SODYUM HIDROKSIT (NAOH): YAPI, ÖZELLIKLER, KULLANIMLAR, SENTEZ - KIMYA - 2025

Sodyum hidroksit , kimyasal formülü NaOH ve bir baz ya da bir alkali metal, güçlü oluşan, anorganik bir bileşiktir. Sudaki% 5'lik bir çözeltinin pH'ı 14'e yakın.

Sodyum karbonat oluşturmak için havadan karbondioksiti emebilen çok higroskopik beyaz bir katıdır. Havaya çok uzun süre maruz kalamayan ve spatula ile muamele edilmemesi gereken hap şeklinde plastik şişelerde ticari olarak gelir.

Bir saat camında sodyum hidroksit tabletleri. Kaynak: Makine tarafından okunabilen yazar sağlanmadı. Walkerma varsaydı (telif hakkı taleplerine dayanarak).

Sodyum hidroksit, kalsiyum hidroksitin sodyum karbonat ile reaksiyona sokulmasıyla sentezlenebilir. Ancak şu anda, esasen tuzlu suyun elektrolizi ile sentezlenmektedir ve klor gazı üretiminin bir yan ürünüdür.

NaOH'nin yüksek bazikliği göz önüne alındığında, kağıt, sabun, deterjan, boya vb. Üretimi gibi çok sayıda kullanım ve uygulamaya sahiptir. Aynı zamanda ev temizliği, su arıtma, alüminyum işleme, ilaç imalatı vb. ve hepsinden önemlisi, bu mükemmel bir ikincil modeldir.

Sodyum hidroksit çok aşındırıcıdır, ciltte ve gözlerde tahrişe ve yanıklara neden olabilir. Tozunu soluyarak akciğer ödemine neden olabilir. Bu arada, yutulması, sindirim sisteminde ölüme yol açabilecek kadar ciddi hasara neden olabilir.

yapı

Susuz

NaOH iyonları. Kaynak: Gabriel Bolívar.

Üstteki resim NaOH'yi oluşturan iyonları göstermektedir. Na ⁺ katyonu mor küre ile temsil edilirken, hidroksil anyon (hidroksit veya hidroksil) OH ^- kırmızı ve beyaz küre ile temsil edilir. Hem Na ⁺ hem de OH ^- iyonları , zıt yüklerinin elektrostatik çekimi yoluyla birbirleriyle etkileşime girer.

Sodyum hidroksitin yapısı

Bu tür etkileşimler yönsüzdür, bu nedenle bir Na ⁺ OH ^- iyon çiftinin çekiciliği, uzaktaki diğerlerini etkileyebilir. Sonuç, Na ⁺ iyonlarının , düzenli ve periyodik (kristal) bir yapı oluşturdukları minimum enerjili bir kristali tanımlayana kadar OH ^- iyonları ile aynı şekilde birbirlerini iterler .

Bu nedenle susuz NaOH'nin ortorombik kristalleri (susuz) ortaya çıkar:

Susuz sodyum hidroksitin kristal yapısının temsili. Kaynak: Quibik Wikipedia aracılığıyla.

İyonlar, susuz NaOH kristalinin 323ºC'de (ortamda nem olmadığı sürece) erimesi için yeterince bağlı kalır.

nemlendirir

Hem Na ⁺ hem de OH ^- su molekülleri tarafından kolayca çözülen (hidratlanan) iyonlardır. Bu, hidrasyonunu kristallerinin retiküler enerjisinin üzerinde tutar, böylece NaOH suyla temas ettiğinde çok fazla enerji açığa çıkarır.

Ancak susuz kristaller çözülmemiş su moleküllerini barındırabilir; yani, sodyum hidroksit çok sayıda hidrat oluşturabilir, NaOH · nH ₂ O. Su molekülü, OH ^- (HOH-OH ^- ) ile bir hidrojen bağı oluşturabilir veya Na ⁺ (Na ⁺ - OH ₂ ).

NaOH ve H arasındaki mol oranına bağlı olarak ₂ , O, monohidratlar (NaOH-h ₂ O), dihidratlar (NaOH · 2H ₂ O), trihemidrates (NaOH · 3.5H ₂ O), tetrahidrat (NaOH · 4H ₂ O) ortaya çıkabilecek , heptahydrates (NaOH · 7H ₂ O), ve diğerleri.

Bu hidratların her biri, farklı kütle yüzdelerinde ve farklı sıcaklıklarda sulu bir NaOH çözeltisinden kristalleşebilir. Sonuç olarak, NaOH karmaşık bir suda çözünürlük diyagramı sergilemektedir.

Genel anlamda, hidrat kristalleri daha az yoğundur ve daha düşük erime noktalarına sahiptir. Bunun nedeni, su moleküllerinin Na ⁺ ve OH ^- arasındaki etkileşimleri "engellemesi" ve iyonik çekimlerin fedakarlığında dipol-dipol kuvvetleri eklemesidir.

