งหมด

ตลาดโซดาไฟ

การผลิตโซเดียมไฮดรอกไซด์ของโลก, พ.ศ. 2548
ผู้ผลิต ปริมาณการผลิตล้านตัน แบ่งปันในการผลิตโลก
ดาวโจนส์ 6.363 11.1
บริษัทออกซิเดนทอลเคมีคอล 2.552 4.4
ฟอร์โมซาพลาสติก 2.016 3.5
พีพีจี 1.684 2.9
ไบเออร์ 1.507 2.6
อั๊คโซ่ โนเบล 1.157 2.0
โทโซ 1.110 1.9
อาร์เคมา 1.049 1.8
โอลิน 0.970 1.7
รัสเซีย 1.290 2.24
จีน 9.138 15.88
อื่น 27.559 47,87
ทั้งหมด: 57,541 100
ในรัสเซียตาม GOST 2263-79 มีการผลิตโซดาไฟยี่ห้อต่อไปนี้:

TR - ปรอทแข็ง (เกล็ด);

TD - ไดอะแฟรมแข็ง (หลอมรวม);

PP - สารละลายปรอท

РH - สารละลายเคมี

RD - สารละลายไดอะแฟรม

ชื่อตัวบ่งชี้ TR โอเคพี 21 3211 0400 ทีดี โอเคพี 21 3212 0200 RR โอเคพี 21 3211 0100 RH ชั้น 1 OKP 21 3221 0530 RH ชั้น 2 OKP 21 3221 0540 RD เกรดพรีเมี่ยม OKP 21 3212 0320 RD ชั้นหนึ่ง OKP 21 3212 0330
รูปร่าง มวลสะเก็ดเป็นสีขาว อนุญาตให้ใช้สีอ่อน มวลละลายสีขาว อนุญาตให้ใช้สีอ่อน ของเหลวใสไม่มีสี ของเหลวไม่มีสีหรือสี อนุญาตให้มีตะกอนตกผลึกได้ ของเหลวไม่มีสีหรือสี อนุญาตให้มีตะกอนตกผลึกได้ ของเหลวไม่มีสีหรือสี อนุญาตให้มีตะกอนตกผลึกได้
เศษส่วนมวลของโซเดียมไฮดรอกไซด์ % ไม่น้อย 98,5 94,0 42,0 45,5 43,0 46,0 44,0
ตัวชี้วัดตลาดโซเดียมไฮดรอกไซด์เหลวของรัสเซียในปี 2548-2549
ชื่อบริษัท พ.ศ. 2548 พันตัน พ.ศ. 2549 พันตัน ส่วนแบ่งในปี 2548% ส่วนแบ่งในปี 2549%
JSC "Kaustik", สเตอร์ลิตามัก 239 249 20 20
JSC "Kaustik", โวลโกกราด 210 216 18 18
OJSC "สายัณห์สคิมพลาส" 129 111 11 9
LLC "อุโซลเยคิมพรหม" 84 99 7 8
OJSC "ซิบูร์-เนฟเตคิม" 87 92 7 8
JSC "คิมพรหม" เชบอคซารย์ 82 92 7 8
VOJSC "คิมพรหม", โวลโกกราด 87 90 7 7
ซีเจเอสซี "อิลิมคิมพรหม" 70 84 6 7
OJSC "KCCHK" 81 79 7 6
แนค "อซท" 73 61 6 5
JSC "คิมพรหม", เคเมโรโว 42 44 4 4
ทั้งหมด: 1184 1217 100 100
ตัวชี้วัดของตลาดรัสเซียของโซเดียมไฮดรอกไซด์ที่เป็นของแข็งในปี 2548-2549
ชื่อบริษัท 2548 ตัน 2549 ตัน ส่วนแบ่งในปี 2548% ส่วนแบ่งในปี 2549%
JSC "Kaustik", โวลโกกราด 67504 63510 62 60
JSC "Kaustik", สเตอร์ลิตามัก 34105 34761 31 33
OJSC "ซิบูร์-เนฟเตคิม" 1279 833 1 1
VOJSC "คิมพรหม", โวลโกกราด 5768 7115 5 7
ทั้งหมด: 108565 106219 100 100

แอปพลิเคชัน

ไบโอดีเซล

ปลาคอด Lutefisk ในงานเฉลิมฉลองวันรัฐธรรมนูญของนอร์เวย์

เบเกิลเยอรมัน

โซเดียมไฮดรอกไซด์ใช้ในอุตสาหกรรมที่หลากหลายและสำหรับความต้องการภายในประเทศ:

  • โซดาไฟถูกนำมาใช้ใน อุตสาหกรรมเยื่อและกระดาษสำหรับการแยกสลาย (ปฏิกิริยาคราฟท์) ของเซลลูโลส ในการผลิตกระดาษ กระดาษแข็ง เส้นใยเทียม แผ่นใยไม้อัด
  • สำหรับซาพอนิฟิเคชันของไขมัน การผลิตสบู่ แชมพู และผงซักฟอกอื่นๆ- ในสมัยโบราณมีการเติมขี้เถ้าลงในน้ำในระหว่างการซักและเห็นได้ชัดว่าแม่บ้านสังเกตเห็นว่าหากขี้เถ้ามีไขมันที่เข้าไปในเตาผิงระหว่างการปรุงอาหารจานก็จะถูกล้างอย่างดี อาชีพคนทำสบู่ (saponarius) ถูกกล่าวถึงครั้งแรกราวปีคริสตศักราช 385 จ. ธีโอดอร์ พริสเซียนัส. ชาวอาหรับผลิตสบู่จากน้ำมันและโซดามาตั้งแต่ศตวรรษที่ 7 ปัจจุบันสบู่ทำในลักษณะเดียวกับเมื่อ 10 ศตวรรษก่อน
  • ใน อุตสาหกรรมเคมี- สำหรับการทำให้กรดและกรดออกไซด์เป็นกลาง เป็นตัวทำปฏิกิริยา หรือชุดไวนิลหรือชุดยาง

    MPC ของโซเดียมไฮดรอกไซด์ในอากาศคือ 0.5 มก./ลบ.ม.

    วรรณกรรม

    • เทคโนโลยีเคมีทั่วไป เอ็ด ไอ.พี. มูคเลโนวา หนังสือเรียนเฉพาะทางเคมี-เทคโนโลยีของมหาวิทยาลัย - ม.: มัธยมปลาย.
    • ความรู้พื้นฐานทางเคมีทั่วไป เล่ม 3 B.V. Nekrasov - อ.: เคมี, 2513.
    • เทคโนโลยีเคมีทั่วไป Furmer I. E. , Zaitsev V. N. - M.: โรงเรียนมัธยมปลาย, 2521
    • คำสั่งของกระทรวงสาธารณสุขของสหพันธรัฐรัสเซียลงวันที่ 28 มีนาคม 2546 N 126 "เมื่อได้รับอนุมัติจากรายการปัจจัยการผลิตที่เป็นอันตรายภายใต้อิทธิพลที่แนะนำให้บริโภคนมหรือผลิตภัณฑ์อาหารที่เทียบเท่าอื่น ๆ เพื่อวัตถุประสงค์ในการป้องกัน"
    • มติของหัวหน้าแพทย์สุขาภิบาลแห่งสหพันธรัฐรัสเซียลงวันที่ 4 เมษายน 2546 N 32 “ ในการบังคับใช้กฎสุขาภิบาลสำหรับองค์กรการขนส่งสินค้าทางราง เอสพี 2.5.1250-03".
    • กฎหมายของรัฐบาลกลางวันที่ 21 กรกฎาคม 1997 N 116-FZ "เกี่ยวกับความปลอดภัยในอุตสาหกรรมของโรงงานผลิตที่เป็นอันตราย" (แก้ไขเพิ่มเติมเมื่อวันที่ 18 ธันวาคม 2549)
    • คำสั่งของกระทรวงทรัพยากรธรรมชาติของสหพันธรัฐรัสเซียลงวันที่ 2 ธันวาคม 2545 N 786 "เมื่อได้รับอนุมัติจากแคตตาล็อกการจำแนกประเภทขยะของรัฐบาลกลาง" (ซึ่งแก้ไขและเสริมเมื่อวันที่ 30 กรกฎาคม 2546)
    • มติของคณะกรรมการแรงงานแห่งสหภาพโซเวียตเมื่อวันที่ 25 ตุลาคม 2517 N 298/P-22 “ เมื่อได้รับอนุมัติรายชื่ออุตสาหกรรม การประชุมเชิงปฏิบัติการ วิชาชีพ และตำแหน่งที่มีสภาพการทำงานที่เป็นอันตราย งานที่ให้สิทธิ์ในการลาเพิ่มเติมและการทำงานที่สั้นลง วัน” (แก้ไขเพิ่มเติมเมื่อ 29 พฤษภาคม 2534 )
    • มติของกระทรวงแรงงานของรัสเซียลงวันที่ 22 กรกฎาคม 2542 N 26 "ในการอนุมัติมาตรฐานอุตสาหกรรมมาตรฐานสำหรับการออกเสื้อผ้าพิเศษ รองเท้าพิเศษ และอุปกรณ์ป้องกันส่วนบุคคลอื่น ๆ ให้กับพนักงานฝ่ายผลิตสารเคมีฟรี"
    • มติของหัวหน้าแพทย์สุขาภิบาลแห่งสหพันธรัฐรัสเซียลงวันที่ 30 พฤษภาคม 2546 N 116 เกี่ยวกับการบังคับใช้ของ GN 2.1.6.1339-03 “ระดับการสัมผัสที่ปลอดภัยโดยประมาณ (SAEL) ของมลพิษในอากาศในบรรยากาศของพื้นที่ที่มีประชากร” ( ซึ่งแก้ไขเพิ่มเติมเมื่อวันที่ 3 พฤศจิกายน พ.ศ. 2548)
      • พจนานุกรมสารานุกรมภาพประกอบ

