Hidróxido de sódio
Nome IUPAC 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 química 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 químicos.

Hidróxido de sódio puro é um sólido branco; disponível 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 físicas

Δ H ° dissolução aquoso diluído 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 químicas

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 clorídrico , cloreto de sódio formado é:

NaOH ( aq) + HCl (aq) → NaCl (aq) + _H2O ( l )

Em geral, tais reacções de neutralização são representados por uma equação iônica líquida 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 acídicos. 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 químicos 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 alumínio , zinco e titânio são atacados rapidamente. Em 1986, um alumínio 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 alumínio nunca deve ser limpo com hidróxido de sódio.

2 Al ( s ) + 6NaOH (aq) → 3 H ₂ ( g ) + 2Na ₃ AlO ₃ (aq)

Muitos não-metais também reagir com hidróxido de sódio, dando sais. Por exemplo fósforo formas hipofosfito de sódio, enquanto de silício 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 alumínio, utilizado como um gelatinoso Floc para filtrar partículas em tratamento de água. O hidróxido de alumínio é preparado na fábrica de tratamento sulfato de alumínio 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 carboxílicos 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.

A hidrólise básica de um éster

Fabricação

Em 1998, a produção total mundial foi de cerca de 45 milhões toneladas. América do Norte e na �sia contribuíram 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 diluída 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 diluída. 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 químico.

O processo LeBlanc foi substituído 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 química. 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 químicas, 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 superfície 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 superfície 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 alumínio), que é a matéria-prima utilizada no fabrico de alumínio metálico, através do processo de fundição.

Utilização em análise química

Em química analítica , 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 lixívia 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 alumínio

Bases fortes atacar alumínio . Isto pode ser útil na decapagem através de uma resistência ou na conversão de uma superfície polida para um acabamento acetinado, mas sem mais passivação tal como anodização ou allodizing a superfície pode tornar-se corroído, ou sob uso normal ou em condições atmosféricas severas.

Preparação de alimentos

Usos alimentares de soda cáustica incluem lavagem ou peeling químico 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 lixívia para amaciá-los, enquanto pretzels e Alemão rolos de lixívia são envidraçada com uma solução de lixívia antes de assar para torná-los crocantes. Devido à dificuldade na obtenção de grau alimentício soda cáustica em pequenas quantidades para uso doméstico, carbonato de sódio é muitas vezes utilizado em vez de hidróxido de sódio.

Alimentos específicos processados com lixívia incluem:

• O Delicadeza escandinavo conhecido como lutefisk (a partir de lutfisk ", lixívia peixe").
• Canjica é seco de milho (milho) kernels reconstituídos por imersão em lixívia 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 químico 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 distribuído como um cristal seco ou como um gel líquido espesso. O mecanismo químico 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 proteína 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 químicas, os fabricantes relaxer química já ligado a outros produtos químicos alcalinos, embora relaxantes lixívia ainda estão disponíveis, 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 químicas que mantêm o corpo intacto. Este eventualmente se transforma o corpo em um líquido 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 vítimas.

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 síntese química.

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 proteínas.

Segurança

Hidróxido de sódio sólido ou soluções contendo concentrações elevadas de hidróxido de sódio pode causar queimaduras químicas, 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 alumínio 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.