L'hydroxyde de sodium

L'hydroxyde de sodium
Nom IUPAC L'hydroxyde de sodium
Autres noms Lye, soude caustique
Identificateurs
Num??ro CAS	1310-73-2
Propri??t??s
Formule mol??culaire	NaOH
Masse molaire	39,9971 g / mol
Apparence	Solide blanc
Densit??	2,1 g / cm??, solide
Point de fusion	318 ?? C (591 K)
Point d'??bullition	1390 ?? C (1663 K)
Solubilit?? dans l'eau	111 g / 100 ml (20 ?? C)
Basicit?? (p K b)	-2,43
Risques
FS	MSDS externe
NFPA 704	0 3 1
Point d'??clair	Ininflammable.
Des compos??s apparent??s
Connexe bases	Ammoniac , citron vert.
Sauf indication contraire, les donn??es sont donn??es pour le mat??riel dans leur ??tat standard (?? 25 ?? C, 100 kPa)
R??f??rences d'Infobox

Hydroxyde de sodium ( Na OH ), ??galement connu comme la lessive, la soude caustique et (?? tort, selon Nomenclature IUPAC) de l'hydrate de sodium, est un m??tallique caustique base. La soude caustique forme un solide solution alcaline lorsqu'il est dissous dans un solvant tel que l'eau. Il est utilis?? dans de nombreuses industries, principalement en forte chimique base dans la fabrication de p??tes et papier, textiles , l'eau potable , des savons et en tant que d??tergents et d??bouchage. La production mondiale en 1998 ??tait d'environ 45 millions de tonnes. L'hydroxyde de sodium est la base la plus utilis??e dans les laboratoires chimiques.

L'hydroxyde de sodium pur est un solide blanc; disponible dans des pastilles, des flocons, des granul??s et une solution satur??e ?? 50%. C'est d??liquescente et facilement absorbe le dioxyde de carbone de l'air, donc il doit ??tre stock?? dans un r??cipient herm??tique. Il est tr??s soluble dans l'eau avec d??gagement de chaleur. Il dissout aussi dans l'??thanol et le methanol , bien qu'il pr??sente une solubilit?? plus faible que dans ces solvants l'hydroxyde de potassium. Il est insoluble dans ??ther et d'autres solvants non polaires. Un hydroxyde de sodium solution laissera une tache jaune sur le tissu et le papier.

Propri??t??s physiques

Δ H ?? dissolution pour dilu??e aqueuse -44,45 kJ / mol;

De solutions aqueuses ?? 12,3 ?? 61,8 ?? C, il cristallise en monohydrate, avec un point de 65,1 ?? C de fusion et la densit?? de 1,829 g / cm 3;

Δ H ?? forme -734,96 kJ / mol;

Monohydrate de -28 ?? -24 ?? C;

Heptahydrate -24 ?? -17,7 ?? C;

Pentahydrate -17,7 ?? -5,4 ?? C;

T??trahydrat?? (α- chang??), ?? -5, 4 ?? 12,3 ?? C Sachez ??galement β- m??tastable NaOH 4 * H ₂ O. Quels ci-dessus 61,8 ?? C sont cristallis??s.

Propri??t??s chimiques

L'hydroxyde de sodium est compl??tement ionique, contenant des ions sodium et hydroxyde ions. L'ion hydroxyde de l'hydroxyde de sodium permet une base forte, qui r??agit avec les acides pour former de l'eau et les sels correspondants, par exemple avec de l'acide chlorhydrique , le chlorure de sodium est form??:

NaOH ( aq) + HCl (aq) → NaCl (aq) + H ₂ O ( l )

En g??n??ral tel r??actions de neutralisation sont repr??sent??es par une ??quation ionique nette simple:

OH ^- (aq) + H ₃ O ⁺ (aq) → 2H ₂ O

Ce type de r??action avec un acide fort, lib??re de la chaleur, et par cons??quent est d??nomm?? exothermique. De telles r??actions acide-base peut ??galement ??tre utilis?? pour titrages, ce qui est une m??thode courante pour d??terminer la concentration des acides. Un autre type de r??action que l'hydroxyde de sodium participe ?? est d'oxydes acides. La r??action du dioxyde de carbone a d??j?? ??t?? mentionn??, mais d'autres acides tels que les oxydes le dioxyde de soufre (SO ₂₎ r??agissent aussi compl??tement. Ces r??actions sont souvent utilis??s pour les gaz acides nocifs "maquis" (comme SO ₂ et de H ₂ S) et pr??venir leur rejet dans l'atmosph??re.

