Гідроксид натрію

Гідроксид натрію NaOH — біла тверда речовина. Залишений на повітрі їдкий натрій незабаром розпливається, оскільки притягує вологу з повітря. Речовина добре розчиняється у воді, при цьому виділяється велика кількість теплоти.

Розчинність в метанолі складає 23,6 г/л (при 28 °C), в етанолі  — 14,7 г/л (28 °C).

Розчин їдкого натру милкий на дотик.

Виробництво соди

Історично першим методом отримання гідроксиду натрію була взаємодія соди Na₂CO₃ та гашеного вапна Ca(OH)₂ у водному розчині:

${\displaystyle \mathrm {Na_{2}CO_{3}+Ca(OH)_{2}\rightarrow 2NaOH+CaCO_{3}\downarrow } }$

Проведенню реакції сприяє перемішування та висока температура, тому її здійснювали у сталевих реакторах із мішалками. Після отримання продуктів, від продуктів відділяли малорозчинний карбонат кальцію та випарювали залишковий розчин гідроксиду натрію при 180 °C у чавунних ємностях без доступу повітря. Таким чином можна було отримати розчин концентрацією до 95%.

У 1892 році незалежно один від одного американський вчений Гамільтон Кастнер та австрієць Карл Кельнер відкрили спосіб отримання гідроксиду електролізом хлориду натрію, який широко розповсюджений у промисловості. Перебіг реакцій можна описати сумарним рівнянням:

${\displaystyle \mathrm {2NaCl+2H_{2}O\rightarrow 2NaOH+H_{2}\uparrow +Cl_{2}\uparrow } }$

Цей метод і донині є основним промисловим способом добування NaOH, однак деякі умови проведення синтезу зазнавали модифікацій. Зокрема, для запобігання протіканню реакцій між продуктами та вихідними речовинами різні етапи взаємодії проводять в окремих реакторах або ж розмежовуються. За цим критерієм розрізняють три основні методи: ртутний, діафрагменний та мембранний.

Гідроксид натрію активно поглинає вологу з повітря, утворюючи гідрати різного складу, які розкладаються при нагріванні:

${\displaystyle \mathrm {NaOH+H_{2}O\rightarrow NaOH\cdot H_{2}O} }$

${\displaystyle \mathrm {NaOH\cdot H_{2}O{\xrightarrow {100-400^{o}C}}NaOH+H_{2}O} }$

У розчинах сполука добре дисоціює:

${\displaystyle \mathrm {NaOH\leftrightarrows Na^{+}+OH^{-}} }$

Проявляючи сильні лужні властивості, гідроксид натрію легко взаємодіє з кислотами, кислотними та амфотерними оксидами і гідроксидами:

${\displaystyle \mathrm {NaOH+HCl\rightarrow NaCl+H_{2}O} }$

${\displaystyle \mathrm {2NaOH+H_{2}SO_{4}\rightarrow Na_{2}SO_{4}+2H_{2}O} }$

${\displaystyle \mathrm {NaOH+CO_{2}\rightarrow NaHCO_{3}} }$

${\displaystyle \mathrm {2NaOH_{(conc.)}+CO_{2}\rightarrow Na_{2}CO_{3}+H_{2}O} }$

${\displaystyle \mathrm {4NaOH_{(conc.)}+SiO_{2}{\xrightarrow {\tau }}Na_{4}SiO_{4}+2H_{2}O} }$

${\displaystyle \mathrm {2NaOH+Al_{2}O_{3}{\xrightarrow {900-1000^{o}C}}2NaAlO_{2}+H_{2}O} }$

${\displaystyle \mathrm {2NaOH_{(conc.)}+Zn(OH)_{2}\rightarrow Na_{2}[Zn(OH)_{4}]} }$

NaOH легко взаємодіє із галогенами, а за високих температур — також і з металами:

${\displaystyle \mathrm {6NaOH+4F_{2}\rightarrow OF_{2}\uparrow +O_{2}\uparrow +6NaF+3H_{2}O} }$

${\displaystyle \mathrm {2NaOH+Br_{2}\rightarrow NaBrO+NaBr+H_{2}O} }$

${\displaystyle \mathrm {6NaOH+3Br_{2}{\xrightarrow {t}}NaBrO_{3}+5NaBr+3H_{2}O} }$

${\displaystyle \mathrm {24NaOH_{(conc.)}+7Cl_{2}+I_{2}\rightarrow 2Na_{5}IO_{6}+14NaCl+12H_{2}O} }$

${\displaystyle \mathrm {2NaOH+2Na{\xrightarrow {600^{o}C}}2Na_{2}O+H_{2}\uparrow } }$

${\displaystyle \mathrm {4NaOH+3Ca{\xrightarrow {600^{o}C}}2Na+Na_{2}O+3CaO+2H_{2}\uparrow } }$

${\displaystyle \mathrm {2NaOH+2Al+2H_{2}O{\xrightarrow {400-500^{o}C}}2NaAlO_{2}+3H_{2}\uparrow } }$

${\displaystyle \mathrm {2NaOH+Zn+2H_{2}O\rightarrow Na_{2}[Zn(OH)_{4}]+H_{2}} }$

При взаємодії з солями, що є похідними слабких основ, утворюються відповідні гідроксиди:

${\displaystyle \mathrm {NaOH+FeI_{2}{\xrightarrow {N_{2}}}Fe(OH)_{2}\downarrow +2NaI} }$

