氫氧化鈉,
化學(xué)式為NaOH,俗稱燒堿、火堿、苛性鈉,為一種具有強(qiáng)
腐蝕性的
強(qiáng)堿,一般為片狀或塊狀形態(tài),易溶于水(溶于水時(shí)放熱)并形成堿性溶液,另有
潮解性,易吸取
空氣中的水蒸氣(潮解)和二氧化碳(變質(zhì)),可加入鹽酸檢驗(yàn)是否變質(zhì)。
NaOH是
化學(xué)實(shí)驗(yàn)室其中一種必備的化學(xué)品,亦為常見(jiàn)的化工品之一。純品是無(wú)色透明的晶體。密度2.130g/cm3。熔點(diǎn)318.4℃。沸點(diǎn)1390℃。工業(yè)品含有少量的
氯化鈉和
碳酸鈉,是白色不透明的晶體。有塊狀,片狀,粒狀和棒狀等。式量39.997。
氫氧化鈉在水處理中可作為堿性清洗劑,溶于乙醇和甘油;不溶于丙醇、乙醚。與氯、溴、碘等鹵素發(fā)生歧化反應(yīng)。與酸類起中和作用而生成鹽和水。
應(yīng)用領(lǐng)域
氫氧化鈉(
NaOH)的用途極廣。用于生產(chǎn)紙、肥皂、染料、
人造絲,冶煉金屬、
石油精制、棉織品整理、
煤焦油產(chǎn)物的提純,以及食品加工、木材加工及機(jī)械工業(yè)等方面。
化學(xué)實(shí)驗(yàn)
可以用作化學(xué)實(shí)驗(yàn)。除了用做試劑以外,由于它有很強(qiáng)的
吸水性和
潮解性,還可用做堿性干燥劑。也可以吸收酸性氣體(如在硫在氧氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)中,氫氧化鈉溶液可裝入瓶中吸收有毒的二氧化硫)。
中性、堿性氣體中混有CO?,可用NaOH除雜,生成Na?CO?(碳酸鈉)和H?O(生成的Na?CO?溶于H?O中):
CO?+2NaOH = Na?CO?+H?O;H2O+CO2+Na2CO3=2NaHCO3
化學(xué)工業(yè)
氫氧化鈉在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中有廣泛應(yīng)用,許多
工業(yè)部門都需要?dú)溲趸c。使用氫氧化鈉最多的部門是化學(xué)藥品的制造,其次是造紙、煉鋁、煉鎢、人造絲、人造棉和肥皂制造業(yè)。另外,在生產(chǎn)染料、塑料、藥劑及有機(jī)中間體,舊橡膠的再生,制
金屬鈉、水的
電解以及無(wú)機(jī)鹽生產(chǎn)中,制取
硼砂、鉻鹽、錳酸鹽、磷酸鹽等,也要使用大量的
燒堿。同時(shí)氫氧化鈉是生產(chǎn)
聚碳酸酯、超級(jí)吸收質(zhì)聚合物、
沸石、環(huán)氧樹(shù)脂、
磷酸鈉、
亞硫酸鈉和大量鈉鹽的重要原材料之一。
生產(chǎn)洗滌劑
氫氧化鈉一直被用于傳統(tǒng)的生活用途。直到今天,肥皂、香皂和其它種類的洗滌用品對(duì)燒堿的需求量依然占燒堿的15%左右。
脂肪和植物油的主要成分是
三酸甘油酯(三酰甘油),它的堿水解方程式為:
(RCOO)3C3H5(油脂)+3NaOH=3(RCOONa)(高級(jí)脂肪酸鈉)+C3H8O3(甘油)
該反應(yīng)為生產(chǎn)肥皂的原理,故得名皂化反應(yīng)。
R基可能不同,但生成的R-COONa都可以做肥皂。常見(jiàn)的R-有:
-
C
17H
33-:8-十七碳烯基。R-COOH為
油酸。
-
C
15H
31-:正十五烷基。R-COOH為
軟脂酸。
-
C
17H
35-:正十七烷基。R-COOH為
硬脂酸。
洗滌劑:氫氧化鈉被用于生產(chǎn)各種洗滌劑,甚至如今的洗衣粉(
十二烷基苯磺酸鈉等成分)也是由大量的燒堿制造出來(lái)的,燒堿被用于磺化反應(yīng)后對(duì)過(guò)剩的
發(fā)煙硫酸進(jìn)行中和。
造紙
氫氧化鈉在造紙工業(yè)中發(fā)揮著重要的作用。由于其堿性特質(zhì),它被用于煮和漂白紙頁(yè)的過(guò)程。
造紙的原料是木材或草類植物,這些植物里除含纖維素外,還含有相當(dāng)多的非纖維素(木質(zhì)素、樹(shù)膠等)。加入稀的氫氧化鈉溶液可將非纖維素成分溶解而分離,從而制得以纖維素為主要成分的紙漿。
人造纖維和紡織
人造纖維如人造棉、人造毛、人造絲等,大都是粘膠纖維,它們是用纖維素、氫氧化鈉、二硫化碳(CS2)為原料制成粘膠液,經(jīng)噴絲、凝結(jié)而制得。
在紡織工業(yè)中,氫氧化鈉被用于纖維的處理和染色,且用于對(duì)棉纖維進(jìn)行絲光處理。棉織品用燒堿溶液處理后,能除去覆蓋在棉織品上的蠟質(zhì)、油脂、淀粉等物質(zhì),同時(shí)能增加織物的絲光色澤,使染色更均勻。
精煉石油
石油產(chǎn)品經(jīng)硫酸洗滌后還含有一些酸性物質(zhì),必須用氫氧化鈉溶液洗滌,再經(jīng)水洗,才能得到精制產(chǎn)品。
食品工業(yè)
我國(guó)《食品添加劑使用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB 2920-1996)規(guī)定:可作加工助劑,按生產(chǎn)需要適量使用。
氫氧化鈉可以被廣泛使用于下列生產(chǎn)過(guò)程:容器的
清洗過(guò)程;淀粉的加工過(guò)程;
羧甲基纖維素的制備過(guò)程;
谷氨酸鈉的制造過(guò)程。
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水處理
氫氧化鈉被廣泛應(yīng)用于水處理。在污水處理廠,氫氧化鈉可以通過(guò)中和反應(yīng)減小水的硬度。在工業(yè)領(lǐng)域,是離子交換樹(shù)脂再生的再生劑。 氫氧化鈉具有強(qiáng)堿性,且在水中具有相對(duì)高的可溶性。由于氫氧化鈉在水中具有相對(duì)高的可溶性,所以容易衡量用量,可以方便地在水處理的各個(gè)領(lǐng)域使用。
氫氧化鈉被使用在水處理方面的如下課題:消除水的硬度;調(diào)節(jié)水的
pH值;對(duì)廢水進(jìn)行中和;通過(guò)沉淀消除水中
重金屬離子;離子交換樹(shù)脂的再生。
冶金
氫氧化鈉被用于處理
鋁土礦,在鋁土礦中含有氧化鋁,
氧化鋁是制取鋁的原料。用氫氧化鈉可以把氧化鋁從精礦中提純。
反應(yīng)方程式:Al2O3+2NaOH+H2O=2Na[Al(OH)4]或Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O
氫氧化鈉也用于從黑鎢礦中提取煉鎢的原料鎢酸鹽:
4FeWO4+8NaOH+2H2O+O2=4Na2WO4+4Fe(OH)3
氫氧化鈉還被用于生產(chǎn)鋅合金和鋅錠。