    • โซเดียมไฮดรอกไซด์- (โซดาไฟ โซดาไฟ โซดาไฟ) NaOH สารผลึกแข็งไม่มีสี ความหนาแน่น 2130 กก. ม. = 320°C; เมื่อละลายในน้ำจะปล่อยความร้อนจำนวนมากออกมา ทำลายผิวหนัง ผ้า กระดาษ อันตราย...... ... สารานุกรมโพลีเทคนิคขนาดใหญ่

    - (โซดาไฟ, โซดาไฟ), NaOH, เบสแก่ (อัลคาไล) ผลึกไม่มีสี (ผลิตภัณฑ์ทางเทคนิค มวลทึบแสงสีขาว) ดูดความชื้น ละลายได้ดีในน้ำ ปล่อยความร้อนได้มาก ได้มาจากอิเล็กโทรไลซิสของสารละลาย... พจนานุกรมสารานุกรม

    โซเดียมไฮดรอกไซด์- natrio hidroksidas statusas T sritis chemija formulė NaOH atitikmenys: angl. โซดาไฟ; โซเดียมไฮดรอกไซด์รัส กัดกร่อน; โซดาไฟ; โซเดียมไฮดรอกไซด์; โซเดียมไฮดรอกไซด์ ryšiai: sinonimas – natrio šarmas sinonimas – kaustinė โซดา … Chemijos ยุติ aiškinamasis žodynas

    - (โซดาไฟ, โซดาไฟ), NaOH, เบสแก่ (อัลคาไล) ไม่มีสี คริสตัล (ผลิตภัณฑ์ทางเทคนิคมวลทึบแสงสีขาว) ดูดความชื้น ละลายได้ดีในน้ำ ปล่อยความร้อนได้มาก ได้มาจากอิเล็กโทรไลซิสของสารละลายโซเดียมคลอไรด์... วิทยาศาสตร์ธรรมชาติ พจนานุกรมสารานุกรม

    - (โซดาไฟ) NaOH ไม่มีสี คริสตัล; รูปทรงเพชรมีความคงตัวสูงถึง 299 °C การดัดแปลง (a = 0.33994 nm, c = 1.1377 nm) สูงกว่า 299 o C monoclinic; การเปลี่ยนแปลงแบบโพลีมอร์ฟิก DH0 5.85 กิโลจูล/โมล; MP 323 °C, bp. 1403 องศาเซลเซียส; หนาแน่น 2.02 กรัม/ซม.3; - สารานุกรมเคมี

    โซดาไฟ, โซดาไฟ, NaOH ผลึกไม่มีสี มวลความหนาแน่น 2130 กก./ลบ.ม., t จุดหลอมเหลว 320 °C, ความสามารถในการละลายน้ำ 52.2% (ที่ 20 °C) ฐานที่แข็งแกร่งซึ่งมีผลทำลายล้างต่อเนื้อเยื่อของสัตว์ เป็นอันตรายอย่างยิ่งหากหยอด N.g. เข้าตา.... ... พจนานุกรมโพลีเทคนิคสารานุกรมขนาดใหญ่

    เป็นด่างเข้มข้น นิยมใช้เป็นสารทำความสะอาด เมื่อโซเดียมไฮดรอกไซด์สัมผัสกับพื้นผิวจะทำให้เกิดการเผาไหม้ของสารเคมีอย่างรุนแรง ในกรณีนี้จำเป็นต้องล้างบริเวณผิวหนังที่ได้รับผลกระทบในปริมาณมากทันที... เงื่อนไขทางการแพทย์

    โซเดียมไฮดรอกไซด์, โซดาไฟ- (โซดาไฟ) เป็นด่างเข้มข้น นิยมใช้เป็นสารทำความสะอาด เมื่อโซเดียมไฮดรอกไซด์สัมผัสกับพื้นผิวจะทำให้เกิดการเผาไหม้ของสารเคมีอย่างรุนแรง ในกรณีนี้ต้องล้างบริเวณผิวหนังที่โดนทันที... ... พจนานุกรมอธิบายการแพทย์

คุณสมบัติทางกายภาพ

โซเดียมออกไซด์ไฮเดรต NaOH เป็นของแข็งสีขาว หากคุณทิ้งโซดาไฟไว้ในอากาศ ไม่นานโซดาไฟก็จะกระจายออกไปเนื่องจากดึงดูดความชื้นจากอากาศ โซดาไฟละลายได้ดีในน้ำและปล่อยความร้อนจำนวนมาก สารละลายโซดาไฟมีลักษณะเป็นสบู่เมื่อสัมผัส

อุณหพลศาสตร์ของสารละลาย

Δ เอช 0การละลายของสารละลายในน้ำที่เจือจางไม่จำกัดคือ −44.45 กิโลจูล/โมล

จากสารละลายที่เป็นน้ำที่อุณหภูมิ 12.3-61.8 °C โมโนไฮเดรต (ออร์โธฮอมบิกซินโกเนียม) จะตกผลึก จุดหลอมเหลว 65.1 °C; ความหนาแน่น 1.829 ก./ซม. ; ΔH 0 ถึงแล้ว−425.6 กิโลจูล/โมล) ในช่วงตั้งแต่ −28 ถึง −24 °C - เฮปตะไฮเดรต จาก −24 ถึง −17.7 °C - เพนทาไฮเดรต จาก −17.7 ถึง −5.4 °C - เทตระไฮเดรต ( α-การดัดแปลง) ตั้งแต่ − 5.4 ถึง 12.3 องศาเซลเซียส ความสามารถในการละลายในเมทานอล 23.6 กรัม/ลิตร (t = 28 °C) ในเอทานอล 14.7 กรัม/ลิตร (t = 28 °C) NaOH 3.5H 2 O (จุดหลอมเหลว 15.5 °C);

คุณสมบัติทางเคมี

(1) H 2 S + 2NaOH = Na 2 S + 2H 2 O (มี NaOH มากเกินไป)

(2) H 2 S + NaOH = NaHS + H 2 O (เกลือของกรดในอัตราส่วน 1:1)

(โดยทั่วไป ปฏิกิริยาดังกล่าวสามารถแสดงได้ด้วยสมการไอออนิกอย่างง่าย ปฏิกิริยาจะเกิดขึ้นพร้อมกับการปล่อยความร้อน (ปฏิกิริยาคายความร้อน): โอ้ - + H 3 O + → 2H 2 O)

  • ด้วยแอมโฟเทอริกออกไซด์ที่มีทั้งคุณสมบัติพื้นฐานและเป็นกรด และความสามารถในการทำปฏิกิริยากับด่างเช่นเดียวกับของแข็งเมื่อหลอมรวม:

ZnO + 2NaOH → นา 2 ZnO 2 + H 2 O

เช่นเดียวกับวิธีแก้ปัญหา:

