Wat is bijtende soda? Dichtheid van natriumhydroxide

2024 Auteur: Angel Austin | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-02 17:53

In de moderne wereld is het leven onmogelijk zonder chemische reacties die overal plaatsvinden en zowel heilzaam als gevaarlijk zijn. Volgens het periodiek systeem van chemische elementen van D. I. Mendelejev reageren metalen van de 1e groep van de hoofdsubgroep, waaronder natrium (Na), heftig met water, waarbij alkalische stoffen worden gevormd - chemisch actieve stoffen.

Het concept van alkaliën

In water oplosbare hydroxiden van actieve metalen - alkaliën - bijtende en nogal gevaarlijke chemicaliën. Ze zijn effen en wit van kleur. Deze basen lossen op in water en geven warmte af. Alkaliën zijn ook in staat om huid, hout en weefsels te vernietigen, waardoor ze de triviale naam "bijtend" kregen, die meestal alleen wordt toegepast op alkalimetaalhydroxiden. De meest bekende alkaliën zijn de hydroxiden van natrium (NaOH), kalium (KOH), lithium (LiOH), barium (Ba(OH)₂), cesium (CsOH), calcium (Ca(OH)_{2) en enkele anderen.}

Natriumhydroxide: kenmerken

Bijtende soda is triviaalde naam van natriumhydroxide - een van de meest voorkomende alkaliën. Het behoort tot gevaarlijke chemicaliën, omdat het gemakkelijk de menselijke huid aantast, dus u moet de nodige veiligheidsmaatregelen nemen wanneer u ermee werkt. Ook wordt natriumhydroxide soms bijtende soda of bijtend genoemd. Net als alle andere alkaliën, werkt het goed samen met water met het vrijkomen van warmte en is het een witte, hygroscopische, dat wil zeggen in staat om waterdamp uit de lucht te absorberen, verbinding. De dichtheid van bijtende soda is 2,13 g/cm³.

Reactiviteit

Bijtende soda-oplossing kan verschillende soorten reacties aangaan en andere stoffen vormen.

1. Wanneer deze verbinding reageert met zuren, worden altijd zout en water gevormd:

NaOH + HCl=NaCl₂ + H_2O.

2. Natronloog kan reageren met zure en amfotere metaaloxiden (in oplossing en wanneer gesmolten), waarbij ook het overeenkomstige zout en water wordt gevormd:

• 2NaOH + SO₃=Na₂SO₄ + H ₂O (SO_{3 – zuuroxide);}
• 2NaOH + ZnO=Na₂ZnO₂ + H_{2O (ZnO – amfoteer oxide, deze reactie verloopt door fusie en verwarming).}

Wanneer natriumhydroxide reageert met een amfoteeroxide-oplossing, wordt een oplosbaar complexzout gevormd.

3. De reactie van alkali met amfotere hydroxiden leidt ook tot de vorming van een smelt of een complex natriumzout, afhankelijk van de omstandigheden.

4. Door de bijtende stof te laten reageren met zouten, worden natrium en het overeenkomstige in water onoplosbare hydroxide verkregen.

• 2NaOH + MgCl₂=2NaCl + Mg(OH)_{2 (magnesiumhydroxide is een in water onoplosbare base).}

5. Natriumhydroxide kan ook reageren met niet-metalen, zoals zwavel of halogenen om een mengsel van natriumzouten te vormen, evenals met amfotere metalen om complexe zouten, ijzer en koper te vormen.

• 3S + 6NaOH=2Na₂S + Na₂SO₄ + 3H _2O.

6. Natronloog kan ook interageren met organische stoffen, bijvoorbeeld: esters, amiden, meerwaardige alcoholen.

• 2C₂H₆O₂ + 2NaOH=C₂ H₄O₂Na₂ + 2H_{2 O (het reactieproduct is natriumalcoholaat).}

Ontvangen

Er zijn verschillende methoden voor het produceren van bijtende soda in de industrie, waarvan de belangrijkste chemisch en elektrochemisch zijn.