2NaOH + CO ₂ → Na ₂ CO ₃ + H ₂ O

L'hydroxyde de sodium r??agit lentement avec le verre pour former le silicate de sodium, de sorte que les joints de verre et robinets expos??s ?? NaOH ont tendance ?? ??geler??. Flacons et vitrifi?? r??acteurs chimiques sont endommag??s par une longue exposition ?? l'hydroxyde de sodium chaud, et le verre devient givr??. L'hydroxyde de sodium ne attaque pas le fer ou le cuivre , mais d'autres m??taux tels que l' aluminium , le zinc et le titane sont attaqu??s rapidement. En 1986, un aluminium camion-citerne au Royaume-Uni a ??t?? utilis?? pour le transport par erreur une solution d'hydroxyde de sodium ?? 25%, ce qui provoque la mise sous pression du contenu et de d??t??rioration de la citerne. Pour cette raison, des cuvettes en aluminium ne doivent jamais ??tre nettoy??s avec de l'hydroxyde de sodium.

2 Al ( s ) + 6NaOH (aq) → 3 H ₂ ( g ) + 2 Na ₃ AlO ₃ (aq)

Beaucoup de non-m??taux r??agissent ??galement avec de l'hydroxyde de sodium, ce qui donne des sels. Par exemple phosphore formes l'hypophosphite de sodium, tandis que le silicium donne silicate de sodium.

Contrairement NaOH, les hydroxydes de la plupart des m??taux sont insolubles, et par cons??quent l'hydroxyde de sodium peuvent ??tre utilis??s pour pr??cipiter des hydroxydes de m??taux. Un tel hydroxyde est l'hydroxyde d'aluminium, utilis?? comme g??latineux Floc pour filtrer les mati??res particulaires dans traitement de l'eau. L'hydroxyde d'aluminium est pr??par?? ?? l'usine de traitement le sulfate d'aluminium par r??action avec du NaOH:

6NaOH (aq) + Al ₂ (SO _{4) 3} (aq) → 2 Al (OH) ₃ (s) 3 + Na ₂ SO ₄ (aq)

L'hydroxyde de sodium r??agit facilement avec des acides carboxyliques pour former leurs sels et est m??me une base suffisamment solide pour former des sels avec des ph??nols . NaOH peut ??tre utilis?? pour le conduit de base hydrolyse de les esters (comme dans saponification), amides et des halog??nures d'alkyle. Toutefois, la solubilit?? limit??e de NaOH dans des solvants organiques signifie que le plus soluble KOH est souvent pr??f??r??.

Une hydrolyse basique d'un ester

Fabrication

En 1998, la production mondiale totale ??tait d'environ 45 millions de tonnes. Am??rique du Nord et l'Asie ont contribu?? collectivement environ 14 millions de tonnes, tandis que l'Europe a produit environ 10 millions de tonnes.

M??thodes de production

L'hydroxyde de sodium est produite (avec le chlore et l'hydrog??ne ) par la processus de chlore-alcali. Cela implique l' ??lectrolyse d'une solution aqueuse de chlorure de sodium . L'hydroxyde de sodium se accumule ?? la cathode, o?? l'eau est r??duit ?? l'hydrog??ne gazeux et l'hydroxyde ions:

2Na ⁺ + 2H ₂ O + 2e ^- → H ₂ + 2NaOH

Pour produire NaOH il est n??cessaire d'emp??cher la r??action de NaOH avec le chlore . Cela se fait habituellement dans l'une des trois fa??ons, dont le processus de cellule ?? membrane est ??conomiquement la plus viable.

