Mi az a marónátron? A nátrium-hidroxid sűrűsége

2024 Szerző: Angel Austin | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-02 17:48

A modern világban az élet lehetetlen kémiai reakciók nélkül, amelyek mindenhol lejátszódnak, és egyszerre hasznosak és veszélyesek. D. I. Mengyelejev kémiai elemeinek periódusos táblázata szerint a fő alcsoport 1. csoportjába tartozó fémek, amelyek közé tartozik a nátrium (Na), hevesen reagálnak vízzel, lúgokat képezve - kémiailag aktív anyagokat.

A lúgok fogalma

Aktív fémek vízben oldódó hidroxidjai - lúgok - maró és meglehetősen veszélyes vegyszerek. Szilárd és fehér színűek. Vízben oldva ezek a bázisok hőt bocsátanak ki. A lúgok képesek a bőr, a fa, a szövet tönkretételére is, ennek eredményeként kapták a triviális "maró" nevet, amelyet általában csak az alkálifém-hidroxidok esetében alkalmaznak. A legismertebb lúgok a nátrium (NaOH), kálium (KOH), lítium (LiOH), bárium (Ba(OH)₂), cézium (CsOH), kalcium hidroxidjai. (Ca(OH)_{2) és néhány másik.}

Nátrium-hidroxid: jellemzők

A marószóda triviálisa nátrium-hidroxid neve - az egyik leggyakoribb lúg. A veszélyes vegyszerek közé tartozik, mert könnyen korrodálja az emberi bőrt, ezért a vele való munkavégzés során be kell tartani a szükséges biztonsági intézkedéseket. A nátrium-hidroxidot néha nátronlúgnak vagy marószernek is nevezik. Mint minden más lúg, ez is jól kölcsönhatásba lép a vízzel, hőkibocsátással, és fehér, higroszkópos, azaz képes a levegőből a vízgőzt elnyelni, vegyület. A marónátron sűrűsége 2,13 g/cm³.

Reaktivitás

A marónátron oldat különféle típusú reakciókba léphet, és más anyagokat képezhet.

1. Amikor ez a vegyület savakkal reagál, mindig só és víz képződik:

NaOH + HCl=NaCl₂ + H_2O.

2. A marónátron képes reagálni savas és amfoter fém-oxidokkal (oldatban és összeolvasztva), és a megfelelő sót és vizet is képezve:

• 2NaOH + SO₃=Na₂SO₄ + H ₂O (SO_{3 – savas oxid);}
• 2NaOH + ZnO=Na₂ZnO₂ + H_{2O (ZnO – amfoter oxid, ez a reakció fúzióval és melegítéssel megy végbe).}

Amikor a nátrium-hidroxid amfoter-oxid oldattal reagál, oldható komplex só képződik.

3. A lúg és az amfoter hidroxidok reakciója a körülményektől függően olvadék vagy komplex nátriumsó képződéséhez is vezet.

4. A lúg sókkal való reagáltatásával nátriumot és a megfelelő vízben oldhatatlan hidroxidot kapunk.

• 2NaOH + MgCl₂=2NaCl + Mg(OH)_{2 (a magnézium-hidroxid vízben oldhatatlan bázis).}

5. A nátrium-hidroxid nemfémekkel, például kénnel vagy halogénekkel is reagálhat nátriumsók keverékét képezve, valamint amfoter fémekkel is, így komplex sókat, vasat és rézt képezhet.

• 3S + 6NaOH=2Na₂S + Na₂SO₄ + 3H _2O.

6. A marónátron szerves anyagokkal is kölcsönhatásba léphet, például: észterekkel, amidokkal, többértékű alkoholokkal.

• 2C₂H₆O₂ + 2NaOH=C₂ H₄O₂Na₂ + 2H_{2 O (a reakciótermék nátrium-alkoholát).}

Fogadás

Több módszer létezik a marónátron iparban történő előállítására, ezek közül a legfontosabb a vegyi és elektrokémiai.

Az első módszer több módszeren alapul: pirolízis, mész és ferrit.