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

(ไอออนที่เกิดขึ้นเรียกว่า tetrahydroxozincate ion และเกลือที่สามารถแยกได้จากสารละลายเรียกว่า โซเดียม tetrahydroxozincate โซเดียมไฮดรอกไซด์ยังผ่านปฏิกิริยาที่คล้ายกันกับแอมโฟเทอริกออกไซด์อื่น ๆ )

อัล(OH) 3 + 3NaOH = นา 3

2นา + + 2OH − + Cu 2+ + SO 4 2− → Cu(OH) 2 ↓+ นา 2 SO 4

โซเดียมไฮดรอกไซด์ใช้ในการตกตะกอนไฮดรอกไซด์ของโลหะ ตัวอย่างเช่น นี่คือวิธีการได้รับอะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์ที่มีลักษณะคล้ายเจลโดยการทำปฏิกิริยาโซเดียมไฮดรอกไซด์กับอะลูมิเนียมซัลเฟตในสารละลายที่เป็นน้ำ ขณะเดียวกันก็หลีกเลี่ยงความเป็นด่างส่วนเกินและละลายตะกอน โดยเฉพาะอย่างยิ่งใช้ในการกรองน้ำจากสารแขวนลอยขนาดเล็ก

4P + 3NaOH + 3H 2 O → พีเอช 3 + 3NaH 2 PO 2

3S + 6NaOH → 2Na2S + Na2SO3 + 3H2O

การไฮโดรไลซิสของเอสเทอร์

อันเป็นผลมาจากปฏิสัมพันธ์ของไขมันกับโซเดียมไฮดรอกไซด์จะได้สบู่แข็ง (ใช้ในการผลิตสบู่ก้อน) และกับโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์จะได้สบู่แข็งหรือของเหลวขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของไขมัน

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

ขั้วบวก: 2Cl − - 2е − → Cl 2 - กระบวนการหลัก 2H 2 O - 2e - → O 2 +4H + 6СlО - + 3Н 2 О - 6е - → 2СlО 3 - + 4Сl - + 1.5O 2 + 6Н +แคโทด: 2H 2 O + 2e - → H 2 + 2OH - - กระบวนการหลัก ClO - + H 2 O + 2e - → Cl - + 2OH - СlО 3 - + 3Н 2 O + 6е - → Сl - + 6ОН -

อิเล็กโทรดกราไฟท์หรือคาร์บอนสามารถใช้เป็นขั้วบวกในอิเล็กโทรไลเซอร์ของไดอะแฟรมได้ ปัจจุบันส่วนใหญ่ถูกแทนที่ด้วยแอโนดไทเทเนียมที่มีการเคลือบรูทีเนียม-ไทเทเนียมออกไซด์ (แอโนด ORTA) หรืออันอื่นที่สิ้นเปลืองน้อย

ในขั้นตอนต่อไป น้ำด่างอิเล็กโทรไลต์จะถูกระเหยและปริมาณ NaOH ที่อยู่ในนั้นจะถูกปรับให้เป็นความเข้มข้นเชิงพาณิชย์ที่ 42-50% โดยน้ำหนัก ตามมาตรฐาน

นา + + อี = นา 0 nNa + + nHg - = นา + ปรอท

อะมัลกัมจะไหลอย่างต่อเนื่องจากอิเล็กโตรไลเซอร์ไปยังตัวสลายอะมัลกัม น้ำบริสุทธิ์สูงยังถูกส่งไปยังเครื่องย่อยสลายอย่างต่อเนื่อง ในนั้นโซเดียมอะมัลกัมซึ่งเป็นผลมาจากกระบวนการทางเคมีที่เกิดขึ้นเองนั้นถูกย่อยสลายเกือบทั้งหมดด้วยน้ำโดยมีการก่อตัวของปรอทสารละลายกัดกร่อนและไฮโดรเจน:

นา + ปรอท + เอช 2 โอ = NaOH + 1/2H 2 + ปรอท

สารละลายโซดาไฟที่ได้รับในลักษณะนี้เป็นผลิตภัณฑ์เชิงพาณิชย์ไม่มีสิ่งเจือปนเลย ปรอทจะหลุดออกจากโซเดียมเกือบทั้งหมดและกลับสู่เครื่องอิเล็กโตรไลเซอร์ ไฮโดรเจนจะถูกกำจัดออกไปเพื่อทำให้บริสุทธิ์

อย่างไรก็ตาม การทำสารละลายอัลคาไลจากสารปรอทให้บริสุทธิ์โดยสมบูรณ์นั้นแทบจะเป็นไปไม่ได้เลย ดังนั้นวิธีนี้จึงเกี่ยวข้องกับการรั่วของปรอทและไอระเหยของโลหะ

ข้อกำหนดที่เพิ่มขึ้นสำหรับความปลอดภัยด้านสิ่งแวดล้อมของการผลิตและต้นทุนที่สูงของปรอทโลหะนำไปสู่การแทนที่อย่างค่อยเป็นค่อยไปของวิธีปรอทโดยวิธีการผลิตอัลคาไลด้วยแคโทดที่เป็นของแข็ง โดยเฉพาะวิธีเมมเบรน

วิธีการทางห้องปฏิบัติการในการได้รับ

ในห้องปฏิบัติการ บางครั้งโซเดียมไฮดรอกไซด์ผลิตโดยวิธีทางเคมี แต่มักใช้ไดอะแฟรมขนาดเล็กหรืออิเล็กโทรไลเซอร์ชนิดเมมเบรน

ตลาดโซดาไฟ

การผลิตโซเดียมไฮดรอกไซด์ของโลก, พ.ศ. 2548
ผู้ผลิต ปริมาณการผลิตล้านตัน แบ่งปันในการผลิตโลก
ดาวโจนส์ 6.363 11.1
บริษัทออกซิเดนทอลเคมีคอล 2.552 4.4
ฟอร์โมซาพลาสติก 2.016 3.5
พีพีจี 1.684 2.9
ไบเออร์ 1.507 2.6
โซลเวย์ 1.252 2.2
อั๊คโซ่ โนเบล 1.157 2.0
โทโซ 1.110 1.9
อาร์เคมา 1.049 1.8
โอลิน 0.970 1.7
รัสเซีย 1.290 2.24
จีน 9.138 15.88
อื่น 27.559 47,87
ทั้งหมด: 57,541 100
ในรัสเซียตาม GOST 2263-79 มีการผลิตโซดาไฟยี่ห้อต่อไปนี้:

TR - ปรอทแข็ง (เกล็ด);

TD - ไดอะแฟรมแข็ง (หลอมรวม);

PP - สารละลายปรอท

РH - สารละลายเคมี

RD - สารละลายไดอะแฟรม

ชื่อตัวบ่งชี้ TR โอเคพี 21 3211 0400 ทีดี โอเคพี 21 3212 0200 RR โอเคพี 21 3211 0100 RH ชั้น 1 OKP 21 3221 0530 RH ชั้น 2 OKP 21 3221 0540 RD เกรดพรีเมี่ยม OKP 21 3212 0320 RD ชั้นหนึ่ง OKP 21 3212 0330
รูปร่าง มวลเกล็ดสีขาว อนุญาตให้ใช้สีอ่อน มวลละลายสีขาว อนุญาตให้ใช้สีอ่อน ของเหลวใสไม่มีสี ของเหลวไม่มีสีหรือสี อนุญาตให้มีตะกอนตกผลึกได้ ของเหลวไม่มีสีหรือสี อนุญาตให้มีตะกอนตกผลึกได้ ของเหลวไม่มีสีหรือสี อนุญาตให้มีตะกอนตกผลึกได้
เศษส่วนมวลของโซเดียมไฮดรอกไซด์ % ไม่น้อย 98,5 94,0 42,0 45,5 43,0 46,0 44,0
ตัวชี้วัดตลาดโซเดียมไฮดรอกไซด์เหลวของรัสเซียในปี 2548-2549
ชื่อบริษัท พ.ศ. 2548 พันตัน พ.ศ. 2549 พันตัน ส่วนแบ่งในปี 2548% ส่วนแบ่งในปี 2549%
JSC "Kaustik", สเตอร์ลิตามัก 239 249 20 20
JSC "Kaustik", โวลโกกราด 210 216 18 18
OJSC "สายัณห์สคิมพลาส" 129 111 11 9
LLC "อุโซลเยคิมพรหม" 84 99 7 8
OJSC "ซิบูร์-เนฟเตคิม" 87 92 7 8
JSC "คิมพรหม" เชบอคซารย์ 82 92 7 8
VOJSC "คิมพรหม", โวลโกกราด 87 90 7 7
ซีเจเอสซี "อิลิมคิมพรหม" 70 84 6 7
OJSC "KCCHK" 81 79 7 6
แนค "อซท" 73 61 6 5
JSC "คิมพรหม", เคเมโรโว 42 44 4 4
ทั้งหมด: 1184 1217 100 100
ตัวชี้วัดของตลาดรัสเซียของโซเดียมไฮดรอกไซด์ที่เป็นของแข็งในปี 2548-2549
ชื่อบริษัท 2548 ตัน 2549 ตัน ส่วนแบ่งในปี 2548% ส่วนแบ่งในปี 2549%
JSC "Kaustik", โวลโกกราด 67504 63510 62 60
JSC "Kaustik", สเตอร์ลิตามัก 34105 34761 31 33
OJSC "ซิบูร์-เนฟเตคิม" 1279 833 1 1
VOJSC "คิมพรหม", โวลโกกราด 5768 7115 5 7
ทั้งหมด: 108565 106219 100 100