De eerste methode is gebaseerd op verschillende methoden: pyrolyse, kalk en ferriet.

1. Pyrolyse wordt uitgevoerd door natriumcarbonaat bij hoge temperatuur (minimaal 1000 graden) te calcineren onder vorming van natriumoxide en koolstofdioxide. Vervolgens wordt het resulterende afgekoelde oxide opgelost in water, waardoor natronloog wordt verkregen.

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

Soms wordt natriumbicarbonaat gebruikt in plaats van natriumcarbonaat, en het proces is daarom iets gecompliceerder.

2. De kalkmethode voor het produceren van natriumhydroxide bestaat uit de interactie van het natriumzout van koolzuur met calciumhydroxide (gebluste kalk) bij verhitting tot een temperatuur van ten minste 80 graden. Als resultaat van deze interactie worden oplossingen van alkali en calciumcarbonaat (CaCO_{3) verkregen, die vervolgens uit de hoofdoplossing worden gefiltreerd.}

• Na₂CO₃ + Ca(OH)₂=2NaOH + CaCO _3.

3. De ferrietmethode wordt in twee fasen uitgevoerd: eerst wordt soda versmolten met ijzeroxide III bij temperaturen tot 1200 graden om natriumferriet te verkrijgen, vervolgens wordt de laatste behandeld met water, wat resulteert in alkali.

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

Bij de elektrochemische methode om bijtende soda te verkrijgen, worden ook verschillende methoden gebruikt: elektrolyse van een natriumchloride-oplossing (NaCl), diafragma, membraan en kwikmethode met een vloeibare kathode. De laatste drie methoden zijn ingewikkelder dan de eerste, maar ze houden allemaal verband met het laten lopen van een elektrische stroom door de oplossing van de overeenkomstige zouten, dat wil zeggen met elektrolyse.

De meest gebruikelijke methode voor het produceren van alkali is de elektrolyse van een halietoplossing, bestaande uit tafelwaterzout, waardoor chloor en waterstof vrijkomen aan anode en kathode, en natriumhydroxide wordt verkregen:

• 2NaCl + 2H₂O=H₂ + Cl_{2 + 2NaOH.}

In het laboratorium wordt bijtende soda ook geproduceerd met chemische methoden, maar diafragma- en membraanmethoden worden het meest gebruikt.

Toepassing

Bijtende soda wordt niet alleen in verschillende industrieën gebruikt, maar ook in het dagelijks leven. Het wordt gebruikt:

1. Bij de productie van wasmiddelen.
2. Voor zuurneutralisatie of als katalysator in de chemische industrie.
3. Voor het maken van biodiesel, wat milieuvriendelijker is dan conventionele diesel.
4. Hiervan worden droge korrels gemaakt, waarmee ze rioolbuizen en gootstenen reinigen van voedselblokkades.
5. Bijtende soda is ook toepasbaar bij de vervaardiging van voedingsproducten zoals brood of cacao. Het wordt gebruikt als voedingssupplement.
6. In cosmetologie wordt de stof gebruikt om dode huidcellen te verwijderen.
7. Voor snellere fotoverwerking.
8. Technische bijtende soda wordt veel gebruikt in de chemische, petrochemische, olieraffinage, pulp en papier, mijnbouw, textiel, voeding en vele andere industrieën.

Voorzorgsmaatregelen

Bijtende soda is een sterke basis. Het kan niet alleen weefsel, maar ook de menselijke huid gemakkelijk beschadigen, wat gepaard zal gaan met:brandwonden. Bij het werken met deze stof moeten bepaalde veiligheidsmaatregelen in acht worden genomen, namelijk:

• Het is noodzakelijk om speciale rubberen handschoenen en een veiligheidsbril te dragen om te voorkomen dat de oplossing op handen en ogen komt.
• Je moet kleding dragen die bestand is tegen chemische verbindingen en die niet toestaat dat ze op de huid van het lichaam komen. Gewoonlijk wordt dergelijke kleding behandeld met PVC.