مزایای استفاده از سود پرک جامد

مزایای استفاده از سود پرک جامد / سدیم هیدروکسید

هیدروکسید سدیم برای کمک به تولید انواع داروها و محصولات دارویی از جمله آسپرین، ضد انعقادها و داروهای کاهش دهنده کلسترول استفاده می شود. هیدروکسید سدیم (همچنین سود سوزآور)، با فرمول شیمیایی NaOH، یک جامد سفید رطوبت است. این ترکیب با تولید جهانی 60 میلیون تن در سال 2010 یکی از مهمترین مواد شیمیایی اساسی است و عمدتاً به صورت سود سوزآور معامله می شود.

هیدروکسید سدیم (سودا سوز آور) بسیار محلول در آب است و محلول های هیدروکسید سدیم بازهای قوی هستند. تولید سالانه هیدروکسید سدیم در جهان حدود 60 میلیون تن است. به طور جهانی به عنوان یک عامل خنثی کننده در صنایع شیمیایی، کاغذ سازی و غیره استفاده می شود. سودا به طور کلی حاوی 30 درصد وزنی سدیم هیدروکسید است.

در بخش انرژی، هیدروکسید سدیم در تولید پیل سوختی استفاده می شود. سلول های سوختی می توانند به طور تمیز و کارآمد برق را برای طیف وسیعی از کاربردها از جمله حمل و نقل تولید کنند. تاسیسات تصفیه آب شهری از هیدروکسید سدیم برای کنترل اسیدیته آب و کمک به حذف فلزات سنگین از آب استفاده می کنند. هیدروکسید سدیم همچنین برای تولید هیپوکلریت سدیم، یک ضدعفونی کننده آب، استفاده می شود.

OSHA دستورالعمل ها و محدودیت های مجاز قرار گرفتن در معرض را برای کارگران در صنایع و تأسیساتی که در آن مواد هیدروکسید سدیم استفاده می شود، تعیین کرده است. موسسه ملی ایمنی و بهداشت شغلی اطلاعات عمومی ایمنی در مورد انتقال هیدروکسید سدیم را ارائه می دهد. FDA اجازه می دهد تا هیدروکسید سدیم به عنوان یک افزودنی غذایی در سطوح کمتر از 1 درصد باشد.

تولید سدیم هیدروکسید

در آزمایشگاه، هیدروکسید سدیم را می توان با واکنش کربنات سدیم با هیدروکسید کلسیم برای تولید هیدروکسید سدیم و کربنات کلسیم تهیه کرد:

Na2CO3 + Ca(OH)2 → 2 NaOH + CaCO3.

کربنات کلسیم که خیلی محلول نیست، فیلتر می شود. هیدروکسید سدیم بسیار محلول در فیلتر باقی می ماند. این فرآیند سوزاندن در گذشته در مقیاس وسیع انجام می شد و امروز دوباره مورد توجه قرار گرفته است. روش دیگر واکنش شدیدا گرمازا سدیم عنصری با آب برای تشکیل هیدروکسید سدیم و هیدروژن است:

2 Na + 2 H2O → 2 NaOH + H2

در مدرسه، این آزمایش اغلب برای نشان دادن واکنش پذیری فلزات قلیایی با آب نشان داده می شود. پس از تبخیر آب، هیدروکسید سدیم جامد باقی می ماند:

NaOH (aq) → NaOH (s).

فرآیند آکر برای تهیه هیدروکسید سدیم با الکترولیز نمک ذوب شده کلرید سدیم توسط چارلز ارنست آکر (1868-1920) در ایالات متحده آمریکا توسعه یافت.

الکترولیز سدیم هیدروکسید

در صنعت، هیدروکسید سدیم از الکترولیز کلرید سدیم به سود سوزآور، هیدروژن و گاز کلر تولید می‌شود:

2 NaCl + 2 H2O → Cl2 + H2 + 2 NaOH.

سه فناوری فرآیندی مختلف برای این کار وجود دارد:

1. فرآیند آمالگام
2. فرآیند دیافراگم،
3. فرآیند غشایی

در همه فرآیندها، مراحل تصفیه و غلظت اضافی برای به دست آوردن هیدروکسید سدیم بی آب وجود دارد. از آنجایی که تقاضا برای کلر از دهه 1980 راکد بوده است، سود سوزآور تولید شده به عنوان محصول جانبی الکترولیز کلر-قلیایی دیگر به طور کامل تقاضای جهانی را پوشش نمی دهد، و دوباره سوزاندن سوزاننده را جالب می کند.

