Hidróxido de sódio
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| Hidróxido de sódio | |
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Hidróxido de sódio | |
Outros nomes Lye, Soda Cáustica | |
| Identificadores | |
| Número CAS | 1310-73-2 |
| Propriedades | |
| Fórmula molecular | NaOH |
| Massa molar | 39,9971 g / mol |
| Aparência | Sólido branco |
| Densidade | 2,1 g / cm³, sólido |
| Ponto de fusão | 318 ° C (591 K) |
| Ponto de ebulição | 1390 ° C (1663 K) |
| Solubilidade em água | 111 g / 100 ml (20 ° C) |
| Basicidade (p K b) | -2,43 |
| Perigos | |
| MSDS | MSDS External |
| NFPA 704 |  0 3 1 |
| Ponto de centelha | Não inflamável. |
| Os compostos relacionados | |
| Relacionado bases | Amônia , Lima. |
| Excepto quando indicado, os dados são dados para materiais no seu estado normal (a 25 ° C, 100 kPa) | |
| Referências de Infobox | |
Hidróxido de sódio ( Na OH ), também conhecido como soda cáustica, soda cáustica e (incorrectamente, de acordo com a Nomenclatura IUPAC) de hidrato de sódio, é um metálica cáustica base. A soda cáustica forma uma forte solução alcalina quando dissolvidos em um solvente tal como a água. Ele é utilizado em muitas indústrias, principalmente como um forte quÃmica de base no fabrico de celulose e papel, têxteis , água potável , sabonetes e detergentes e como drenar mais limpo. A produção mundial em 1998 foi de cerca de 45 milhões toneladas. O hidróxido de sódio é a base mais utilizados em laboratórios quÃmicos.
Hidróxido de sódio puro é um sólido branco; disponÃvel em pastilhas, flocos, grânulos e como uma solução saturada a 50%. É deliquescente e absorve o dióxido de carbono a partir do ar, por isso devem ser armazenados numa recipiente hermético. É muito solúvel em água, com a libertação de calor. Também se dissolve em etanol e metanol , que exibe solubilidade mais baixa em solventes que estes hidróxido de potássio. É insolúvel em éter e outros solventes não-polares. Um hidróxido de sódio solução vai deixar uma mancha amarela em tecido e papel.
Propriedades fÃsicas
Δ H ° dissolução aquoso diluÃdo para -44,45 kJ / mol;
A partir de soluções aquosas a 12,3-61,8 ° C, cristaliza-se em mono-hidrato, com um ponto de fusão de 65,1 ° C e uma densidade de 1,829 g / cm 3;
H Δ forma -734,96 ° kJ / mol;
Mono-hidrato a partir de -28 a -24 ° C;
Hepta entre -24 e -17,7 ° C;
Pentahydrate de -17,7 para -5,4 ° C;
Tetrahydrate (α- alterado), a -5, 4-12,3 ° C Também sei β- metastable NaOH 4 * H 2 O. Que acima de 61,8 ° C são cristalizados.
Propriedades quÃmicas
O hidróxido de sódio é completamente iónico, que contém iões de sódio e de hidróxido de iões. O ião de hidróxido de hidróxido de sódio faz uma base forte que reage com ácidos para formar água e os sais correspondentes, por exemplo, com ácido clorÃdrico , cloreto de sódio formado é:
Em geral, tais reacções de neutralização são representados por uma equação iônica lÃquida simples:
- OH - (aq) + H 3 O + (aq) → 2H 2 O
Este tipo de reacção com um ácido forte, liberta o calor e, portanto, é referido como exotérmica. Tais reacções de ácido-base pode também ser usado para titulações, que é um método comum para determinar a concentração de ácidos. Outro tipo de reacção que o hidróxido de sódio está envolvido é com óxidos acÃdicos. A reacção de dióxido de carbono já foi mencionado, mas outros ácidos, tais como óxidos dióxido de enxofre (SO 2) também reagem completamente. Tais reações são frequentemente utilizados para "esfregar" gases ácidos nocivos (como SO 2 e H 2 S) e evitar a sua libertação para a atmosfera.
- 2 NaOH + CO2 → Na 2 CO 3 + H 2 O
O hidróxido de sódio reage lentamente com o vidro para formar silicato de sódio, de modo que juntas de vidro e torneiras expostos a NaOH têm uma tendência a "congelar". Frascos e revestidos em vidro reactores quÃmicos são danificados por longa exposição a hidróxido de sódio quente, e o vidro torna-se fosco. O hidróxido de sódio não ataca ferro ou de cobre , mas outros metais tais como alumÃnio , zinco e titânio são atacados rapidamente. Em 1986, um alumÃnio Petroleiro de estrada no Reino Unido foi erroneamente usado para transportar uma solução de hidróxido de sódio 25%, fazendo com que a pressurização do conteúdo e danos ao petroleiro. Por esta razão, panelas de alumÃnio nunca deve ser limpo com hidróxido de sódio.