Fiziksel ve kimyasal özellikler

İsimler

IUPAC'ın tercih ettiği isim: sodyum hidroksit. Diğer isimler: Kostik soda, Ascarite (daha az yaygın)

Molar kütle

39.9971 g / mol

Görünüm

Beyaz, seröz veya opak katı veya kristaller.

Erime noktası

323ºC

Kaynama noktası

1,388ºC

Su çözünürlüğü

25 ° C sıcaklıkta 1.000 g / L Bu, suda ne kadar çözünebileceğini gösterir.

Sulu çözeltileri, viskozite değerinin sudan yaklaşık seksen katı olan viskozdur ve ilk başta çok fazla ısı açığa çıkarırlar. Onlarla temas ederseniz, ciltteki yağ asitlerinin sabunlaşması nedeniyle cildi kayganlaştırırlar.

Temellik (pKb)

- 0.56

pH

Sudaki% 5 w / w çözelti, 14'e yakın bir pH'a sahiptir.

Kırılma indisi (nD)

580,4 nm dalga boyunda: 320 ° C'de 1,433 ve 420 ° C'de 1,421

istikrar

Sodyum karbonat oluşumunu önlemek için onu içeren kaplar hava geçirmez şekilde kapatılmalıdır. Bu, yüksek higroskopikliğinden kaynaklanmaktadır, bu da çevredeki nemi ve CO ₂ içeriğini emmesine neden olur .

ayrışma

Ayrışmaya kadar ısıtıldığında, sodyum oksit dumanı yayar.

Kendiliğinden tutuşma noktası

Yanıcı değil

viskozite

350 ° C'de 4,0 cPoise

Buharlaşma ısısı

1,388ºC'de 175 kJ / mol

Yüzey gerilimi

18 ° C'de suda% 2.72 w / w'lik bir çözelti içinde 74.35 din / cm

Reaktivite

Asitlerle

Organik ve inorganik mineral asitlerle reaksiyona girerek suya ve ilgili tuza neden olur. Sülfürik asit durumunda reaksiyon ekzotermiktir.

2 NaOH + H ₂ SO ₄ => Na ₂ SO ₄ + 2 H ₂ O

Asit oksitlerle

Sülfür dioksit ile reaksiyona girer, örneğin bir sülfit tuzu ve su vererek:

2 NaOH + SO ₂ => Na ₂ SO ₃ + H ₂ O

Metallerle

Sulu çözeltileri, bazı metallerle reaksiyona girerek karmaşık sodyum tuzları oluşturur. Örneğin, çinko ile reaksiyonu bir sodyum çinkoata yol açar:

Zn + 2 NaOH + 2 H ₂ O => Na ₂ + H ₂

sentez

Sodyum hidroksit esas olarak iki yöntemle sentezlenir: başlangıçta kullanılan sodyum karbonat kullanımı ve şu anda daha fazla endüstriyel kullanımda olan sodyum klorürün elektrolizi.

Sodyum karbonat ve kalsiyum hidroksitin reaksiyonu

Sodyum karbonat, kostikleştirme olarak bilinen bir işlemde kalsiyum hidroksit ile reaksiyona girer:

Ca (OH) ₂ + Na ₂ CO ₃ => CaCO ₃ + NaOH

Kalsiyum karbonat çökelir ve sodyum hidroksiti süpernatanda bırakır ve bu buharlaştırma ile konsantre edilir.

Sodyum karbonat daha önce Solvay işleminden gelir:

2 NaCl + CaCO ₃ => Na ₂ CO ₃ + CaCl ₂

Sodyum klorürün elektrolizi

Tuzlu suda bulunan sodyum klorürün elektrolizi, sulu çözelti içinde hidrojen gazı, klorür gazı ve sodyum hidroksit üretir:

2 Nacl + 2 H ₂ O => H ₂ + Cl ₂ + 2 NaOH

Elektrolitik hazne, titanyum metalden yapılmış anot (+) içeren bir bölme ve tuzlu suyun yerleştirildiği bir yerden oluşur. Bu bölme, katot bölmesinden (-) gözenekli bir zar ile ayrılır.

Anotta aşağıdaki reaksiyon meydana gelir:

2 Cl ^- => Cl ₂ + 2 e ^- (oksidasyon)

Bu arada, bu reaksiyon katotta meydana gelir:

2 H ₂ O + 2 e ^- => H ₂ + OH ^- (indirgeme)

Sodyum (Na ⁺ ), anot bölmesinden katot bölmesine, onları ayıran zardan geçerek sodyum hidroksit oluşturur.