خواص فیزیکی و شیمیایی سدیم هیدروکسید

هیدروکسید سدیم یک جامد رطوبت سنجی سفید رنگ است و یکی از قوی ترین بازها است. در آب به دلیل آنتالپی منفی محلول 4/44- کیلوژول بر مول به محلول هیدروکسید سدیم واکنش قوی قلیایی (pH 14 در c = 1 mol/L) به خوبی حل می شود. همیشه در محلول آبی کاملاً تفکیک می شود. با این حال، در غلظت‌های بالاتر، نیروهای بین یونی بین یون‌های سدیم و هیدروکسید خود را بر تحرک آزاد یون‌ها احساس می‌کنند، به طوری که یک محلول معمولی (40 گرم هیدروکسید سدیم در لیتر) حدود 78 درصد به نظر می‌رسد.

محلول 0.1-n حدود 90٪. با دی اکسید کربن موجود در هوا واکنش می دهد و هیدروژن کربنات سدیم تشکیل می دهد و بنابراین در ظروف دربسته نگهداری می شود. برای جلوگیری از اتصال هیدروکسید سدیم به آب از هوا، می توان آن را همراه با یک ماده خشک کننده ذخیره کرد. به عنوان یک باز قوی، یون هیدروکسید، بازهای ضعیف تر و فرار را از نمک های آنها جابجا می کند.

ساختار کریستالی سود پرک جامد

بین دمای اتاق و نقطه ذوب، 318.4 درجه سانتی گراد، هیدروکسید سدیم بی آب در دو تغییر رخ می دهد. در دمای زیر 299.6 درجه سانتیگراد (اصلاح) هیدروکسید سدیم با ساختار کریستالی متعامد با گروه فضایی Cmcm (گروه فضایی شماره 63) متبلور می شود، بالاتر از این (تغییر β) به طور متقارن با ساختار کریستالی مونوکلینیک با گروه فضایی P21 متبلور می شود. /m (گروه فضایی شماره 11). مولکول هیدروکسید سدیم خطی و به این ترتیب موازی با محور c است. سدیم و اکسیژن دولایه‌های گسترده‌ای شبیه به ساختار کلرید سدیم در x,y تشکیل می‌دهند که سدیم و اکسیژن در جهت‌های متناوب (x-y) هستند.

ضخامت لایه کمی بیشتر از فاصله سدیم-اکسیژن در مولکول است. به صورت طولی c لایه های متوالی 1/2 a جابه جا می شوند. ثابت های شبکه در 24 درجه سانتیگراد a = b = 0.001 ± 3.3994 Å، c = 0.005 ± 11.377 Å، α = β = γ = 90 درجه است. مولکول در صفحه [010] زاویه دارد. زاویه β به دما بستگی دارد. با افزایش دما، تقریب به نوع ساختار کلرید سدیم موجود در فلوراید سدیم نیز افزایش می یابد. طبق [110] α-سدیم هیدروکسید اغلب دوقلو می شود. بر اساس [001] اصلاح β همیشه به کسرهای حجمی تقریباً مساوی دوقلو می شود. با جابجایی طولی لایه ها از شکل α خارج می شود [100]. ساختار دولایه ها حفظ شده است.

علاوه بر این، این ترکیب در چندین شکل هیدرات وجود دارد. بنابراین، مونو-، دی-، 3،5-، تترا-، پنتا- و هپتا هیدرات شناخته شده اند. شکل متاپایدار تتراهیدرات β-NaOH-4 H2O دارای ساختار کریستالی متعامد با گروه فضایی P212121 با چهار واحد فرمول در هر سلول واحد و ثابت های شبکه a = 6.237، b = 6.288، c = 13.12 است. در -155 درجه سانتیگراد هیدرات های NaOH-3.5H2O و NaOH-7H2O هر کدام دارای ساختار کریستالی با گروه فضایی P21/c (گروه فضایی شماره 14) با هشت واحد فرمول در هر سلول واحد (ثابت شبکه a = 6.481، b = 12.460، c = 11.681 Å هستند. ، β = 104.12 درجه در -100 درجه سانتیگراد) و چهار واحد فرمول در هر سلول واحد (a = 7.344، b = 16.356، c = 6.897 Å، β = 92.91 درجه در -150 درجه سانتیگراد)، به ترتیب. مونوهیدرات در دمای 64.3 درجه سانتیگراد، 3.5-هیدرات در 15.6 درجه سانتیگراد ذوب می شود.