แอปพลิเคชัน

ไบโอดีเซล

การผลิตไบโอดีเซล

โซเดียมไฮดรอกไซด์ใช้ในหลายอุตสาหกรรมและสำหรับความต้องการภายในประเทศ:

  • โซดาไฟถูกนำมาใช้ใน อุตสาหกรรมเยื่อและกระดาษสำหรับการแยกเซลลูโลส (กระบวนการซัลเฟต) ในการผลิตกระดาษ กระดาษแข็ง เส้นใยเทียม แผ่นใยไม้อัด
  • สำหรับซาพอนิฟิเคชันของไขมัน การผลิตสบู่ แชมพู และผงซักฟอกอื่นๆ- ในสมัยโบราณมีการเติมขี้เถ้าลงในน้ำในระหว่างการซักและเห็นได้ชัดว่าแม่บ้านสังเกตเห็นว่าหากขี้เถ้ามีไขมันที่เข้าไปในเตาผิงระหว่างการปรุงอาหารจานก็จะถูกล้างอย่างดี อาชีพคนทำสบู่ (saponarius) ถูกกล่าวถึงครั้งแรกราวปีคริสตศักราช 385 จ. ธีโอดอร์ พริสเซียนัส. ชาวอาหรับผลิตสบู่จากน้ำมันและโซดามาตั้งแต่ศตวรรษที่ 7 ปัจจุบันสบู่ทำในลักษณะเดียวกับเมื่อ 10 ศตวรรษก่อน ปัจจุบันผลิตภัณฑ์ที่ใช้โซเดียมไฮดรอกไซด์ (ด้วยการเติมโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ที่ให้ความร้อนถึง 50-60 องศาเซลเซียสใช้ในการซักอุตสาหกรรมเพื่อทำความสะอาดผลิตภัณฑ์สแตนเลสจากจาระบีและสารมันอื่น ๆ รวมถึงสารตกค้างจากกระบวนการทางกล
  • ใน อุตสาหกรรมเคมี- สำหรับการทำให้กรดและกรดออกไซด์เป็นกลาง เป็นตัวทำปฏิกิริยาหรือตัวเร่งปฏิกิริยาในปฏิกิริยาเคมี ในการวิเคราะห์ทางเคมีสำหรับการไตเตรท สำหรับการแกะสลักอะลูมิเนียม และในการผลิตโลหะบริสุทธิ์ การกลั่นน้ำมัน- สำหรับการผลิตน้ำมัน
  • สำหรับการผลิตเชื้อเพลิงไบโอดีเซล- ได้จากน้ำมันพืชและใช้ทดแทนน้ำมันดีเซลธรรมดา ในการรับไบโอดีเซล ให้เติมแอลกอฮอล์หนึ่งหน่วยมวลลงในน้ำมันพืชเก้าหน่วย (นั่นคือคงอัตราส่วน 9: 1) รวมถึงตัวเร่งปฏิกิริยาอัลคาไลน์ (NaOH) เอสเทอร์ที่ได้ (ส่วนใหญ่เป็นกรดไลโนเลอิก) มีคุณลักษณะเฉพาะคือติดไฟได้ดีเนื่องจากมีเลขซีเทนสูง หมายเลขซีเทนเป็นคุณลักษณะเชิงปริมาณตามเงื่อนไขของการจุดระเบิดด้วยตนเองของเชื้อเพลิงดีเซลในกระบอกสูบของเครื่องยนต์ (คล้ายกับเลขออกเทนของน้ำมันเบนซิน) หากน้ำมันดีเซลแร่มีลักษณะเป็นตัวบ่งชี้ที่ 50-52% แสดงว่าเมทิลอีเทอร์เริ่มแรกจะสอดคล้องกับซีเทน 56-58% วัตถุดิบสำหรับการผลิตไบโอดีเซลอาจเป็นน้ำมันพืชหลายชนิด: เรพซีด, ถั่วเหลืองและอื่น ๆ ยกเว้นที่มีกรดปาล์มมิติกสูง (น้ำมันปาล์ม) ในระหว่างการผลิต กระบวนการเอสเทอริฟิเคชันยังผลิตกลีเซอรีนซึ่งใช้ในอุตสาหกรรมอาหาร เครื่องสำอาง และกระดาษ หรือแปรรูปเป็นอีพิคลอโรไฮดรินโดยใช้วิธีโซลเวย์
  • เช่น ตัวแทนในการละลายท่อระบายน้ำทิ้งที่อุดตันในรูปของเม็ดแห้งหรือเป็นส่วนหนึ่งของเจล โซเดียมไฮดรอกไซด์จะแยกการอุดตันและช่วยให้สามารถเคลื่อนตัวต่อไปตามท่อได้ง่ายขึ้น
  • ในการป้องกันพลเรือนสำหรับ degassing และการวางตัวเป็นกลางสารพิษ รวมถึงซาริน ในเครื่องช่วยหายใจ (เครื่องช่วยหายใจแบบมีถังอากาศในตัว (IBA)) เพื่อทำความสะอาดอากาศที่หายใจออกจากคาร์บอนไดออกไซด์
  • โซเดียมไฮดรอกไซด์ยังใช้ร่วมกับสังกะสีเพื่อโฟกัสอีกด้วย- เหรียญทองแดงถูกต้มในสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ต่อหน้าเม็ดโลหะสังกะสี หลังจากผ่านไป 45 วินาที สีของเพนนีจะเปลี่ยนเป็นสีเงิน หลังจากนั้นเพนนีจะถูกลบออกจากสารละลายและให้ความร้อนในเปลวไฟของเตาซึ่งมันจะกลายเป็น "สีทอง" เกือบจะในทันที สาเหตุของการเปลี่ยนแปลงมีดังนี้ ไอออนของสังกะสีทำปฏิกิริยากับโซเดียมไฮดรอกไซด์ (ในปริมาณไม่เพียงพอ) ให้เกิด Zn(OH) 4 2− ซึ่งเมื่อถูกความร้อนจะสลายตัวเป็นสังกะสีโลหะและสะสมอยู่บนพื้นผิวของเหรียญ และเมื่อถูกความร้อน สังกะสีและทองแดงจะเกิดเป็นโลหะผสมทอง-ทองเหลือง
  • โซเดียมไฮดรอกไซด์ยังใช้ทำความสะอาดแม่พิมพ์ยางรถยนต์อีกด้วย
  • โซเดียมไฮดรอกไซด์ยังใช้สำหรับการผลิตที่ผิดกฎหมายอีกด้วย ยาบ้าและยาอื่นๆ
  • ในการปรุงอาหาร:สำหรับล้างและปอกผักและผลไม้, ในการผลิตช็อกโกแลตและโกโก้, เครื่องดื่ม, ไอศกรีม, แต่งสีคาราเมล, เพื่อทำให้มะกอกอ่อนตัวลงและให้สีดำ, ในการผลิตผลิตภัณฑ์เบเกอรี่ ขึ้นทะเบียนเป็นผลิตภัณฑ์เสริมอาหาร E524.
    อาหารบางจานปรุงโดยใช้โซดาไฟ:
    • ลูเตฟิสก์- จานปลาสแกนดิเนเวีย - ปลาคอดแห้งแช่ในด่างกัดกร่อนเป็นเวลา 5-6 วันและได้เนื้อสัมผัสที่นุ่มนวลเหมือนเยลลี่
    • เพรทเซล- เพรทเซลเยอรมัน - ก่อนอบพวกเขาจะได้รับการบำบัดด้วยสารละลายด่างกัดกร่อนซึ่งก่อให้เกิดเปลือกกรอบที่มีเอกลักษณ์
  • ในเครื่องสำอางค์เพื่อขจัดบริเวณผิวหนังที่มีเคราติน: หูด, papillomas

