Proprietà, rischi e usi dell'idrossido di sodio (NaOH)

il idrossido di sodio, noto anche come candeggina, soda caustica o soda caustica, è un composto chimico di formula NaOH, che forma una soluzione fortemente alcalina quando sciolto in un solvente come l'acqua.

La soda caustica è ampiamente utilizzata in molte industrie, specialmente come forte base chimica nella produzione di pasta di legno e carta, tessuti, acqua potabile, saponi e detergenti. La sua struttura è mostrata in figura 1.

Secondo Rachel Golearn, la produzione mondiale nel 1998 era di circa 45 milioni di tonnellate. L'idrossido di sodio è anche la base più comune utilizzata nei laboratori chimici ed è ampiamente usato come detergente per lo scarico.

indice

• 1 Metodi di produzione di idrossido di sodio
  • 1.1 Celle a membrana
  • 1.2 celle di mercurio
  • 1.3 celle del diaframma
• 2 Proprietà fisiche e chimiche
• 3 Reattività e rischi
  • 3.1 Contatto con gli occhi
  • 3.2 Contatto con la pelle
  • 3.3 Inalazione
  • 3.4 Ingestione
• 4 usi
• 5 riferimenti

Metodi di produzione di idrossido di sodio

L'idrossido di sodio e il cloro sono prodotti insieme dall'elettrolisi del cloruro di sodio. Grandi depositi di sodio cloruro (salgemma) si trovano in molte parti del mondo.

Ad esempio, in Europa, i mari producono depositi che si estendono, sebbene non continuamente, da Cheshire, Lancashire, Staffordshire e Cleveland nel Regno Unito in Polonia. Si trovano anche negli Stati Uniti, in particolare in Louisiana e Texas.

Una piccola quantità viene estratta come salgemma, la maggior parte è la soluzione estratta mediante il pompaggio controllato di acqua ad alta pressione nella vena salina. Una parte della salamoia estratto in una soluzione prodotta in questo modo viene evaporata per produrre sale secco.

Il sale solare, prodotto dall'evaporazione dell'acqua marina mediante il riscaldamento solare, è anche una fonte di cloruro di sodio.

La salamoia satura, prima dell'elettrolisi, viene purificata per precipitare il calcio, il magnesio e altri cationi nocivi mediante l'aggiunta di carbonato di sodio, idrossido di sodio e altri reagenti. I solidi in sospensione vengono separati dalla salamoia mediante sedimentazione e filtrazione.

Oggi ci sono tre processi elettrolitici. La concentrazione di soda caustica prodotta da ciascuno dei processi varia:

Celle a membrana

La soda caustica viene prodotta come una soluzione pura di circa il 30% (p / p) che viene normalmente concentrata per evaporazione in una soluzione al 50% (p / p) usando vapore sotto pressione.

Cellule di mercurio

La soda caustica è prodotta come una soluzione pura al 50% (p / p), che è la concentrazione più comunemente venduta sul mercato mondiale. In alcuni processi sono concentrati per evaporazione fino al 75% e poi riscaldati a 750-850 K per ottenere idrossido di sodio solido.

Cellule del diaframma

La soda caustica è prodotta come una soluzione impura chiamata "liquido delle cellule del diaframma" (DCL) con concentrazioni tipiche di idrossido di sodio del 10-12% (peso / peso) e del 15% di cloruro di sodio (p / p). p).

Al fine di produrre la resistenza del 50% (p / p) che è normalmente richiesta, la DCL deve essere concentrata utilizzando unità di evaporazione molto più grandi e più complesse di quelle utilizzate negli impianti di celle a membrana.

Grandi quantità di sale vengono precipitate durante questo processo, che viene normalmente riutilizzato per produrre un'alimentazione salata satura alle cellule.

Un ulteriore aspetto dell'idrossido di sodio prodotto nella cella del diaframma è che il prodotto ha una piccola quantità (1%) di sale presente come contaminante, che può rendere il materiale inadatto per alcuni scopi (idrossido di sodio, 2013) .