Muitos não-metais também reagir com hidróxido de sódio, dando sais. Por exemplo fósforo formas hipofosfito de sódio, enquanto de silÃcio dá silicato de sódio.
Ao contrário de NaOH, os hidróxidos de a maioria dos metais são insolúveis, e, por conseguinte, o hidróxido de sódio pode ser usado para precipitar os hidróxidos de metais. Um desses é o hidróxido hidróxido de alumÃnio, utilizado como um gelatinoso Floc para filtrar partÃculas em tratamento de água. O hidróxido de alumÃnio é preparado na fábrica de tratamento sulfato de alumÃnio por meio de reacção com NaOH:
- 6NaOH (aq) + Al 2 (SO 4) 3 (aq) 2 → Al (OH) 3 (s) + 3 Na 2 SO 4 (aq)
Hidróxido de sódio reage prontamente com ácidos carboxÃlicos para formar seus sais e é ainda uma base forte o suficiente para formar sais com fenóis . NaOH pode ser utilizado para a base orientada hidrólise de ésteres (como em saponificação), e amidas halogenetos de alquilo. No entanto, a limitada solubilidade do NaOH em solventes orgânicos significa que quanto mais solúvel KOH é muitas vezes preferido.
Fabricação
Em 1998, a produção total mundial foi de cerca de 45 milhões toneladas. América do Norte e na Ã?sia contribuÃram colectivamente cerca de 14 milhões de toneladas, enquanto a Europa produziu cerca de 10 milhões de toneladas.
Métodos de produção
O hidróxido de sódio é produzido (juntamente com o cloro e hidrogénio ) através do processo alcalinos. Isto envolve a electrólise de uma solução aquosa de cloreto de sódio . O hidróxido de sódio acumula-se no cátodo, onde a água é reduzida para gás de hidrogénio e hidróxido de iões:
- 2Na + + 2H 2 O + 2e - → H2 + 2NaOH
Para produzir NaOH é necessário para evitar a reacção do NaOH com o cloro . Isso geralmente é feito em uma de três maneiras, de que o processo de célula de membrana é economicamente mais viável.
- Processo de célula de mercúrio (também chamado o Processo Castner-Kellner) - Os iões de sódio são reduzidos a metal de sódio , a qual faz com uma amálgama de mercúrio cátodo; esta sódio é então feito reagir com água para produzir NaOH. Tem havido preocupações sobre as emissões de mercúrio, embora as plantas modernas afirmam ser segura a esse respeito.
- Processo de célula de diafragma - utiliza um cátodo de aço, e a reacção de NaOH com Cl 2 é impedido utilizando um poroso diafragma, muitas vezes feitas de fibras de amianto. No processo de célula de diafragma área do ânodo é separada da área do cátodo por uma membrana permeável. A salmoura é introduzido no compartimento do ânodo e flui através do diafragma para o compartimento catódico. Um salmoura cáustica diluÃda deixa a célula. A soda cáustica geralmente deve ser concentrado a 50% e o sal removido. Isto é feito utilizando um processo de evaporação de cerca de três toneladas de vapor por tonelada de soda cáustica. O sal separado da salmoura cáustica pode ser usada para saturar salmoura diluÃda. O cloro contém oxigénio e é purificado por liquefacção e evaporação.
- Processo de célula de membrana - semelhante ao processo de célula de diafragma, com um Membrana Nafion para separar as reacções catódicas e anódicas. Apenas os iões de sódio e um pouco de água passe através da membrana. Ela produz uma maior qualidade de NaOH. Dos três processos, o processo de célula de membrana requer o menor consumo de energia eléctrica e da quantidade de vapor necessário para a concentração de soda cáustica é relativamente pequena (menos de uma tonelada por tonelada de soda cáustica).
Um método mais antigo, para a produção de hidróxido de sódio foi o Processo LeBlanc, que produziu carbonato de sódio, seguido por ustulação para criar dióxido de carbono e óxido de sódio. Este método ainda é usado ocasionalmente. Ele ajudou a estabelecer hidróxido de sódio como um importante produto quÃmico.
O processo LeBlanc foi substituÃdo pelo Processo Solvay no final do século 19.