Uygulamalar

Temizlik ürünleri

Sodyum hidroksit, evde ve işte kullanılan sabun ve deterjanları yapmak için kullanılır. Sodyum hidroksit ve klor kombinasyonu, beyaz giysilerin yıkanmasında kullanılan klorlu ağartıcı üretir.

Ayrıca, kanalizasyonlarda yağ birikmesini de ortadan kaldırarak sabunlaştırma işlemi ile sabuna dönüştürülerek giderilmesini sağlar. Bu, tıkanmış sıhhi tesisatın evlerden ve diğer binalardan kaldırılmasına izin verir.

İlaç ve tıbbi ürünler

Sodyum hidroksit, aspirin gibi yaygın ağrı kesiciler yapmak için kullanılır. Ayrıca kan pıhtılarının oluşumunu engelleyen antikoagülan etkiye sahip ilaçlar ve hiperkolesterolemiyi azaltmak için ilaçlar.

Enerji süreçleri

Sodyum hidroksit, ulaşım da dahil olmak üzere çeşitli uygulamalar için elektrik üretmek üzere piller gibi işlev gören yakıt hücrelerinin üretiminde kullanılır. Rüzgar türbinlerinde sodyum hidroksit müdahalesi ile üretilen epoksi reçineler kullanılmaktadır.

Su arıtma

Sodyum hidroksit, suyun asitliğini nötralize etmek ve ondan ağır metallerin uzaklaştırılmasına katkıda bulunmak için kullanılır. Su dezenfektanı olan sodyum hipoklorit üretiminde de kullanılır.

Sodyum hidroksit, alüminyum hidroksit oluşturmak için alüminyum sülfat ile reaksiyona sokulur: su arıtma tesislerinde partiküllerin tortulaşmasını arttırmak ve bunların berraklaşmasını sağlamak için kullanılan bir floküle edici ajan.

Kağıt yapımı

Sodyum hidroksit, kağıdın temelini oluşturan neredeyse saf bir formda selüloz elde etmek için ahşabın işlenmesinde sodyum sülfit ile birlikte kullanılır. Kağıdın geri dönüşümünde de kullanılır, çünkü mürekkebin ayrılmasına yardımcı olarak tekrar kullanılmasına imkan verir.

Endüstriyel üretim

Suni ipek, spandeks, patlayıcılar, epoksi reçineleri, cam ve seramik üretiminde sodyum hidroksit kullanılır. Tekstil endüstrisinde boya yapmak ve pamuklu kumaşları işlemek için kullanılır.

Şeker kamışı arıtma tesislerinde, şeker kamışı küspesinden etanol üretimi için düşük sıcaklıkta sodyum hidroksit kullanılır.

Riskler

Sodyum hidroksit oldukça aşındırıcı bir bileşiktir, bu nedenle ciltle temas halinde yanıklara, kabarcıklara ve hatta kalıcı izlere neden olabilir.

Gözle teması halinde şiddetli yanıklara, şişliklere, ağrılara, bulanık görmeye ve ağır vakalarda kalıcı körlüğe neden olabilir.

Sodyum hidroksitin yutulması dudaklarda, dilde, boğazda, yemek borusunda ve midede yanıklara neden olabilir. Olağan semptomlar arasında mide bulantısı, kusma, mide krampları ve ishal bulunur.

Sodyum hidroksit inhalasyonu nadirdir ve yalnızca bileşiğin havadaki tozunun varlığından veya onu içeren bir sis oluşumundan kaynaklanabilse de, akciğerlerde tahrişe neden olur.

Kronik maruziyet durumunda, bu, tıbbi bir acil durum olan pulmoner ödem ve şiddetli nefes darlığına neden olabilir.

Referanslar

1. Shiver ve Atkins. (2008). İnorganik kimya . (Dördüncü baskı). Mc Graw Hill.
2. Vikipedi. (2019). Sodyum hidroksit. En.wikipedia.org adresinden kurtarıldı
3. Ulusal Biyoteknoloji Bilgi Merkezi. (2019). Sodyum hidroksit. PubChem Veritabanı. CID = 14798. Kaynak: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
4. Amerikan Elemanları. (2019). Sodyum hidroksit çözeltisi. Americanelements.com'dan kurtarıldı
5. Kimyasal Güvenlik gerçekleri. (2019). Sodyum hidroksit. Kurtarılan: Chemicalafetyfacts.org
6. NJ Health. (2015). Sodyum hidroksit. . Kurtarıldı: nj.gov
7. Kanada Mesleki Sağlık ve Güvenlik Merkezi. (2019). İSG Yanıtları Bilgi Sayfaları: sodyum hidroksit. Kurtarıldı: ccohs.ca
8. Ausetute. (Sf). Elektroliz ile Sodyum Hidroksit ve Klor Üretimi. Kurtarıldı: ausetute.com.au