Proprietà fisiche e chimiche

A temperatura ambiente, l'idrossido di sodio è un solido solido, incolore (bianco, inodore) (scaglie, granuli, forma granulare). È deliquescente e assorbe facilmente l'anidride carbonica dall'aria, quindi deve essere conservata in un contenitore ermetico e il suo aspetto è mostrato nella Figura 2 (Centro nazionale delle informazioni biotecnologiche, 2017).

La soluzione di idrossido di sodio è un liquido incolore più denso dell'acqua. Il composto ha un peso molecolare di 39,9991 g / mol e una densità di 2,13 g / ml.

Il suo punto di fusione è 318 ° C e il suo punto di ebollizione è 1390 ° C. L'idrossido di sodio è molto solubile in acqua, essendo in grado di sciogliere 1110 grammi di composto per litro di questo solvente rilasciando calore nel processo. È anche solubile in glicerolo, ammonio ed è insolubile in etere e in solventi non polari (Royal Society of Chemistry, 2015).

Lo ione idrossido rende l'idrossido di sodio una base forte che reagisce con gli acidi per formare l'acqua e i sali corrispondenti

Questo tipo di reazione rilascia calore quando si usa un acido forte. Tali reazioni acido-base possono anche essere usate per le titolazioni. In realtà, questo è un modo comune per misurare la concentrazione di acidi.

Ossidi acidi come il diossido di zolfo (SO)₂) Inoltre reagiscono completamente. Tali reazioni sono spesso utilizzate per "pulire" i gas acidi nocivi (come SO₂ e H₂S) e impedirne il rilascio nell'atmosfera.

2NaOH + CO₂ → Na₂CO₃ + H₂O

L'idrossido di sodio reagisce lentamente con il vetro per formare il silicato di sodio, quindi le giunture di vetro e i rubinetti di arresto esposti a NaOH hanno la tendenza a "congelare".

L'idrossido di sodio non aggredisce il ferro. Né al rame. Tuttavia, molti altri metalli come alluminio, zinco e titanio subiscono danni che rilasciano rapidamente idrogeno infiammabile. Per questo stesso motivo, le pentole in alluminio non dovrebbero mai essere pulite con candeggina (idrossido di sodio, 2015).

2Al (s) + 6NaOH (aq) → 3H₂(g) + 2Na₃AlO₃(Aq)

Reattività e rischi

L'idrossido di sodio è una base forte. Reagisce rapidamente ed esotermicamente con acidi, sia organici che inorganici. Catalizza la polimerizzazione di acetaldeide e altri composti polimerizzabili. Queste reazioni possono verificarsi violentemente.

Reagisce con grande violenza con il pentaossido di fosforo quando inizia con il riscaldamento locale. Il contatto (come agente essiccante) con tetraidrofurano, che spesso contiene perossidi, può essere pericoloso. Esplosioni si sono verificate in tale uso di idrossido di potassio, chimicamente simile.

Il riscaldamento con una miscela di alcool metilico e triclorobenzene durante un tentativo di sintesi ha causato un improvviso aumento di pressione e un'esplosione. Il NaOH caldo e / o concentrato può causare la decomposizione esotermica dell'idrochinone a temperatura elevata (IDROSSIDO DI SODIO, SOLIDO, 2016).

Il composto è molto pericoloso in caso di contatto con la pelle, contatto con gli occhi, ingestione e inalazione. Il contatto con gli occhi può provocare danni alla cornea o cecità. Il contatto con la pelle può causare infiammazioni e vesciche.

L'inalazione di polvere produrrà irritazione del tratto gastrointestinale o delle vie respiratorie, caratterizzata da bruciore, starnuti e tosse (avvelenamento da idrossido di sodio, 2015).

Una grave sovraesposizione può causare danni ai polmoni, asfissia, perdita di coscienza o morte. L'infiammazione dell'occhio è caratterizzata da arrossamento, irritazione e prurito. L'infiammazione della pelle è caratterizzata da prurito, desquamazione, arrossamento o, occasionalmente, formazione di vesciche.