Os principais produtores
Nos Estados Unidos, o maior produtor de hidróxido de sódio é o Dow Chemical Company, que tem uma produção anual em torno de 3,7 milhões toneladas de sites na Freeport, Texas, e Plaquemine, Louisiana. Outros produtores norte-americanos principais incluem OxyChem, PPG, Olin, Pioneer Companies, Inc. (PIONA), e Formosa. Todas estas empresas usam o processo alcalinos.
Usos
Aplicações gerais
O hidróxido de sódio é o principal forte base utilizada na indústria quÃmica. Em grandes quantidades é mais freqüentemente tratado como um aquosa solução , uma vez que as soluções são mais baratos e mais fáceis de manusear. Ele é utilizado para conduzir reacções quÃmicas, e também para o neutralização de materiais ácidos. Pode ser utilizado também como um agente de neutralização na refinação do petróleo. Às vezes é usado como um limpador.
Decapantes
Uma solução de hidróxido de sódio em água foi tradicionalmente usado como o decapante mais comum em objectos de madeira. Devido à sua corrosividade e o facto de que pode danificar a superfÃcie da madeira elevando o grão e coloração da cor, a sua utilização tornou-se menos comum.
Moedas de um centavo de ouro
O hidróxido de sódio também tem sido utilizado em conjunto com zinco para a criação da famosa "moedas de ouro" experiência. Quando um penny é fervido numa solução de NaOH em conjunto com algum metal zinco granulado ( pregos galvanizados são uma fonte), a cor da moeda irá transformar prata em cerca de 45 segundos. A moeda de um centavo é então realizada na chama de um queimador por alguns segundos e ele se transforma de ouro. A razão para isso é que se dissolve zinco granular em NaOH para formar Zn (OH) 4 2- (tetrahydroxozincate). Este ião zincato torna-se reduzida a zinco metálico na superfÃcie de um cobre penny. O zinco e o cobre, quando aquecida numa forma de chama bronze.
A produção de alumina - Processo Bayer
O hidróxido de sódio é utilizado na refinação de alumina contendo minério ( bauxite) para produzir alumina (óxido de alumÃnio), que é a matéria-prima utilizada no fabrico de alumÃnio metálico, através do processo de fundição.
Utilização em análise quÃmica
Em quÃmica analÃtica , soluções de hidróxido de sódio são muitas vezes utilizados para medir o concentração de ácidos pela titulação. Uma vez que não é um NaOH padrão primário, as soluções devem primeiro ser normalizada mediante titulação contra um padrão, como KHP. Buretas expostos a NaOH deve ser lavado imediatamente após o uso para evitar um "congelamento" da torneira. O hidróxido de sódio foi tradicionalmente usado para testar catiões em Análise qualitativa inorgânicos, bem como para fornecer meios alcalinos para algumas reacções que dela necessitam, como o Teste de biureto.
Produção de sabão
Hidróxido de sódio foi tradicionalmente usada na fabricação de sabão ( sabão processo a frio, saponificação). Os árabes começou a produzir sabão desta forma no século 7, e o mesmo processo básico é usado hoje.
Fabricação de papel
O hidróxido de sódio foi também amplamente utilizados no fabrico de papel. Juntamente com sulfeto de sódio, NaOH é um componente importante da solução de licor branco utilizado para separar lignina a partir de celulose fibras na Processo Kraft. Também desempenha um papel fundamental em diversas fases posteriores do processo de branqueamento da pasta resultante de cor castanha a partir do processo de polpação. Estas etapas incluem oxigênio deslignificação, extracção oxidante, e a extracção simples, todas as quais necessitam de um ambiente fortemente alcalino com um pH> 10,5 no final das fases.
Biodiesel
Para o fabrico de biodiesel , de hidróxido de sódio é usado como um catalisador para a transesterificação de metanol e triglicéridos. Isso só funciona com hidróxido de sódio anidro, porque a água e lixÃvia iria transformar a gordura em sabão que seria contaminado com metanol . Ele é usado mais frequentemente do que hidróxido de potássio, porque é mais barato e uma quantidade menor é necessária.
Gravura de alumÃnio
Bases fortes atacar alumÃnio . Isto pode ser útil na decapagem através de uma resistência ou na conversão de uma superfÃcie polida para um acabamento acetinado, mas sem mais passivação tal como anodização ou allodizing a superfÃcie pode tornar-se corroÃdo, ou sob uso normal ou em condições atmosféricas severas.