• Processus de cellules ?? mercure (aussi appel?? le Proc??d?? Castner-Kellner) - Les ions sodium sont r??duits ?? du sodium m??tallique , qui forme un un amalgame avec le mercure cathode; cette sodium est ensuite mis ?? r??agir avec l'eau pour produire NaOH. Il ya eu des pr??occupations concernant les rejets de mercure, bien que les usines modernes pr??tendent ??tre en s??curit?? ?? cet ??gard.
• Proc??d?? de la cellule ?? membrane - utilise une cathode en acier, et la r??action de NaOH avec Cl ₂ est emp??ch?? au moyen d'un poreux diaphragme, souvent en des fibres d'amiante. Dans le proc??d?? des cellules ?? diaphragme de la zone d'anode est s??par??e de la zone de cathode par une membrane perm??able. La saumure est introduite dans le compartiment anodique et se ??coule ?? travers la membrane dans le compartiment cathodique. A la saumure caustique dilu??e quitte la cellule. La soude caustique doit g??n??ralement ??tre concentr??e ?? 50% et le sel retir??. Ceci est fait en utilisant un proc??d?? d'??vaporation avec environ trois tonnes de vapeur par tonne de soude caustique. Le sel s??par?? de la saumure caustique peut ??tre utilis?? pour saturer la saumure dilu??e. Le chlore contient de l'oxyg??ne et est purifi?? par liqu??faction et ??vaporation.
• processus de cellule ?? membrane - similaire au processus de cellule ?? diaphragme, avec un Membrane Nafion pour s??parer les r??actions de cathode et d'anode. Seuls les ions de sodium et un peu d'eau passe ?? travers la membrane. Il produit une meilleure qualit?? de NaOH. Parmi les trois processus, le processus cellulaire de la membrane n??cessite la plus faible consommation d'??nergie ??lectrique et la quantit?? de vapeur n??cessaire ?? la concentration de la soude caustique est relativement faible (moins d'une tonne par tonne de soude caustique).

Une m??thode plus ancienne pour la production d'hydroxyde de sodium est le Processus LeBlanc, qui a produit le carbonate de sodium, puis par calcination ?? cr??er le dioxyde de carbone et oxyde de sodium. Cette m??thode est encore parfois utilis??. Il a aid?? ?? ??tablir l'hydroxyde de sodium comme un important produit chimique de base.

Le processus LeBlanc a ??t?? remplac?? par le Proc??d?? Solvay ?? la fin du 19??me si??cle.

Les principaux producteurs

Aux ??tats-Unis, le principal producteur de l'hydroxyde de sodium est le Dow Chemical Company, qui a une production annuelle d'environ 3,7 millions tonnes de sites ?? Freeport, au Texas, et Plaquemine, en Louisiane. Les autres grands producteurs am??ricains comprennent Oxychem, PPG, Olin, Pioneer Companies, Inc. (PIONA), et Formosa. Toutes ces entreprises utilisent le processus de chlore-alcali.

Utilisations

Applications g??n??rales

L'hydroxyde de sodium est le principal forte base utilis??e dans l'industrie chimique. En vrac, il est le plus souvent trait??e comme une aqueuse solution , puisque les solutions sont moins chers et plus faciles ?? manipuler. Il est utilis?? pour conduire des r??actions chimiques, ainsi que pour la neutralisation des mati??res acides. Il peut ??tre utilis?? ??galement comme un agent de neutralisation dans le raffinage du p??trole. Il est parfois utilis?? comme un nettoyant.

D??capant

Une solution d'hydroxyde de sodium dans l'eau a ??t?? traditionnellement utilis?? comme d??capant le plus commun sur des objets en bois. En raison de son caract??re corrosif, et le fait qu'il peut endommager la surface du bois ??lever le grain et la coloration de la couleur, son utilisation est devenu moins commun.

Pennies or

L'hydroxyde de sodium a ??galement ??t?? utilis?? en conjonction avec le zinc pour la cr??ation de la c??l??bre "pennies or" exp??rience. Lorsqu'un penny fait bouillir dans une solution de NaOH en combinaison avec un m??tal de zinc granulaire ( clous galvanis??s sont une source), la couleur de la penny va transformer l'argent en 45 secondes environ. Le penny est ensuite tenue ?? la flamme d'un br??leur pendant quelques secondes et il se av??re or. La raison ?? cela est que le zinc se dissout dans NaOH granulaires pour former Zn (OH) ₄ ^2- (tetrahydroxozincate). Cet ion zincate est r??duite de zinc m??tallique sur la surface d'un cuivre penny. Zinc et de cuivre lorsqu'il est chauff?? sous une forme de flamme laiton.

