Hydroxid sodný
Hydroxid sodný je populární silná báze používaná v průmyslu. Hydroxid sodný se používá při výrobě sodných solí a detergentů, regulaci pH a organické syntéze. Hromadně se s ním nejčastěji zachází jako s vodným roztokem, protože s roztoky je levnější a snáze se s ním zachází.
Hydroxid sodný se používá v mnoha scénářích, kde je žádoucí zvýšit zásaditost směsi nebo neutralizovat kyseliny.
Například v ropném průmyslu se hydroxid sodný používá jako přísada do vrtného kalu ke zvýšení alkality v systémech bentonitového kalu, ke zvýšení viskozity kalu a k neutralizaci veškerého kyselého plynu (například jako sirovodík a oxid uhličitý), s nimiž se lze setkat v geologické formaci, jak postupuje vrtání.
Další použití je při testování solným postřikem, kde je třeba regulovat pH. K vyrovnání pH se použije hydroxid sodný s kyselinou chlorovodíkovou. Výsledná sůl, NaCl, je korozivní činidlo používané při standardním testu solným postřikem s neutrálním pH.
Špatně kvalitní surový olej lze zpracovat hydroxidem sodným, aby se odstranily sirné nečistoty v procesu známém jako louhové praní. Jak je uvedeno výše, hydroxid sodný reaguje se slabými kyselinami, jako je sirovodík a merkaptany, za vzniku netěkavých sodných solí, které lze odstranit. Vznikající odpad je toxický a obtížně se s ním zachází, a proto je tento proces v mnoha zemích zakázán. V roce 2006 použila společnost Trafigura tento proces a poté vyložila odpad na Pobřeží slonoviny.
Mezi další běžná použití hydroxidu sodného patří:
- Používá se k výrobě mýdel a detergentů. Hydroxid sodný se používá pro tvrdé mýdlové mýdlo, zatímco hydroxid draselný se používá pro tekutá mýdla. Hydroxid sodný se používá častěji než hydroxid draselný, protože je levnější a je zapotřebí menší množství.
- Používá se jako čistič odtoku. obsahující hydroxid sodný přeměňují tuky a tuky, které mohou ucpat potrubí na mýdlo, které se rozpouští ve vodě. (viz čisticí prostředek)
- Používá se k výrobě umělých textilních vláken (například umělého hedvábí).
- Používá se při výrobě papíru. Přibližně 56% vyrobeného hydroxidu sodného se používá v průmyslu, z toho 25% v papírenském průmyslu. (viz chemické rozvlákňování)
- Používá se k čištění bauxitové rudy, ze které se získává kovový hliník. Toto se nazývá proces Bayer. (viz rozpouštění amfoterních kovů a sloučenin)
- Používá se k odmašťování kovů, rafinaci oleje a výrobě barviv a bělících prostředků.
Chemické rozvlákňováníEdit
Hydroxid sodný se také široce používá při výrobě papíru pro výrobu papíru nebo regenerovaných vláken. Spolu se sulfidem sodným je hydroxid sodný klíčovou složkou roztoku bílého louhu používaného k oddělení ligninu od celulózových vláken při sulfátovém procesu. Hraje také klíčovou roli v několika pozdějších fázích procesu bělení hnědé buničiny, která je výsledkem procesu buničiny. Mezi tyto fáze patří delignifikace kyslíkem, oxidační extrakce a jednoduchá extrakce, které všechny vyžadují silné alkalické prostředí s pH > 10,5 na konci fází.
Tkáňové tráveníEdit
Podobným způsobem se hydroxid sodný používá k trávení tkání, jako v procesu, který se používal u hospodářských zvířat najednou. Tento proces zahrnoval umístění jatečně upraveného těla do uzavřené komory a poté přidání směsi hydroxidu sodného a vody (která rozbíjí chemické vazby, které udržují maso neporušené). To nakonec promění tělo na tekutinu kávovitého vzhledu a jedinou pevnou látkou, která zůstane, jsou kostní trupy, které lze rozdrtit mezi konečky prstů.