Preparação de alimentos
Usos alimentares de soda cáustica incluem lavagem ou peeling quÃmico de frutas e legumes , de chocolate e processamento de cacau, produção de caramelo de cor, aves escaldante, refrigerante processamento, e espessamento sorvete. Oliveiras são muitas vezes embebido em lixÃvia para amaciá-los, enquanto pretzels e Alemão rolos de lixÃvia são envidraçada com uma solução de lixÃvia antes de assar para torná-los crocantes. Devido à dificuldade na obtenção de grau alimentÃcio soda cáustica em pequenas quantidades para uso doméstico, carbonato de sódio é muitas vezes utilizado em vez de hidróxido de sódio.
Alimentos especÃficos processados com lixÃvia incluem:
- O Delicadeza escandinavo conhecido como lutefisk (a partir de lutfisk ", lixÃvia peixe").
- Canjica é seco de milho (milho) kernels reconstituÃdos por imersão em lixÃvia em água. Estes expandir consideravelmente em tamanho e pode ser processado por fazer a fritura porcas de milho ou por secagem e moagem para fazer grits. Nixtamal é semelhante, mas utiliza hidróxido de cálcio em vez de hidróxido de sódio.
- O hidróxido de sódio é também o produto quÃmico que provoca a gelificação de clara de ovo na produção de Ovos do século.
- Alemão pretzels são escaldados em uma solução de hidróxido de sódio em ebulição antes do cozimento, o que contribui para a sua crosta original.
- A maioria de cor amarela Macarrões chineses são feitos com soda cáustica em água, mas são comumente confundidos com contendo ovo
Usos domésticos
O hidróxido de sódio é usado em casa como um agente de limpeza de esgotos, para limpar ralos entupidos. Ele é distribuÃdo como um cristal seco ou como um gel lÃquido espesso. O mecanismo quÃmico empregue é a conversão de massa lubrificante uma forma de sabão. O sabão é solúvel em água, e pode ser dissolvido por lavagem com água. O hidróxido de sódio também se decompõe moléculas complexas, tais como a proteÃna que compõe cabelo. Tais desentupidores (e seus ácidos versões) são altamente cáustico e deve ser manuseado com cuidado.
Lye tem sido utilizado como um relaxer para alisar o cabelo. No entanto, por causa da elevada incidência e intensidade de queimaduras quÃmicas, os fabricantes relaxer quÃmica já ligado a outros produtos quÃmicos alcalinos, embora relaxantes lixÃvia ainda estão disponÃveis, usados principalmente por profissionais.
Digestão do tecido
Este é um processo que foi utilizado com animais de exploração de uma só vez. Este processo envolve a colocação de uma carcaça numa câmara fechada, a qual, em seguida, coloca a carcaça numa mistura de soda cáustica e água, o qual quebra as ligações quÃmicas que mantêm o corpo intacto. Este eventualmente se transforma o corpo em um lÃquido tipo café, e os únicos restos sólidos são cascos de ossos, que poderiam ser esmagados entre ponta dos dedos. É também digno de nota que o hidróxido de sódio é frequentemente utilizado no processo de decomposição roadkill despejado em aterros sanitários por empreiteiros eliminação animal.
Hidróxido de sódio também tem sido usado por criminosos e serial killers para eliminar os corpos de suas vÃtimas.
Drogas ilegais
O hidróxido de sódio é um reagente chave no processo de fazer Metanfetamina e outras drogas ilegais. Contrariamente a imprensa populares, não é na verdade um "ingrediente" nestas drogas, mas simplesmente uma base forte utilizada para manipular o pH em diferentes pontos de uma sÃntese quÃmica.
Ele também pode ser usado para converter GBL em GHB.
Agente de limpeza
O hidróxido de sódio é freqüentemente usado como um limpador em cervejarias, onde é chamado simplesmente "cáustico". Ele é adicionado à água, aquecida, e, em seguida, utilizado para limpar os grandes tanques de aço inoxidável em que a cerveja é fabricada, fermentadas, e armazenados. Pode dissolver-se óleos e depósitos à base de proteÃnas.
Segurança
Hidróxido de sódio sólido ou soluções contendo concentrações elevadas de hidróxido de sódio pode causar queimaduras quÃmicas, lesões permanentes ou cicatrizes, e cegueira .
Dissolução de hidróxido de sódio é altamente exotérmica, e o calor resultante pode causar queimaduras de calor ou inflamar inflamáveis.
A combinação dos resultados de alumÃnio e hidróxido de sódio em uma grande produção de gás hidrogénio:
2 Al ( s ) + 6NaOH (aq) → 3 H 2 ( g ) + 2Na 3 AlO 3 (aq).
Misturando estes dois em um recipiente fechado, por conseguinte, é perigoso.