La production d'alumine - Proc??d?? Bayer

L'hydroxyde de sodium est utilis?? dans le raffinage de l'alumine contenant du minerai ( la bauxite) pour produire de l'alumine (oxyde d'aluminium) qui est la mati??re premi??re utilis??e pour produire l'aluminium m??tal par l'interm??diaire du processus de fusion.

Utilisez en analyse chimique

En chimie analytique , les solutions d'hydroxyde de sodium sont souvent utilis??s pour mesurer la concentration des acides par titrage. Depuis NaOH ne est pas un ??talon primaire, solutions doit d'abord ??tre normalis??e par titration contre une norme telle que KHP. Burettes expos??s ?? NaOH doivent ??tre rinc??s imm??diatement apr??s utilisation pour ??viter ??gel?? du robinet. L'hydroxyde de sodium a ??t?? traditionnellement utilis?? pour tester les cations ?? Qualitative Analyse inorganique, ainsi que de fournir un milieu alcalin pour certaines r??actions qui en ont besoin, comme le R??action du biuret.

La production de savon

L'hydroxyde de sodium a ??t?? traditionnellement utilis?? dans la fabrication du savon ( savon proc??d?? ?? froid, saponification). Les Arabes ont commenc?? ?? produire du savon de cette mani??re dans le 7??me si??cle, et le m??me processus de base est utilis?? aujourd'hui.

La fabrication du papier

L'hydroxyde de sodium a ??galement ??t?? largement utilis??e dans la fabrication du papier. Avec sulfure de sodium, NaOH est un ??l??ment cl?? de la solution de liqueur blanche utilis??e pour s??parer de lignine cellulose fibres dans la Proc??d?? Kraft. Il joue ??galement un r??le cl?? en plusieurs ??tapes ult??rieures du processus de blanchiment de la p??te marron r??sultant du proc??d?? de r??duction en p??te. Ces ??tapes comprennent l'oxyg??ne d??lignification, extraction par oxydation et extraction simple, qui n??cessite un environnement fortement alcalin ?? un pH> 10,5 ?? la fin des ??tapes.

Biodiesel

Pour la fabrication de biodiesel , de l'hydroxyde de sodium est utilis?? comme catalyseur pour la transest??rification du m??thanol et de triglyc??rides. Cela fonctionne uniquement avec hydroxyde de sodium anhydre, parce que l'eau et de lessive serait tourner la graisse en savon qui serait entach??e de m??thanol . Il est utilis?? le plus souvent l'hydroxyde de potassium, car il est moins cher et d'une plus petite quantit?? est n??cessaire.

gravure d'aluminium

Des bases fortes attaquent l'aluminium . Cela peut ??tre utile dans la gravure ?? travers une r??serve ou la conversion d'une surface polie ?? une finition satin??e, mais sans plus passivation tel que anodisation ou allodizing la surface peut se corroder, soit dans le cadre d'une utilisation normale ou dans des conditions atmosph??riques graves.

Pr??paration des aliments

utilisations de lessive alimentaires comprennent lavage ou peeling chimique des fruits et l??gumes , le chocolat et la transformation du cacao, caramel production couleur, la volaille ??chaudage, boisson gazeuse de traitement, et l'??paississement la cr??me glac??e. Les olives sont souvent tremp??es dans la lessive pour les ramollir, tandis que bretzels et allemand rouleaux lessive sont vitr??es avec une solution de lessive avant la cuisson pour les rendre croustillants. En raison de la difficult?? d'obtenir de la lessive de qualit?? alimentaire en petites quantit??s pour un usage domestique, le carbonate de sodium est souvent utilis?? ?? la place de l'hydroxyde de sodium.