Hydroxid sodný se často používá v procesu rozkládající se silniční skládka ukládaná na skládky dodavateli pro likvidaci zvířat. Kvůli jeho dostupnosti a nízkým nákladům jej používali zločinci k likvidaci mrtvol. Italská sériová vrah Leonarda Cianciulli použila tuto chemikálii k přeměně mrtvých těl na mýdlo. V Mexiku muž, který pracoval pro drogové kartely, které s ním přijaly likvidaci více než 300 těl.
Hydroxid sodný je nebezpečná chemická látka díky své schopnosti hydrolyzovat bílkoviny. Pokud se na pokožku vylije zředěný roztok, může dojít k popáleninám není důkladně a několik minut omyta pod tekoucí vodou. Stříknutí do očí může být vážnější a může vést k oslepnutí.
Rozpouštění amfoterních kovů a sloučeninUpravit
Silné zásady napadají hliník. Hydroxid sodný reaguje w z hliníku a vody k uvolňování plynného vodíku. Hliník bere atom kyslíku z hydroxidu sodného, který zase bere atom kyslíku z vody a uvolňuje dva atomy vodíku. Reakcí se tak vytváří plynný vodík a hlinitan sodný. Při této reakci působí hydroxid sodný jako látka, která zalkalizuje roztok, ve kterém se hliník může rozpustit.
2 Al + 2 NaOH + 2 H
2O → 2 NaAlO
2 + 3H
2
Aluminát sodný je anorganická chemikálie, která se používá jako účinný zdroj hydroxidu hlinitého pro mnoho průmyslové a technické aplikace. Čistý hlinitan sodný (bezvodý) je bílá krystalická pevná látka, která má vzorec různě uváděný jako NaAlO
2, NaAl (OH)
4 < (hydratovaný), Na
2O
.Al
2O
3 nebo Na
2Al
2O
4. Tvorba tetrahydroxoaluminátu sodného (III) nebo hydratovaného hlinitanu sodného je dána vztahem:
2Al + 2NaOH + 6H
2O → 2 NaAl (OH)
4 + 3 H
2
Tato reakce může být užitečné při leptání, odstraňování eloxování nebo přeměně leštěného povrchu na saténovou povrchovou úpravu, ale bez další pasivace, jako je eloxování nebo alodování povrchu, může dojít k degradaci, a to buď při běžném použití, nebo v náročných atmosférických podmínkách.
V Bayerově procesu se hydroxid sodný používá k rafinaci rud obsahujících oxid hlinitý (bauxit) k výrobě oxidu hlinitého (oxidu hlinitého), což je surovina používaná k výrobě hliníku elektrolytickým postupem podle Halla-Héroultova. Vzhledem k tomu, že oxid hlinitý je amfoterní, rozpouští se v hydroxidu sodném a zanechává nečistoty méně rozpustné při vysokém pH, jako jsou oxidy železa, ve formě vysoce alkalického červeného bahna.
Dalšími amfoterními kovy jsou zinek a olovo, které se rozpouštějí v koncentrovaných roztocích hydroxidu sodného za vzniku ziničitanu sodného a sodíku olovnatého.
Esterifikační a transesterifikační činidlo Upravit
Hydroxid sodný se tradičně používá při výrobě mýdla (mýdlo za studena, zmýdelňování). Byl vyroben v devatenáctém století spíše pro tvrdý povrch než pro tekutý produkt, protože se snáze skladoval a přepravoval.
Při výrobě bionafty se jako katalyzátor pro transesterifikaci methanolu a hydroxidu sodného používá hydroxid sodný. triglyceridy. Funguje to pouze s bezvodým hydroxidem sodným, protože v kombinaci s vodou by se tuk změnil na mýdlo, které by bylo znečištěno methanolem. NaOH se používá častěji než hydroxid draselný, protože je levnější a je zapotřebí menšího množství. Z důvodu výrobních nákladů je NaOH, který se vyrábí z běžné soli, levnější než hydroxid draselný.