ข้อควรระวังในการจัดการโซเดียมไฮดรอกไซด์

โซเดียมไฮดรอกไซด์มีฤทธิ์กัดกร่อนและมีฤทธิ์กัดกร่อนเป็นของสารประเภทความเป็นอันตรายที่สอง ดังนั้นจึงต้องระมัดระวังเมื่อทำงานกับมัน เมื่อสัมผัสกับผิวหนัง เยื่อเมือก และดวงตา จะเกิดการเผาไหม้จากสารเคมีอย่างรุนแรง การสัมผัสกับดวงตาทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของเส้นประสาทตาอย่างถาวร (ลีบ) และส่งผลให้สูญเสียการมองเห็น หากพื้นผิวเมือกสัมผัสกับด่างกัดกร่อนจำเป็นต้องล้างบริเวณที่ได้รับผลกระทบด้วยกระแสน้ำและในกรณีที่สัมผัสกับผิวหนังให้ใช้สารละลายกรดอะซิติกอ่อน ๆ เมื่อทำงานกับโซเดียมโซดาไฟ แนะนำให้ใช้อุปกรณ์ป้องกันต่อไปนี้: แว่นตาป้องกันสารเคมีเพื่อป้องกันดวงตา ถุงมือยางหรือถุงมือที่มีพื้นผิวเป็นยางเพื่อป้องกันมือ และเพื่อปกป้องร่างกาย - เสื้อผ้าที่ทนต่อสารเคมีที่ชุบด้วยไวนิลหรือชุดยาง .

MPC ของโซเดียมไฮดรอกไซด์ในอากาศคือ 0.5 มก./ลบ.ม.

วรรณกรรม

  • เทคโนโลยีเคมีทั่วไป เอ็ด ไอ.พี. มูคเลโนวา หนังสือเรียนเฉพาะทางเคมี-เทคโนโลยีของมหาวิทยาลัย - ม.: มัธยมปลาย.
  • ความรู้พื้นฐานทางเคมีทั่วไป เล่ม 3 B.V. Nekrasov - อ.: เคมี, 2513.
  • เทคโนโลยีเคมีทั่วไป Furmer I. E. , Zaitsev V. N. - M.: โรงเรียนมัธยมปลาย, 2521
  • คำสั่งของกระทรวงสาธารณสุขของสหพันธรัฐรัสเซียลงวันที่ 28 มีนาคม 2546 N 126 "เมื่อได้รับอนุมัติจากรายการปัจจัยการผลิตที่เป็นอันตรายภายใต้อิทธิพลที่แนะนำให้บริโภคนมหรือผลิตภัณฑ์อาหารที่เทียบเท่าอื่น ๆ เพื่อวัตถุประสงค์ในการป้องกัน"
  • มติของหัวหน้าแพทย์สุขาภิบาลแห่งสหพันธรัฐรัสเซียลงวันที่ 4 เมษายน 2546 N 32 “ ในการบังคับใช้กฎสุขาภิบาลสำหรับองค์กรการขนส่งสินค้าทางราง เอสพี 2.5.1250-03".
  • กฎหมายของรัฐบาลกลางวันที่ 21 กรกฎาคม 1997 N 116-FZ "เกี่ยวกับความปลอดภัยในอุตสาหกรรมของโรงงานผลิตที่เป็นอันตราย" (แก้ไขเพิ่มเติมเมื่อวันที่ 18 ธันวาคม 2549)
  • คำสั่งของกระทรวงทรัพยากรธรรมชาติของสหพันธรัฐรัสเซียลงวันที่ 2 ธันวาคม 2545 N 786 "เมื่อได้รับอนุมัติจากแคตตาล็อกการจำแนกประเภทขยะของรัฐบาลกลาง" (ซึ่งแก้ไขและเสริมเมื่อวันที่ 30 กรกฎาคม 2546)
  • มติของคณะกรรมการแรงงานแห่งสหภาพโซเวียตเมื่อวันที่ 25 ตุลาคม 2517 N 298/P-22 “ เมื่อได้รับอนุมัติรายชื่ออุตสาหกรรม การประชุมเชิงปฏิบัติการ วิชาชีพ และตำแหน่งที่มีสภาพการทำงานที่เป็นอันตราย งานที่ให้สิทธิ์ในการลาเพิ่มเติมและการทำงานที่สั้นลง วัน” (แก้ไขเพิ่มเติมเมื่อ 29 พฤษภาคม 2534 )
  • มติของกระทรวงแรงงานของรัสเซียลงวันที่ 22 กรกฎาคม 2542 N 26 "ในการอนุมัติมาตรฐานอุตสาหกรรมมาตรฐานสำหรับการออกเสื้อผ้าพิเศษ รองเท้าพิเศษ และอุปกรณ์ป้องกันส่วนบุคคลอื่น ๆ ให้กับพนักงานฝ่ายผลิตสารเคมีฟรี"
  • มติของหัวหน้าแพทย์สุขาภิบาลแห่งสหพันธรัฐรัสเซียลงวันที่ 30 พฤษภาคม 2546 N 116 เกี่ยวกับการบังคับใช้ของ GN 2.1.6.1339-03 “ระดับการสัมผัสที่ปลอดภัยโดยประมาณ (SAEL) ของมลพิษในอากาศในบรรยากาศของพื้นที่ที่มีประชากร” ( ซึ่งแก้ไขเพิ่มเติมเมื่อวันที่ 3 พฤศจิกายน พ.ศ. 2548)

การแนะนำ

คุณมาที่ร้านเพื่อพยายามซื้อสบู่ไม่มีกลิ่น โดยปกติแล้ว เพื่อทำความเข้าใจว่าผลิตภัณฑ์ใดในกลุ่มนี้มีกลิ่นและผลิตภัณฑ์ใดไม่มี คุณจะต้องหยิบสบู่แต่ละขวดแล้วอ่านองค์ประกอบและคุณสมบัติของสบู่ ในที่สุดเราก็เลือกสิ่งที่ถูกต้อง แต่ในขณะที่ดูส่วนผสมของสบู่ต่างๆ เราสังเกตเห็นแนวโน้มแปลกๆ บนขวดเกือบทั้งหมดมีข้อความเขียนว่า "โครงสร้างของสบู่ประกอบด้วยโซเดียมไฮดรอกไซด์" นี่เป็นเรื่องราวมาตรฐานของการแนะนำโซเดียมไฮดรอกไซด์ของคนส่วนใหญ่ คนครึ่งหนึ่งจะ “ถ่มน้ำลายและลืม” และบางคนก็อยากรู้ข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับเขา สำหรับพวกเขาแล้ววันนี้ฉันจะบอกคุณว่าสารนี้คืออะไร

คำนิยาม

โซเดียมไฮดรอกไซด์ (สูตร NaOH) เป็นด่างที่พบมากที่สุดในโลก สำหรับการอ้างอิง: อัลคาไลเป็นเบสที่สามารถละลายน้ำได้สูง

ชื่อ

ในแหล่งต่าง ๆ สามารถเรียกว่าโซเดียมไฮดรอกไซด์, โซดาไฟ, โซดาไฟ, โซดาไฟหรือด่างกัดกร่อน แม้ว่าชื่อ “ด่างกัดกร่อน” จะสามารถใช้ได้กับสารทุกชนิดในกลุ่มนี้ก็ตาม เฉพาะในศตวรรษที่ 18 เท่านั้นที่พวกเขาได้รับชื่อแยกกัน นอกจากนี้ยังมีชื่อ "กลับหัว" สำหรับสารที่อธิบายในขณะนี้ - โซเดียมไฮดรอกไซด์ ซึ่งมักใช้ในการแปลภาษายูเครน