Aliments sp??cifiques trait??es avec de la lessive comprennent:

• Le D??licatesse scandinave connu sous le nom lutefisk (de Lutfisk, "lessive poisson??).
• Hominy est s??ch?? ma??s (ma??s) grains reconstitu??s par trempage dans l'eau de lessive. Ces ??largir consid??rablement en taille et peuvent ??tre trait??es ult??rieurement par friture ?? faire noix de ma??s ou par s??chage et broyage de faire gruau. Nixtamal est similaire, mais utilise l'hydroxyde de calcium ?? la place de l'hydroxyde de sodium.
• L'hydroxyde de sodium est aussi le produit chimique qui provoque la g??lification des blancs d'oeufs dans la production de Oeufs si??cle.
• Allemand bretzels sont poch??s dans une solution d'hydroxyde de sodium bouillante avant la cuisson, ce qui contribue ?? leur cro??te unique.
• La plupart de couleur jaune Nouilles chinoises sont faites avec de la lessive ?? l'eau mais sont souvent pris pour base d'??uf

Les usages domestiques

L'hydroxyde de sodium est utilis?? dans la maison comme un agent de nettoyage de vidange pour nettoyer les tuyaux bouch??s. Il est distribu?? comme un cristal sec ou sous forme de gel liquide ??pais. Le m??canisme chimique utilis?? est la conversion de la graisse ?? une forme de savon. Le savon est soluble dans l'eau, et peut ??tre dissous en le rin??ant avec de l'eau. L'hydroxyde de sodium se d??compose ??galement des mol??cules complexes telles que les prot??ines qui compose cheveux. Ces nettoyeurs de drains (et leurs acides versions) sont tr??s caustique et doivent ??tre manipul??s avec soin.

Lye a ??t?? utilis?? en tant que d??frisant pour d??friser les cheveux. Toutefois, en raison de la forte incidence et l'intensit?? des br??lures chimiques, les fabricants de d??frisage chimique ont maintenant pass?? ?? d'autres produits chimiques alcalins, bien que d??frisants lessive sont encore disponibles, principalement utilis?? par des professionnels.

la digestion du tissu

Ce est un processus qui a ??t?? utilis?? avec des animaux de ferme en m??me temps. Ce processus implique la mise d'une carcasse dans une enceinte ??tanche, ce qui met alors la carcasse dans un m??lange de soude caustique et de l'eau, ce qui rompt les liaisons chimiques laissant le corps intact. Cela transforme ??ventuellement le corps dans un liquide ressemblant ?? du caf??, et les seuls vestiges sont solides coques osseuses, ce qui pourrait ??tre ??cras?? entre ses doigts. Il est ??galement ?? noter que l'hydroxyde de sodium est souvent utilis?? dans le proc??d?? de d??composition Roadkill d??vers??s dans les d??charges par des entrepreneurs d'??limination des animaux.

L'hydroxyde de sodium a ??galement ??t?? utilis??e par des criminels et les tueurs en s??rie de disposer des corps de leurs victimes.

Drogues ill??gales

L'hydroxyde de sodium est un r??actif essentiel dans le processus de fabrication M??thamph??tamine et d'autres drogues ill??gales. Contrairement aux rapports des m??dias populaires, il ne est pas en fait un ??ingr??dient?? dans ces m??dicaments, mais simplement une base forte utilis??e pour manipuler le pH ?? diff??rents points dans une synth??se chimique.

Il peut ??galement ??tre utilis?? pour convertir GBL dans GHB.

agent de nettoyage

L'hydroxyde de sodium est fr??quemment utilis?? comme un nettoyant en brasseries, o?? il est simplement appel?? "caustique". Il est ajout?? ?? l'eau, chauff??e, puis utilis?? pour nettoyer les grands r??servoirs en acier inoxydable o?? la bi??re est brass??e, ferment??s et stock??. Il peut dissoudre les huiles et les d??p??ts ?? base de prot??ines.

S??curit??

Hydroxyde de sodium solide ou de solutions contenant de fortes concentrations d'hydroxyde de sodium peut causer br??lures chimiques, des blessures ou des cicatrices permanentes et la c??cit?? .

Dissolution de l'hydroxyde de sodium est tr??s exothermique, et la chaleur qui en r??sulte peut provoquer des br??lures thermiques ou enflammer les produits.

La combinaison des r??sultats de l'aluminium et l'hydroxyde de sodium dans une grande production d'hydrog??ne gazeux:
2 Al ( s ) + 6NaOH (aq) → 3 H ₂ ( g ) + 2 Na ₃ AlO ₃ (aq).
Le m??lange de ces deux dans un r??cipient ferm?? est donc dangereux.