Příprava jídla Upravit
Použití hydroxidu sodného v potravinách zahrnuje praní nebo chemické loupání ovoce a zeleniny, zpracování čokolády a kakaa, výroba karamelových barviv, opaření drůbeže, zpracování nealkoholických nápojů a zahušťovací zmrzlina. Olivy jsou často namočené do hydroxidu sodného pro změkčení; Preclíky a německé louhy se před pečením glazují roztokem hydroxidu sodného, aby byly křehké. Vzhledem k obtížím při získávání potravinářského hydroxidu sodného v malých množstvích pro domácí použití se místo hydroxidu sodného často používá uhličitan sodný. Je známá jako E číslo E524.
Mezi konkrétní potraviny zpracované hydroxidem sodným patří:
- Německé praclíky se před pečením vaří ve vroucím roztoku uhličitanu sodného nebo ve studeném roztoku hydroxidu sodného. , což přispívá k jejich jedinečné kůře.
- Loupá voda je nezbytnou přísadou do kůry tradičních pečených čínských měsíčních koláčů.
- Většina žlutě zbarvených čínských nudlí se vyrábí z louhu voda, ale běžně se mylně považují za vejce.
- Jedna odrůda zongzi používá louhovou vodu k dodání sladké chuti.
- Hydroxid sodný je také chemikálie, která způsobuje želírování bílků v výroba vajec Century.
- Některé způsoby přípravy oliv zahrnují vystavení solnému roztoku na bázi louhu.
- Filipínský dezert (kakanin) zvaný kutsinta používá malé množství louhové vody, aby pomohl těstu z rýžové mouky dosáhnout želé. Podobný postup se používá také v kakaninu známém jako pitsi-pitsi nebo pichi-pichi, kromě toho, že směs používá místo rýžové mouky strouhaný maniok.
- Norské jídlo známé jako lutefisk (z lutfisku „).
- Bagely se před pečením často vaří v roztoku louhu, což přispívá k jejich lesklé kůře.
- Hominy jsou zrna sušené kukuřice (kukuřice) rekonstituovaná namočením do louhové vody. Ty se značně zvětšují a mohou být dále zpracovány smažením za vzniku kukuřičných ořechů nebo sušením a mletím za vzniku drti. Z hominy se vyrábí Masa, oblíbená mouka používaná v mexické kuchyni k výrobě kukuřičných tortil a tamales. Nixtamal je podobný, ale místo hydroxidu sodného používá hydroxid vápenatý.
Čisticí prostředekEdit
Často se používá hydroxid sodný jako průmyslový čisticí prostředek, kde se často nazývá „žíravý“. Přidává se do vody, ohřívá se a poté se používá k čištění technologických zařízení, skladovacích nádrží atd. Může rozpouštět tuky, oleje, tuky a usazeniny na bázi bílkovin. Používá se také k čištění odpadních potrubí pod dřezy a odtoky v domácnostech.K roztoku hydroxidu sodného lze přidat povrchově aktivní látky, aby se stabilizovaly rozpuštěné látky a zabránilo se tak opětovnému ukládání. Namáčecí roztok hydroxidu sodného se používá jako silný odmašťovač na pečení z nerezové oceli a skla. Je také běžnou přísadou do čisticích prostředků na trouby.