Contatto visivo

Se il composto viene a contatto con gli occhi, le lenti a contatto devono essere controllate e rimosse. Gli occhi vanno lavati immediatamente con abbondante acqua per almeno 15 minuti con acqua fredda.

Contatto con la pelle

In caso di contatto con la pelle, l'area interessata deve essere immediatamente risciacquata per almeno 15 minuti con abbondante acqua o un acido debole, ad esempio l'aceto, mentre si rimuovono gli indumenti e le scarpe contaminati. Coprire la pelle irritata con un emolliente.

Lavare vestiti e scarpe prima di riutilizzarli. Se il contatto è grave, lavare con un sapone disinfettante e coprire la pelle contaminata da una crema antibatterica

inalazione

In caso di inalazione, la vittima dovrebbe essere spostata in un luogo fresco. Se non si respira, viene data la respirazione artificiale. Se la respirazione è difficile, fornire ossigeno.

ingestione

Se il composto è ingerito, non deve essere indotto il vomito. Allentare indumenti stretti come colletto della camicia, cintura o cravatta.

In tutti i casi, è necessario consultare immediatamente un medico (Scheda di sicurezza del prodotto idrossido di sodio, 2013).

applicazioni

L'idrossido di sodio è un composto estremamente importante perché ha molteplici usi. È una base molto comune utilizzata nell'industria chimica. Come base forte, è comunemente usato nella titolazione degli acidi nei laboratori.

Uno degli usi più noti dell'idrossido di sodio è il suo uso per sgombrare le fognature. È disponibile in molte marche di detergenti per fognatura. Può anche essere presentato sotto forma di sapone per la candeggina, che ha molteplici usi; Puoi lavare dai piatti al viso.

L'idrossido di sodio è anche ampiamente usato nella lavorazione degli alimenti. Il composto è spesso usato in più fasi per sbucciare frutta e verdura, elaborare cacao e cioccolato, addensare il gelato, scottare il pollame e trasformare la soda.

Le olive vengono immerse in idrossido di sodio insieme ad altre sostanze per renderle nere, e i morbidi pretzel vengono anche ricoperti con il composto per dare loro una consistenza gommosa.

Altri usi includono:

• Processi per la fabbricazione di prodotti come plastica, saponi di rayon e tessuti.
• Rivitalizzazione degli acidi nella raffinazione del petrolio.
• Vernice di rimozione
• Incisione di alluminio.
• Rimozione di corna di bestiame.
• Durante due fasi del processo di produzione della carta.
• Rilassanti per aiutare a raddrizzare i capelli. Questo sta diventando meno popolare a causa della possibilità di ustioni chimiche.

L'idrossido di sodio può a volte essere sostituito con idrossido di potassio, che è un'altra base forte e può a volte dare gli stessi risultati (idrossido di sodio, S.F.).

riferimenti

1. Scheda di sicurezza del prodotto Idrossido di sodio . (2013, 21 maggio). Estratto da sciencelab: sciencelab.com.
2. Centro nazionale per le informazioni sulle biotecnologie ... (2017, 25 marzo). Database composto di PubChem; CID = 14798. Estratto da PubChem: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
3. Royal Society of Chemistry. (2015). Idrossido di sodio. Estratto da chemspider: chemspider.com.
4. idrossido di sodio. (2013, 18 marzo). Estratto da essentialchemicalindustry: essentialchemicalindustry.org.
5. Idrossido di sodio. (2015, 9 ottobre). Estratto da newworldencyclopedia: newworldencyclopedia.org.
6. Avvelenamento da idrossido di sodio. (2015, 6 luglio). Estratto da medlineplus: medlineplus.gov.
7. Idrossido di sodio. (S.F.). Recupero da weebly: sodiumhydroxide.weebly.com.
8. IDROSSIDO DI SODIO, SOLIDO. (2016). Estratto da cameochemicals: cameochemicals.noaa.gov.