1. A pirolízist nátrium-karbonát magas hőmérsékleten (legalább 1000 fokon) történő kalcinálásával végezzük nátrium-oxid és szén-dioxid képződésével. Ezután a kapott lehűtött oxidot feloldjuk vízben, aminek eredményeként marónátront kapunk.

• Na₂CO₃=Na₂O + CO _{2 (1000 fokban);}
• Na₂O + H₂O=_2NaOH.

Néha nátrium-hidrogén-karbonátot használnak nátrium-karbonát helyett, ezért a folyamat egy kicsit bonyolultabb.

2. A nátrium-hidroxid előállítására szolgáló meszes módszer a szénsav nátriumsójának kalcium-hidroxiddal (oltott mésszel) való kölcsönhatásából áll, amikor azt legalább 80 fokos hőmérsékletre hevítik. Ennek a kölcsönhatásnak az eredményeként lúg- és kalcium-karbonát oldatok (CaCO_{3) keletkeznek, amelyet azután kiszűrünk a főoldatból.}

• Na₂CO₃ + Ca(OH)₂=2NaOH + CaCO _3.

3. A ferrites módszert két lépésben hajtják végre: először a szódát vas-oxiddal olvasztják össze 1200 fokos hőmérsékleten, hogy nátrium-ferritet kapjanak, majd az utóbbit vízzel kezelik, ami lúgot eredményez.

• Na₂CO₃ + Fe₂O₃ =2NaFeO₂ + CO_2;
• 2NaFeO₂ + 2H₂O=2NaOH + Fe₂O3H _2O.

A marónátron előállításának elektrokémiai módszerében számos módszert is alkalmaznak: nátrium-klorid oldat (NaCl) elektrolízisét, membrános, membrános és higanyos módszert folyékony katóddal. Az utolsó három módszer bonyolultabb, mint az első, de mindegyik a megfelelő sók oldatán elektromos áram átvezetésével, azaz elektrolízissel jár.

A lúgok előállításának legelterjedtebb módja az asztali vízből álló halitoldat elektrolízise.só, melynek eredményeként az anódon és a katódon klór és hidrogén szabadul fel, és nátrium-hidroxid keletkezik:

• 2NaCl + 2H₂O=H₂ + Cl_{2 + 2NaOH.}

A laboratóriumban a marószódát kémiai módszerekkel is állítják elő, de leggyakrabban a membrános és membrános módszereket alkalmazzák.

Alkalmazás

A marószódát nem csak a különféle iparágakban használják, hanem a mindennapi életben is. Ezt használják:

1. A mosószerek gyártásában.
2. Savsemlegesítéshez vagy katalizátorként a vegyiparban.
3. Biodízel előállításához, amely környezetbarátabb, mint a hagyományos dízel.
4. Száraz granulátum készül belőle, melynek segítségével megtisztítják a csatornacsöveket, mosogatókat az élelmiszerdugulásoktól.
5. A marószóda élelmiszeripari termékek, például kenyér vagy kakaó gyártásánál is alkalmazható. Étrend-kiegészítőként használják.
6. A kozmetológiában az anyagot az elh alt bőr eltávolítására használják.
7. A gyorsabb fényképfeldolgozáshoz.
8. A technikai marószódát széles körben használják a vegyiparban, a petrolkémiai iparban, az olajfinomításban, a cellulóz- és papíriparban, a bányászatban, a textiliparban, az élelmiszeriparban és sok más iparágban.

Óvintézkedések

A marónátron erős bázis. Könnyen károsíthatja nemcsak a szöveteket, hanem az emberi bőrt is, amihez társulégési sérüléseket. Az anyaggal végzett munka során bizonyos biztonsági óvintézkedéseket be kell tartani, nevezetesen:

• Speciális gumikesztyűt, védőszemüveget kell viselni, nehogy az oldat kézre és szembe kerüljön.
• Olyan ruhát kell viselnie, amely ellenáll a kémiai vegyületeknek, és nem engedi, hogy a test bőrére kerüljenek. Általában az ilyen ruhákat PVC-vel kezelik.