Натријум-хидроксид, такође познат као лужина и каустична сода, је неорганско једињење хемијске формуле -{NaOH}-. То је бело чврсто јонско једињење које се састоји од натријумских катјона и хидроксидних анјона .
Натријум-хидроксид је високо каустична база и алкалија која разлаже протеине на собној температури и може да узрокује озбиљне хемијске опекотине. Он је веома растворан у води, и са лакоћом апсорбује влагу и угљен-диоксид из ваздуха. Он формира серију хидрата -{NaOH·n}-. Монохидрат -{NaOH}-· се кристалише из водених раствора између 12,3 и 61,8 °C. Продајно доступни натријум-хидроксид је обично заправо монохидрат, и објављени подаци се могу односити на њега, уместо на анхидратно једињење. Као један од најједноставнијих хидроксида, он се обично користи заједно са неутралном водом и киселом хлороводоничном киселином за демонстрирање -{pH}- скале студентима хемије.
Натријум-хидроксид се користи у многим индустријама: у производњи пулпе и папира, текстила, воде за пиће, сапуна и детерџената, и као средство за чишћење сливника. Светска продукција 2004. године је била приближно 60 милиона тона, док је потражња била 51 милион тона.
Добијање Као хемикалија која се веома употребљава у индустрији, производи се у великим количинама. Може се добити на више начина: дејством натријума на воду; дејством кречног млека на раствор натријум-карбоната; електролизом раствора натријум-хлорида.
Добијање дејством натријума на воду За разлику од друге две, ова метода нема широку примену у индустрији, већ служи за лабораторијско добијање натријум-хидроксида и то у малим количинама. Овако добијен натријум-хидроксид је веома чист.
Добијање дејством калцијум-хидроксида Када се кува смеша натријум-карбоната и калцијум-хидроксида, добија се растворени натријум-хидроксид, док се калцијум-карбонат таложи:
Овај процес се назива каустификација.
Добијање електролизом Овај процес је најзаступљенији. Приликом електролизе кухињске соли дешавају се хемијске реакције које се могу приказати хемијским једначинама:
Особине Физичка својства То је бела кристална супстанца која брзо апсорбује влагу и угљен-диоксид из ваздуха. У води се лако раствара уз издвајање знатне количине топлоте, али се слабо раствара у алкохолу.
Хидрати Натријум-хидроксид може да формира неколико хидрата -{NaOH·n}-, што доводи до комплексног дијаграма растворљивости, који је детаљно описао С. У. Пикеринг 1893. године. Познати хидрати и приближни опсези температура и концентрација (масених процената -{NaOH}-) њихових засићених водених раствора су: Хептахидрат, -{NaOH}-·7: од −28 °C (18,8%) до −24 °C (22,2%). Пентахидрат, -{NaOH}-·5: од −24 °C (22,2%) до −17,7 (24,8%). Тетрахидрат, -{NaOH}-·4, α форма: од −17,7 (24,8%) до +5,4 °C (32,5%). Тетрахидрат, -{NaOH}-·4, β форма: метастабилна. Трихемихидрат, -{NaOH}-·3,5: од +5,4 °C (32,5%) до +15,38 °C (38,8%) и затим до +5,0 °C (45,7%). Трихидрат, -{NaOH}-·3: метастабилан. Дихидрат, -{NaOH}-·2: од +5,0 °C (45,7%) до +12,3 °C (51%). Монохидрат, -{NaOH}-·: од +12,3 °C (51%) до 65,10 °C (69%) затим до 62,63 °C (73,1%).
Рани извештаји су садржали референце о хидратима са -{n}- = 0,5 или -{n}- = 2/3, док каснија пажљива истраживања нису успела до потврде његово постојање.
Једини хидрати са стабилним тачкама топљења су -{NaOH}-· (65,10 °C) и -{NaOH}-·3,5 (15,38 °C). Други хидрати, изузев метастабилних -{NaOH}-·3 и -{NaOH}- 4 (β) се могу кристалисати из раствора одговарајућег састава, као што је наведено горе. Међутим, раствори -{NaOH}- се могу лако суперохладити за много степени, што омогућава формирање хидрата (укључујући метастабилне) из раствора са различитим концентрацијама. На пример, кад се раствор -{NaOH}- и воде са 1:2 молским односом (52,6% -{NaOH}- по маси) охлади, монохидрат нормално почиње да се кристалише (на око 22 °C) пре дихидрата. Међутим, раствор се може лако суперохладити до -15 °C, након чега се може брзо кристалисати као дихидрат. При загревању, чврсти дихидрат се може директно отопити у раствор на 13,35 °C; међутим, кад једном температуре премаши 12,58 °C он се обично разлаже у чврсти монохидрат и течни раствор. Чак и -{n}- = 3,5 хидрат је тешко кристалисати, јер се раствор суперохлади у тој мери да други хидрати постају стабилнији.