คุณสมบัติ

อย่างที่ฉันบอกไปแล้วว่าโซเดียมไฮดรอกไซด์ละลายในน้ำได้สูง หากคุณใส่มันแม้แต่ชิ้นเล็ก ๆ ลงในแก้วน้ำ หลังจากนั้นไม่กี่วินาทีมันจะจุดไฟและ "รีบ" และ "กระโดด" ข้ามพื้นผิวของมันอย่างส่งเสียงฟู่ (ภาพถ่าย) และจะเป็นเช่นนี้ต่อไปจนกว่าเขาจะสลายไปจนหมด หากหลังจากปฏิกิริยาเสร็จสิ้นแล้ว คุณจุ่มมือลงในสารละลายที่ได้ เมื่อสัมผัสก็จะเป็นสบู่ หากต้องการทราบว่าอัลคาไลมีความเข้มข้นเพียงใด ให้จุ่มตัวบ่งชี้ - ฟีนอลธาทาลีนหรือเมทิลออเรนจ์ - ลงไป ฟีนอล์ฟทาลีนในนั้นกลายเป็นสีแดงเข้มและเมทิลออเรนจ์เปลี่ยนเป็นสีเหลือง โซเดียมไฮดรอกไซด์มีไอออนไฮดรอกไซด์เช่นเดียวกับด่างทั้งหมด ยิ่งมีสารละลายมากเท่าไร สีของตัวบ่งชี้ก็จะยิ่งสว่างขึ้นและความเป็นด่างก็จะยิ่งแข็งแกร่งขึ้นเท่านั้น

ใบเสร็จ

มีสองวิธีในการรับโซเดียมไฮดรอกไซด์: เคมีและเคมีไฟฟ้า เรามาดูแต่ละรายการกันดีกว่า

แอปพลิเคชัน

การแยกเซลลูโลส การผลิตกระดาษแข็ง กระดาษ แผ่นใยไม้อัด และเส้นใยที่มนุษย์สร้างขึ้นไม่สามารถทำได้หากไม่มีโซเดียมไฮดรอกไซด์ และเมื่อทำปฏิกิริยากับไขมันก็จะได้สบู่ แชมพู และผงซักฟอกอื่นๆ ในทางเคมี มันถูกใช้เป็นรีเอเจนต์หรือตัวเร่งปฏิกิริยาในปฏิกิริยาต่างๆ โซเดียมไฮดรอกไซด์เรียกอีกอย่างว่าวัตถุเจือปนอาหาร E524 และนี่ไม่ใช่ทุกส่วนของการใช้งาน

บทสรุป

ตอนนี้คุณรู้ทุกอย่างเกี่ยวกับโซเดียมไฮดรอกไซด์แล้ว อย่างที่คุณเห็น มันนำประโยชน์มากมายมาสู่ผู้คน ทั้งในอุตสาหกรรมและในชีวิตประจำวัน

โซเดียมเป็นของโลหะอัลคาไลและอยู่ในกลุ่มย่อยหลักของกลุ่มแรกของ PSE ที่ตั้งชื่อตาม ดิ. เมนเดเลเยฟ. ที่ระดับพลังงานภายนอกของอะตอมที่ระยะทางค่อนข้างมากจากนิวเคลียสจะมีอิเล็กตรอนหนึ่งตัวซึ่งอะตอมของโลหะอัลคาไลยอมแพ้ค่อนข้างง่ายกลายเป็นไอออนบวกที่มีประจุเดี่ยว สิ่งนี้อธิบายถึงกิจกรรมทางเคมีที่สูงมากของโลหะอัลคาไล

วิธีการทั่วไปในการผลิตสารประกอบอัลคาไลน์คือการอิเล็กโทรลิซิสของเกลือหลอมเหลว (โดยปกติคือคลอไรด์)

โซเดียมในฐานะโลหะอัลคาไลมีลักษณะเฉพาะคือมีความแข็งต่ำ ความหนาแน่นต่ำ และจุดหลอมเหลวต่ำ

โซเดียมที่ทำปฏิกิริยากับออกซิเจนจะเกิดเป็นโซเดียมเปอร์ออกไซด์เป็นส่วนใหญ่

2 นา + O2 Na2O2

โดยการลดเปอร์ออกไซด์และซูเปอร์ออกไซด์ด้วยโลหะอัลคาไลส่วนเกิน สามารถรับออกไซด์ต่อไปนี้:

นา2O2 + 2 นา2 นา2O

โซเดียมออกไซด์ทำปฏิกิริยากับน้ำเพื่อสร้างไฮดรอกไซด์: Na2O + H2O → 2 NaOH

เปอร์ออกไซด์จะถูกไฮโดรไลซ์อย่างสมบูรณ์ด้วยน้ำเพื่อให้เกิดเป็นด่าง: Na2O2 + 2 HOH → 2 NaOH + H2O2

เช่นเดียวกับโลหะอัลคาไลอื่นๆ โซเดียมเป็นตัวรีดิวซ์ที่รุนแรงและทำปฏิกิริยาอย่างแรงกับอโลหะหลายชนิด (ยกเว้นไนโตรเจน ไอโอดีน คาร์บอน ก๊าซมีตระกูล):

มันทำปฏิกิริยาได้แย่มากกับไนโตรเจนในการปล่อยแสงทำให้เกิดสารที่ไม่เสถียรมาก - โซเดียมไนไตรด์

มันทำปฏิกิริยากับกรดเจือจางเหมือนกับโลหะธรรมดา:

ด้วยกรดออกซิไดซ์เข้มข้น ผลิตภัณฑ์รีดิวซ์จะถูกปล่อยออกมา:

โซเดียมไฮดรอกไซด์ NaOH (ด่างกัดกร่อน) เป็นเบสเคมีเข้มข้น ในอุตสาหกรรม โซเดียมไฮดรอกไซด์ผลิตโดยวิธีทางเคมีและเคมีไฟฟ้า

วิธีการเตรียมทางเคมี:

มะนาว ซึ่งเกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาของสารละลายโซดากับนมมะนาวที่อุณหภูมิประมาณ 80°C กระบวนการนี้เรียกว่าการกัดกร่อน มันต้องผ่านปฏิกิริยา:

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

เฟอริติกซึ่งรวมถึงสองขั้นตอน:

นา 2 CO 3 + เฟ 2 O 3 → 2NaFeO 2 + CO 2

2NaFeO 2 + xH 2 O = 2NaOH + เฟ 2 O 3 * xH 2 O

ทางเคมีไฟฟ้า โซเดียมไฮดรอกไซด์ผลิตโดยอิเล็กโทรไลซิสของสารละลายฮาไลต์ (แร่ที่ประกอบด้วยโซเดียมคลอไรด์ NaCl เป็นส่วนใหญ่) พร้อมกับการผลิตไฮโดรเจนและคลอรีนพร้อมกัน กระบวนการนี้สามารถแสดงได้ด้วยสูตรสรุป:

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

โซเดียมไฮดรอกไซด์ทำปฏิกิริยา:

1) การวางตัวเป็นกลาง:

NaOH + HCl → NaCl + H2O

2) แลกเปลี่ยนกับเกลือในสารละลาย:

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

3) ทำปฏิกิริยากับอโลหะ

3S + 6NaOH → 2Na2S + Na2SO3 + 3H2O

4) ทำปฏิกิริยากับโลหะ

2Al + 2NaOH + 6H 2 O → 3H 2 + 2Na

โซเดียมไฮดรอกไซด์มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น ในการผลิตเยื่อกระดาษ เพื่อสะพอนิฟิเคชันของไขมันในการผลิตสบู่ เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาเคมีในการผลิตน้ำมันดีเซล เป็นต้น

โซเดียมคาร์บอเนตผลิตได้ทั้งในรูปของ Na 2 CO 3 (โซดาแอช) หรือในรูปของผลึกไฮเดรต Na 2 CO 3 *10H 2 O (ผลึกโซดา) หรือในรูปของไบคาร์บอเนต NaHCO 3 (เบกกิ้งโซดา)

โซดาส่วนใหญ่มักผลิตโดยใช้วิธีแอมโมเนียมคลอไรด์ โดยพิจารณาจากปฏิกิริยา:

โซเดียมคลอไรด์ + NH 4 HCO 3 ↔NaHCO 3 + NH4Cl

อุตสาหกรรมจำนวนมากบริโภคโซเดียมคาร์บอเนต: สารเคมี สบู่ เยื่อและกระดาษ สิ่งทอ อาหาร ฯลฯ

การแนะนำ .