${\displaystyle \mathrm {3NaOH+AlCl_{3}\rightarrow Al(OH)_{3}+3NaCl} }$

${\displaystyle \mathrm {2NaOH+2AgNO_{3}\rightarrow Ag_{2}O\downarrow +2NaNO_{3}+H_{2}O} }$

Реагуючи із монооксидом вуглецю, синтезується форміат натрію:

${\displaystyle \mathrm {NaOH+CO\rightarrow HCOONa} }$

Опік шкіри, спричинений дією 10% розчину NaOH

Сода каустична пожежо- та вибухобезпечна. Їдка, корозійно активна речовина. За ступенем впливу на організм відноситься до речовин 2-го класу небезпеки. Як тверда речовина, так і концентровані її розчини викликають дуже сильні опіки. Попадання лугу в очі може призвести до їх важких захворювань і навіть до втрати зору. При попаданні на шкіру, слизові оболонки, очі утворюються сильні хімічні опіки. При потраплянні на шкіру — промити слабким розчином оцтової кислоти.

При роботі використовують захисні засоби: захисні окуляри, гумові рукавички, прорезинений хімічностійкий одяг.

Гідроксид натрію застосовується в багатьох галузях промисловості та у побуті:

• Каустик застосовується в целюлозно-паперовій промисловості для делігніфікації (сульфатний процес) целюлози, у виробництві паперу, картону, штучних волокон, деревно-волоконних плит.
• Для омилення жирів при виробництві мила, шампуню та інших миючих засобів. Останнім часом продукти на основі гідроксиду натрію (з додаванням гідроксиду калію, нагріті до 50—60 градусів Цельсія, застосовуються в сфері промислової мийки для очищення виробів з нержавіючої сталі від жиру та інших масляних речовин, а також залишків механічної обробки.
• В хімічних галузях промисловості — для нейтралізації кислот і кислотних оксидів, як реагент або каталізатор в хімічних реакціях, в хімічному аналізі для титрування, для травлення алюмінію та у виробництві чистих металів, в нафтопереробці — для виробництва масел.
• Для виготовлення біодизельного палива — яке отримують з рослинних олій і використовують для заміни звичайного дизельного палива. Для отримання біодизелю до дев'яти масових одиниць рослинної олії додають одну масову одиницю спирту (тобто дотримується пропорція 9:1), а також лужний каталізатор (NaOH). Отриманий ефір (головним чином лінолевої кислоти) відрізняється чудовою займистістю, що забезпечується високим цетановим числом. Якщо для мінерального дизпалива характерний показник в 50—52%, то метиловий ефір відповідно 56—58% цетана. Сировиною для виробництва біодизеля можуть бути різні рослинні олії: ріпакова, соєва та інші, крім тих, у складі яких високий вміст пальмітинової кислоти (пальмова олія). При її виробництві в процесі етерифікації також утворюється гліцерин, що використовується в харчовій, косметичній та паперовій промисловості або переробляється в епіхлоргідрин за методом Сольве.
• Як агент для розчинення засмічень каналізаційних труб, у вигляді сухих гранул або у складі гелів. Гідроксид натрію дезагрегує засмічення і сприяє легкому просуванню його далі по трубі.
• В цивільній обороні для дегазації та нейтралізації отруйних речовин, у тому числі зарину, в ребрізерах (ізолюючих дихальних апаратах (ІДА), для очищення повітря, що видихається, від вуглекислого газу.
• Гідроксид натрію також використовується для мийки прес-форм автопокришок.
• В приготуванні їжі: для миття та очищення фруктів та овочів від шкірки, у виробництві шоколаду і какао, напоїв, морозива, фарбуванні карамелі, для розм'якшення маслин і надання їм чорного забарвлення, при виробництві хлібобулочних виробів. Зареєстровано як харчову добавку E524.
• У косметології для видалення ороговілих ділянок шкіри: бородавок, папілом.

• Карбонат натрію
• Хлор

• CRC Handbook of Chemistry and Physics / D. R. Lide. — 86th. — Boca Raton (FL) : CRC Press, 2005. — 2656 p. — ISBN 0-8493-0486-5. (англ.)
• Myers Richard L. The 100 Most Important Chemical Compounds. — Westport, CT : Greenwood Press, 2007. — 326 p. — ISBN 978-0-313-33758-1. (англ.)
• Kurt C., Bittner J. Sodium Hydroxide // Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. — 6th. — Weinheim : Wiley-VCH, 2005. — 12 p. — DOI:10.1002/14356007.a24_345.pub2. (англ.)
• Schmittinger P., Florkiewicz T., Curlin L. C. Chlorine // Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. — 6th. — Weinheim : Wiley-VCH, 2005. — P. 8-57. — DOI:10.1002/14356007.a06_399.pub3. (англ.)
• Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / за ред. В. С. Білецького. — Д. : Донбас, 2004. — Т. 1 : А — К. — 640 с. — ISBN 966-7804-14-3.
• Рипан Р., Четяну И. Неорганическая химия: Химия металлов / В. И. Спицын. — М. : «Мир», 1971. — Т. 1. — 561 с. (рос.)
• Лидин Р. А., Молочко В. А., Андреева Л. Л. Химические свойства неорганических веществ / Р. А. Лидин. — 3-е. — М. : Химия, 2000. — 480 с. — ISBN 5-7245-1163-0. (рос.)

• НАТРІЮ ГІДРОКСИД //Фармацевтична енциклопедія