Раствор у топлој води који садржи 73,1% (масено) -{NaOH}- је еутектички, те очвршћава на око 62,63 °C као једна интиматна мешавина анхидрованих и монохидратних кристала. Друга стабилна еутектичка композиција је 45,4% (масених) -{NaOH}-, која очвршћава на око 4,9 °C у смешу кристала дихирата и 3,5-хидрата. Трећа стабилна еутектичка композиција има 18,4% (масених) -{NaOH}-. Она се очвршћава на око −28,7 °C као смеша воденог леда и хептахидрата -{NaOH}-·7.M. Conde Engineering: ">". Online report, accessed on 2017-04-29. Кад се раствори са мање од 18,4% -{NaOH}- хладе, водени лед се прво кристалише, остављајући -{NaOH}- у раствору.
α форма тетрахидрата има густину од 1,33 -{g/cm}-3. Она се конгруентно топи на 7,55 °C у течност са 35,7% -{NaOH}- која има густину 1,392 -{g/cm}-3, и стога плива плива на њој као лед на води. Међутим, на око 4,9 °C он се може уместо тога инконгурентно отопити у смешу чврстог -{NaOH}-·3.5 и течног раствора. β форма тетрахидрата је метастабилна, и често се спонтано трансформише у α форму кад се охлади испод −20 °C. Кад је једном иницирана, егзотермна трансформација се комплетира за неколико минута, уз повећање од 6,5% у запремини течности. β форма се може кристалисати из суперохлађених раствора на −26 °C, и делимично отопити на −1,83 °C.
Продајни натријум-хидроксид је обично монохидрат (густина 1,829 -{g/cm}-3). Физички подаци у техничкој литератури се могу односити на ову форму, уместо на анхидратно једињење.
Хемијска својства Водени раствор је љигав, корозиван и натријум-хидроксид је у том раствору веома дисосован што је све својство јаке алкалије. У складу са тим, мења боју лакмуса у плаво, као што мења боје и других индикатора, а са киселинама реагује градећи соли. Такође реагује и с растворима металних соли, изузев соли алкалних метала, градећи соли натријума, на пример:
Са тим да се у реакцији с амон-солима ослобађа амонијак (гас), вероватно због непостојаности амон-хидроксида. Уколико се раствор држи у стојници са брушеним стакленим затварачем, после неког времена неће бити могуће отворити ту стојницу јер супстанца лако везује угљен-диоксид из ваздуха и прави кристале на затварачу. Да би се таква ситуација спречила, користе се гумени затварачи, чија је флексибилност боља.
Растопљени натријум-хидроксид делује на метале, са тим да на никл и сребро слабо делује. На пример:
Делује и на неметале:
Лако делује и на стакло и порцелан, чак и његов водени раствор.
Употреба Има вишеструку употребу: за бељење и бојење, при рафинацији уља, у производњи сапуна, хартије, боја (ализарина на пример) и вештачке свиле, за пречишћавање боксита, а у облику натрон-креча употребљава се у квантитативној анализи за апсорпцију угљен-диоксида.-{Parkes, G.D. & Phil, D.}- 1973. Мелорова модерна неорганска хемија. Научна књига. Београд. Користи се у комбинацији са другим хемикалијама за скидање фото-лака при кућној изради штампаних плоча у електроници, након што је плоча била подвргнута UV осветљавању. Елит секјурити форум
Референце
Литература
Euro Chlor-How is chlorine made? Chlorine Online
, , New York:Blackie. .
Спољашње везе
-{International Chemical Safety Card 0360}- -{NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards}- -{CDC – Sodium Hydroxide – NIOSH Workplace Safety and Health Topic}- -{Production by brine electrolysis}- -{Sodium Hydroxide MSDS}-
-{Hill Brothers MSDS}- -{Titration of acids with sodium hydroxide; freeware for data analysis, simulation of curves and pH calculation}- -{Caustic soda production in continuous causticising plant by lime soda process}-
Категорија:Неорганска једињења Категорија:Хидроксиди Категорија:Једињења натријума Категорија:Десиканти Категорија:Фотографске хемикалије Категорија:Деликвесцентне супстанце