โซเดียมไฮดรอกไซด์หรือโซเดียมไฮดรอกไซด์ (NaOH), คลอรีน, กรดไฮโดรคลอริก HC1 และไฮโดรเจนปัจจุบันผลิตขึ้นทางอุตสาหกรรมโดยอิเล็กโทรไลซิสของสารละลายโซเดียมคลอไรด์

โซดาไฟหรือโซเดียมไฮดรอกไซด์ - ด่างแก่หรือที่เรียกกันทั่วไปว่าโซดาไฟใช้ในการทำสบู่ในการผลิตอลูมินาซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์ขั้นกลางสำหรับการผลิตโลหะอลูมิเนียมในอุตสาหกรรมสีและเคลือบเงาอุตสาหกรรมการกลั่นน้ำมันใน การผลิตเรยอนในอุตสาหกรรมสังเคราะห์สารอินทรีย์และภาคส่วนอื่นๆ ของเศรษฐกิจของประเทศ

เมื่อทำงานกับคลอรีนไฮโดรเจนคลอไรด์กรดไฮโดรคลอริกและโซดาไฟจำเป็นต้องปฏิบัติตามกฎความปลอดภัยอย่างเคร่งครัด: การสูดดมคลอรีนทำให้เกิดอาการไอเฉียบพลันและหายใจไม่ออกการอักเสบของเยื่อเมือกของระบบทางเดินหายใจอาการบวมน้ำที่ปอดและการก่อตัวที่ตามมา ของจุดโฟกัสอักเสบในปอด

ไฮโดรเจนคลอไรด์แม้ในระดับต่ำในอากาศ ทำให้เกิดการระคายเคืองในจมูกและกล่องเสียง รู้สึกเสียวซ่าที่หน้าอก เสียงแหบ และหายใจไม่ออก ในกรณีที่เป็นพิษเรื้อรังที่มีความเข้มข้นต่ำฟันจะได้รับผลกระทบเป็นพิเศษซึ่งเคลือบฟันจะถูกทำลายอย่างรวดเร็ว

พิษของกรดไฮโดรคลอริกมีความคล้ายคลึงกันมาก กับพิษจากคลอรีน

วิธีทางเคมีในการผลิตโซเดียมไฮดรอกไซด์

วิธีทางเคมีในการผลิตโซเดียมไฮดรอกไซด์ ได้แก่ ปูนขาวและเฟอร์ไรต์

วิธีปูนขาวในการผลิตโซเดียมไฮดรอกไซด์เกี่ยวข้องกับการทำปฏิกิริยาสารละลายโซดากับนมมะนาวที่อุณหภูมิประมาณ 80°C กระบวนการนี้เรียกว่าการกัดกร่อน มันถูกอธิบายโดยปฏิกิริยา

นา 2 C0 3 + Ca (OH) 2 = 2NaOH + CaC0 3 (1)

สารละลายตกตะกอน

ปฏิกิริยา (1) ทำให้เกิดสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์และการตกตะกอนของแคลเซียมคาร์บอเนต แคลเซียมคาร์บอเนตจะถูกแยกออกจากสารละลาย ซึ่งถูกระเหยจนกลายเป็นผลิตภัณฑ์ที่หลอมเหลวซึ่งมี NaOH ประมาณ 92% NaOH หลอมเหลวถูกเทลงในถังเหล็กที่แข็งตัว

วิธีเฟอร์ริติกอธิบายได้ด้วยปฏิกิริยาสองประการ:

นา 2 C0 3 + เฟ 2 0 3 = นา 2 0 เฟ 2 0 3 + C0 2 (2)

โซเดียมเฟอร์ไรต์

นา 2 0 เฟ 2 0 3 -f H 2 0 = 2 NaOH + เฟ 2 O 3 (3)

สารละลายตกตะกอน

ปฏิกิริยา (2) แสดงกระบวนการเผาโซดาแอชกับเหล็กออกไซด์ที่อุณหภูมิ 1100-1200°C ในกรณีนี้ จะเกิดโซเดียมเฟอร์ไรต์เผาผนึกและปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ออกมา ถัดไป เค้กจะถูกบำบัด (ชะล้าง) ด้วยน้ำตามปฏิกิริยา (3); จะได้สารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์และตะกอน Fe 2 O 3 ซึ่งหลังจากแยกออกจากสารละลายแล้วจะกลับสู่กระบวนการ สารละลายประกอบด้วย NaOH ประมาณ 400 กรัม/ลิตร ระเหยเพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่มี NaOH ประมาณ 92%

วิธีทางเคมีในการผลิตโซเดียมไฮดรอกไซด์มีข้อเสียที่สำคัญ: มีการใช้เชื้อเพลิงจำนวนมาก, โซดาไฟที่เกิดขึ้นนั้นปนเปื้อนด้วยสิ่งเจือปน, การบำรุงรักษาอุปกรณ์ต้องใช้แรงงานเข้มข้น ฯลฯ ปัจจุบันวิธีการเหล่านี้ถูกแทนที่ด้วยการผลิตเคมีไฟฟ้าเกือบทั้งหมด วิธี.

แนวคิดเรื่องอิเล็กโทรลิซิสและกระบวนการเคมีไฟฟ้า

กระบวนการเคมีไฟฟ้าเป็นกระบวนการทางเคมีที่เกิดขึ้นในสารละลายที่เป็นน้ำหรือหลอมละลายภายใต้อิทธิพลของกระแสไฟฟ้าตรง

สารละลายและเกลือหลอมเหลว สารละลายของกรดและด่างที่เรียกว่าอิเล็กโทรไลต์เป็นของตัวนำประเภทที่สองซึ่งมีการถ่ายโอนกระแสไฟฟ้าโดยไอออน (ในตัวนำประเภทแรก เช่น โลหะ กระแสจะถูกพาโดยอิเล็กตรอน) เมื่อกระแสไฟฟ้าผ่านอิเล็กโทรไลต์ ไอออนจะถูกปล่อยออกมาที่อิเล็กโทรดและสารที่เกี่ยวข้องจะถูกปล่อยออกมา กระบวนการนี้เรียกว่าอิเล็กโทรไลซิส อุปกรณ์ที่ใช้อิเล็กโทรไลซิสเรียกว่าอิเล็กโทรไลเซอร์หรืออ่างอิเล็กโทรไลต์

อิเล็กโทรไลซิสใช้ในการผลิตผลิตภัณฑ์เคมีหลายชนิด เช่น คลอรีน ไฮโดรเจน ออกซิเจน ด่าง ฯลฯ ควรสังเกตว่าอิเล็กโทรไลซิสผลิตผลิตภัณฑ์เคมีที่มีความบริสุทธิ์ในระดับสูง ซึ่งในบางกรณีไม่สามารถทำได้โดยใช้วิธีทางเคมีในการผลิต

ข้อเสียของกระบวนการเคมีไฟฟ้า ได้แก่ การใช้พลังงานสูงระหว่างอิเล็กโทรไลซิส ซึ่งจะทำให้ต้นทุนของผลิตภัณฑ์ที่ได้เพิ่มขึ้น ในเรื่องนี้ขอแนะนำให้ดำเนินการกระบวนการเคมีไฟฟ้าโดยใช้พลังงานไฟฟ้าราคาถูกเท่านั้น

วัตถุดิบสำหรับการผลิตโซเดียมไฮดรอกไซด์

ในการผลิตโซเดียมไฮดรอกไซด์ คลอรีน และไฮโดรเจน จะใช้สารละลายเกลือแกงซึ่งต้องผ่านกระบวนการอิเล็กโทรลิซิส พบได้ในธรรมชาติในรูปแบบของการสะสมของเกลือสินเธาว์ใต้ดิน ในน้ำของทะเลสาบและทะเล และใน รูปแบบของน้ำเกลือธรรมชาติหรือสารละลาย แหล่งเกลือสินเธาว์ตั้งอยู่ใน Donbass, Urals, Siberia, Transcaucasia และพื้นที่อื่น ๆ ทะเลสาบบางแห่งในประเทศของเราก็มีเกลืออยู่มากเช่นกัน

