واکنش های سدیم هیدروکسید با دی اکسید کربن

هیدروکسید سدیم چیست؟

هیدروکسید سدیم (NaOH) بویی ندارد. از کریستال های سفید جامد ساخته شده است که آب را از هوا جذب می کند. هیدروکسید سدیم سوز آور است. هیدروکسید سدیم می تواند به کارگرانی که با آن در تماس هستند آسیب برساند. میزان آسیب به میزان، مدت و فعالیت بستگی دارد. می تواند چشم ها، پوست و غشای داخلی را بسوزاند و باعث ریزش موی موقت شود.

تولیدکنندگان ممکن است از هیدروکسید سدیم برای تولید صابون، ابریشم مصنوعی، کاغذ، محصولاتی که منفجر می‌شوند، رنگ‌ها و فرآورده‌های نفتی استفاده کنند. سایر کارهایی که ممکن است از هیدروکسید سدیم استفاده شود شامل پردازش پارچه پنبه ای، تمیز کردن و پردازش فلز، پوشش اکسیدی، آبکاری الکتریکی و استخراج الکترولیتی است. اغلب در زهکشی های تجاری و پاک کننده های فر وجود دارد.

برخی از نمونه‌هایی از کارگرانی که در معرض خطر قرار گرفتن در معرض هیدروکسید سدیم هستند، شامل کسانی هستند که:

• از سفید کننده ها، پاک کننده های اجاق گاز و پاک کننده های تخلیه استفاده کنید
• کار در کارخانه های فرآوری مواد غذایی
• کار در تصفیه خانه های آب عمومی
• از هیدروکسید سدیم برای ساخت کاغذ، شیشه، مواد شوینده، صابون و سایر محصولات استفاده کنید

واکنش های سدیم هیدروکسید

اگر سدیم هیدروکسید بدون مهر و موم در هوا ذخیره شود، با دی اکسید کربن واکنش داده و سدیم هیدروژن کربنات یا کربنات سدیم می شود، بنابراین در ظروف دربسته نگهداری می شود.

NaOH + CO2 = NaHCO3

2 NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O

در آزمایشگاه، آمونیاک به راحتی با واکنش اسید و باز هیدروکسید سدیم و کلرید آمونیوم تولید می شود.

NaOH + NH4Cl = NH3 + NaCl + H2O

به عنوان محلول، با آلومینیوم (برای تشکیل دی اکسید سدیم آلومینیوم) و بسیاری از فلزات دیگر مانند آهن، مس، کادمیوم، کبالت و تیتانیوم واکنش می دهد.

2 Al + 2 NaOH + 2 H2O = 2 NaAlO2 + 3 H2

هیدروکسید سدیم با اسیدها واکنش می دهد و نمک تشکیل می دهد و گرمای تولید شده آنقدر قابل توجه است که انفجار با اسیدهای قوی رخ می دهد، به عنوان مثال، هنگامی که اسید سولفوریک غلیظ روی هیدروکسید سدیم پودری ریخته می شود.

فرم تجاری سود سوزآور

هیدروکسید سدیم به صورت تجاری در ظروف پلاستیکی در بسته بندی هوابند به شکل دانه های کوچک یا گلوله موجود است.

هیدروکسید سدیم عمدتاً به شکل سود سوزآور استفاده می شود و یکی از مهم ترین مواد شیمیایی در صنعت است. هیدروکسید سدیم جامد، همراه با تراشه های آلومینیومی، یک عنصر ضروری در پاک کننده های فاضلاب است. هنگامی که در آب حل می شود، پایه قوی آلومینیوم را تحت حرارت و تکامل هیدروژن اکسید می کند و سپس با صابونی شدن، چربی ها و پروتئین ها را در رسوبات حل می کند. محلول داغ برای حل کردن رسوبات آتش در قابلمه های پخت و پز استفاده می شود. هیدروکسید سدیم برای قابلمه های آلومینیومی مناسب نیست.

خواص هیدروکسید سدیم

هیدروکسید سدیم به خوبی در آب تحت حرارت قوی حل می شود. یک محلول آبی اشباع در دمای اتاق حاوی 1260 گرم هیدروکسید سدیم به یک لیتر آب است. سود سوزآور یکی از پرمصرف ترین مواد شیمیایی آزمایشگاهی و صنعتی است. سود سوزآور غلیظ برای پوست بسیار خورنده است و حتی سود سوزآور بسیار رقیق نیز می تواند به قرنیه چشم آسیب برساند تا جایی که باعث کوری شود. محلول هیدروکسید سدیم یک مولار (محلول حاوی یک مول NaOH (40 گرم) در یک لیتر؛ معادل حدود 3.9 وزنی٪) دارای pH 14 است.