Hydroxid sodný se běžně používá při výrobě detergentů pro mytí dílů. Prací prostředky na mytí dílů na bázi hydroxidu sodného jsou některé z nejagresivnějších chemikálií na mytí dílů. Detergenty na bázi hydroxidu sodného zahrnují povrchově aktivní látky, inhibitory rzi a odpěňovače. Podložka na části ohřívá vodu a prací prostředek v uzavřené skříni a poté rozprašuje zahřátý hydroxid sodný a horkou vodu pod tlakem na špinavé části pro odmašťování. Hydroxid sodný použitý tímto způsobem nahradil mnoho systémů na bázi rozpouštědel na počátku 90. let, kdy byl trichlorethan zakázán Montrealským protokolem. Voda a hydroxid sodný, čisticí prostředky na prací prostředky, jsou považovány za zlepšení životního prostředí oproti čisticím metodám na bázi rozpouštědel.
Železářství skladuje čistý hydroxid sodný, který se používá jako typ čističe odtoku.
Odstraňování nátěrů hydroxidem sodným
Hydroxid sodný se používá v domácnosti jako druh otvíráku odtoku k odblokování ucpaných odtoků, obvykle ve formě suchého krystal nebo jako hustý tekutý gel. Alkálie rozpouští tuky za vzniku produktů rozpustných ve vodě. Také hydrolyzuje bílkoviny, jako jsou bílkoviny ve vlasech, které mohou blokovat vodní dýmky. Tyto reakce urychluje teplo generované při rozpuštění hydroxidu sodného a dalších chemických složek čističe ve vodě. Takové alkalické čističe odtoků a jejich kyselé verze jsou vysoce korozivní a mělo by se s nimi zacházet velmi opatrně.
Hydroxid sodný se v některých relaxačních prostředcích používá k narovnání vlasů. Kvůli vysokému výskytu a intenzitě chemických popálenin však výrobci chemických relaxačních prostředků používají jiné alkalické chemikálie v přípravcích dostupných pro průměrné spotřebitele. Relaxační prostředky na bázi hydroxidu sodného jsou stále k dispozici, ale používají je většinou profesionálové.
Jako nejčastější odstraňovač nátěrů dřevěných předmětů se tradičně používal roztok hydroxidu sodného ve vodě. Jeho použití se stalo méně obvyklým, protože může poškodit povrch dřeva, zvýšit zrnitost a zabarvit barvu.
Úprava vody Upravit
Během čištění vody se někdy používá hydroxid sodný ke zvýšení pH dodávek vody. Zvýšené pH činí vodu méně korozivní pro instalatérské práce a snižuje množství olova, mědi a dalších toxických kovů, které se mohou rozpustit v pitné vodě.
Historická použitíUpravit
Hydroxid sodný byl použit pro detekce otravy oxidem uhelnatým, přičemž vzorky krve těchto pacientů se po přidání několika kapek hydroxidu sodného změní na rumělkovou barvu. Otravu oxidem uhelnatým lze dnes detekovat pomocí oxymetrie CO.
V cementových směsích, maltách, betonu, injektážních maltách Upravit
V některých změkčovadlech cementové směsi se používá hydroxid sodný. To pomáhá homogenizovat cementové směsi, zabraňující oddělování písků a cementu, snižuje množství vody potřebné ve směsi a zvyšuje zpracovatelnost cementového produktu, ať už je to malta, omítka nebo beton.
ExperimentalEdit
FlavonoidsEdit
Viz: Test na hydroxid sodný pro flavonoidy
Letní a zimní akumulace teplaEdit
Vědci EMPA experimentují s koncentrovaným hydroxidem sodným (NaOH) jako tepelné akumulační médium nebo sezónní zásobní médium pro vytápění obytných prostor. Pokud se k pevnému nebo koncentrovanému hydroxidu sodnému (NaOH) přidá voda, uvolní se teplo. Ředění je exotermické – chemická energie se uvolňuje ve formě tepla. Naopak, aplikací tepelné energie do zředěného roztoku hydroxidu sodného se voda odpaří, takže se roztok více koncentruje, a tak ukládá dodané teplo jako latentní chemickou energii.
Neutron ModeratorEdit
Seaborg pracuje na konstrukci reaktoru, ve kterém se jako moderátor neutronů používá NaOH.