ในฤดูร้อน น้ำจะระเหยออกจากผิวทะเลสาบ และเกลือแกงจะตกตะกอนในรูปของผลึก เกลือประเภทนี้เรียกว่าเกลือที่ตกตะกอนได้เอง น้ำทะเลมีโซเดียมคลอไรด์สูงถึง 35 กรัม/ลิตร ในสถานที่ที่มีสภาพอากาศร้อนซึ่งเกิดการระเหยของน้ำอย่างรุนแรงจะเกิดสารละลายเข้มข้นของโซเดียมคลอไรด์จากนั้นจึงตกผลึก ในส่วนลึกของโลก ในชั้นเกลือ น้ำใต้ดินจะไหล ซึ่งจะละลาย NaCl และก่อตัวเป็นน้ำเกลือใต้ดินที่โผล่ออกมาจากหลุมเจาะขึ้นสู่ผิวน้ำ

สารละลายเกลือแกงประกอบด้วยเกลือแคลเซียมและแมกนีเซียมเจือปน โดยไม่คำนึงถึงเส้นทางการเตรียม และเกลือเหล่านี้ก่อนที่จะถูกถ่ายโอนไปยังเวิร์กช็อปอิเล็กโทรไลซิส การทำความสะอาดเป็นสิ่งจำเป็นเนื่องจากแคลเซียมและแมกนีเซียมไฮดรอกไซด์ที่ละลายน้ำได้ไม่ดีสามารถเกิดขึ้นได้ในระหว่างกระบวนการอิเล็กโทรไลซิส ซึ่งจะขัดขวางกระบวนการอิเล็กโทรไลซิสตามปกติ

การทำความสะอาดน้ำเกลือทำได้โดยใช้สารละลายโซดาและนมมะนาว นอกเหนือจากการทำให้สารเคมีบริสุทธิ์แล้ว สารละลายยังปราศจากสิ่งเจือปนทางกลโดยการตกตะกอนและการกรอง

สารละลายเกลือแกงด้วยไฟฟ้าจะดำเนินการในอ่างที่มีแคโทดเหล็ก (เหล็ก) ที่เป็นของแข็งและด้วยไดอะแฟรมและในอ่างที่มีแคโทดปรอทเหลว ไม่ว่าในกรณีใด อิเล็กโทรไลเซอร์ทางอุตสาหกรรมที่ใช้ติดตั้งในร้านค้าคลอรีนขนาดใหญ่ที่ทันสมัย ​​จะต้องมีประสิทธิภาพสูง การออกแบบที่เรียบง่าย มีขนาดกะทัดรัด ทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือและมั่นคง

อิเล็กโทรไลซิสของสารละลายโซเดียมคลอไรด์ในอ่างที่มีแคโทดเหล็กและแอโนดกราไฟท์ .

ทำให้สามารถผลิตโซเดียมไฮดรอกไซด์ คลอรีน และไฮโดรเจนได้ในอุปกรณ์เครื่องเดียว (อิเล็กโตรไลเซอร์) เมื่อกระแสไฟฟ้าตรงไหลผ่านสารละลายโซเดียมคลอไรด์ที่เป็นน้ำ คลอรีนจะปล่อยออกมา:

2ซีไอ - - 2eÞ C1 2 (ก)

เช่นเดียวกับออกซิเจน:

20N - - 2eÞ 1/2O 2 + H 2 O(ข)

H 2 0-2eÞ1/2О 2 + 2H +

ศักย์ไฟฟ้าปกติของการปล่อย OH - ไอออนคือ + 0.41 วีและศักย์ไฟฟ้าปกติของอิเล็กโทรดสำหรับการปล่อยไอออนของคลอรีนคือ + 1.36 วี.ในสารละลายโซเดียมคลอไรด์อิ่มตัวที่เป็นกลางความเข้มข้นของไฮดรอกซิลไอออนจะอยู่ที่ประมาณ 1 10 - 7 g-eq/ลิตรที่อุณหภูมิ 25° C ศักยภาพการปล่อยสมดุลของไฮดรอกซิลไอออนจะเท่ากับ

ศักยภาพในการปล่อยสมดุล คลอรีนไอออนที่ความเข้มข้น NaCl ในสารละลาย 4.6 g-eq/ลิตรเท่ากับ

ดังนั้นควรปล่อยออกซิเจนที่ขั้วบวกที่มีแรงดันไฟเกินต่ำก่อน

อย่างไรก็ตาม บนกราไฟท์แอโนด แรงดันออกซิเจนเกินจะสูงกว่าแรงดันคลอรีนเกินมาก ดังนั้น ส่วนใหญ่จะเกิดการคายประจุของไอออน C1 ที่พวกมัน โดยจะปล่อยก๊าซคลอรีนตามปฏิกิริยา (a)

การปล่อยคลอรีนทำได้โดยการเพิ่มความเข้มข้นของ NaCI ในสารละลายเนื่องจากค่าศักย์สมดุลลดลง นี่เป็นหนึ่งในเหตุผลในการใช้สารละลายโซเดียมคลอไรด์เข้มข้นที่มี 310-315 กรัม/ลิตร

ที่แคโทดในสารละลายอัลคาไลน์ โมเลกุลของน้ำจะถูกปล่อยออกมาตามสมการ

H 2 0 + e = H + OH - (ค)

อะตอมของไฮโดรเจนหลังจากการรวมตัวกันอีกครั้งจะถูกปล่อยออกมาเป็นโมเลกุลไฮโดรเจน

2Н Þ Н 2 (ก.)

การปล่อยไอออนโซเดียมจากสารละลายที่เป็นน้ำบนแคโทดที่เป็นของแข็งนั้นเป็นไปไม่ได้ เนื่องจากมีศักยภาพในการปล่อยไอออนที่สูงกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับไฮโดรเจน ดังนั้นไฮดรอกไซด์ไอออนที่เหลืออยู่ในสารละลายจึงกลายเป็นสารละลายอัลคาไลที่มีโซเดียมไอออน

กระบวนการสลายตัวของ NaCl สามารถแสดงออกได้ในลักษณะนี้โดยปฏิกิริยาต่อไปนี้:


นั่นคือคลอรีนเกิดขึ้นที่ขั้วบวกและไฮโดรเจนและโซเดียมไฮดรอกไซด์เกิดขึ้นที่แคโทด

ในระหว่างอิเล็กโทรลิซิส พร้อมกับกระบวนการหลักที่อธิบายไว้ กระบวนการด้านข้างยังสามารถเกิดขึ้นได้ ซึ่งหนึ่งในนั้นอธิบายได้ด้วยสมการ (b) นอกจากนี้คลอรีนที่ปล่อยออกมาที่ขั้วบวกจะถูกละลายบางส่วนในอิเล็กโทรไลต์และไฮโดรไลซ์โดยปฏิกิริยา

ในกรณีของการแพร่กระจายของอัลคาไล (OH - ไอออน) ไปยังขั้วบวกหรือการแทนที่ของผลิตภัณฑ์แคโทดิกและขั้วบวก กรดไฮโปคลอรัสและกรดไฮโดรคลอริกจะถูกทำให้เป็นกลางโดยอัลคาไลเพื่อสร้างไฮโปคลอไรต์และโซเดียมคลอไรด์:

HOC1 + NaOH = NaOCl + H 2 0

HC1 + NaOH = โซเดียมคลอไรด์ + H 2 0

ClO - ไอออนที่ขั้วบวกจะถูกออกซิไดซ์เป็น ClO 3 ได้อย่างง่ายดาย ดังนั้นเนื่องจากกระบวนการด้านข้างระหว่างอิเล็กโทรไลซิสจะเกิดโซเดียมไฮโปคลอไรต์คลอไรด์และโซเดียมคลอเรตซึ่งจะส่งผลให้ประสิทธิภาพในปัจจุบันและประสิทธิภาพการใช้พลังงานลดลง ในสภาพแวดล้อมที่เป็นด่าง การปล่อยออกซิเจนที่ขั้วบวกจะสะดวกขึ้น ซึ่งจะทำให้ประสิทธิภาพของอิเล็กโทรไลซิสแย่ลงด้วย

เพื่อลดการเกิดปฏิกิริยาข้างเคียง ควรสร้างเงื่อนไขที่ป้องกันการผสมของผลิตภัณฑ์แคโทดและขั้วบวก ซึ่งรวมถึงการแยกช่องว่างแคโทดและแอโนดด้วยไดอะแฟรม และการกรองอิเล็กโทรไลต์ผ่านไดอะแฟรมในทิศทางตรงกันข้ามกับการเคลื่อนที่ของ OH - ไอออนไปยังแอโนด ไดอะแฟรมดังกล่าวเรียกว่าไดอะแฟรมกรองและทำจากแร่ใยหิน