استخراج – سود سوزآور معمولاً از طریق الکترولیز از محلول آبی کلرید سدیم به دست می آید. این روش الکترولیز کلر قلیایی نامیده می شود. می توان از فرآیندهای فنی مختلف استفاده کرد. معادله واکنش برای واکنش کلی به صورت زیر است:

2 NaCl + 2 H2O = 2 NaOH + Cl2 + H2

کلر نیز در این فرآیند تولید می شود. نیاز شدید صنایع شیمیایی به سود سوزآور کمک قابل توجهی به توسعه شیمی کلر کرده است. همچنین می توان از الکترولیز برای تبدیل سایر نمک های فلزی به هیدروکسیدهای آنها استفاده کرد. به عنوان مثال، اگر به جای کلرید سدیم از کلرید پتاسیم استفاده شود، محلول هیدروکسید پتاسیم به دست می آید. الکترولیز کلر قلیایی یک واکنش گرماگیر است. انرژی مورد نیاز به صورت جریان الکتریکی تامین می شود. سود سوزآور را می توان از گل قرمز نیز شست.

کاربردهای سدیم هیدروکسید در صنعت

1.  سنتز مواد شیمیایی مختلف، به عنوان مثال اسید فرمیک، هیپوکلریت سدیم، فسفات سدیم، سولفید سدیم.
2. تولید انواع صابون سدیم.
3. در صنایع شیمیایی برای خنثی سازی اسیدها در انواع فرآیندهای شیمیایی.
4.  هضم بوکسیت و سایر کانه ها (فرایند بایر برای تولید آلومینیوم).
5.  فرآوری: حذف رنگ قدیمی (لایه بردار)، بازسازی لاستیک و مبدل های یونی، تکمیل پنبه (مرسریزاسیون)، استخراج خمیر کاغذ (سلولز).
6.  در صنایع غذایی: شستشوی بطری در کارخانه های بطری نوشابه، حذف ناخالصی های چرب و روغنی، تمیز کردن مخازن استیل ضد زنگ، حذف پوسته میوه ها و سبزیجات، در تولید شیرینی های لیمو به عنوان افزودنی غذایی E 524 برای رنگ قهوه ای و طعم “صابونی” برای ترشی زیتون.
7. در کشاورزی و لبنیات پنیر برای تمیز کردن ماشین های شیردوشی، شیلنگ ها، لوله ها و مخازن خنک کننده شیر.
8.  در زنبورداری: برای تمیز کردن کندوها و قاب های زنبور عسل.
9. در صنعت داروسازی، داروهای اسیدی کم محلول، به عنوان مثال هگزوباربیتال، ایزوترتینوئین، کتورولاک، اغلب با سود سوزآور به نمک های سدیم تبدیل می شوند که سپس در آب محلول تر می شوند یا دارای مزایای گالنیکی دیگر هستند.
10. در مصارف خانگی به عنوان پاک کننده فاضلاب.
11.  در ساخت برد مدار چاپی برای توسعه طرحی که قبلاً به برد عکس پوشش داده شده با اشعه ماوراء بنفش منتقل شده است.

ذخیره سازی سود سوزآور

سود سوزآور هرگز نباید در ظروف دارای درپوش شیشه ای آسیاب شده نگهداری شود. بی کربنات سدیم در محل اتصال زمین با دی اکسید کربن موجود در هوا تشکیل می شود: این پوسته نمکی مفصل زمین را به آستین می چسباند. علاوه بر این، هیدروکسید سدیم به اکثر ظروف شیشه‌ای حمله می‌کند، به همین دلیل است که به طور کلی توصیه می‌شود از یک ظرف خنثی قلیایی استفاده کنید. ساخته شده از پلی اتیلن، با درپوش پیچی یا در صورت لزوم، درپوش های لاستیکی برای مدت کوتاهی. برای محلول های حجمی NaOH، ظروف شیشه ای کاملاً ممنوع است.

دسترسی به سدیم هیدروکسید

سود سوزآور، مانند همه قلیاها، قبل از ورود به سیستم فاضلاب باید با اسیدهای مناسب خنثی شود. در صورت لزوم، غلظت نمک های حاصل باید با رقیق سازی کاهش یابد. مقادیر کم، مانند مواردی که هنگام استفاده از مواد پاک کننده خاص رخ می دهد، فقط باید به اندازه کافی رقیق شوند.