Natriumhydroxid (Dansk)
Natriumhydroxid er en populær stærk base, der anvendes i industrien. Natriumhydroxid anvendes til fremstilling af natriumsalte og vaskemidler, pH-regulering og organisk syntese. I bulk håndteres det oftest som en vandig opløsning, da opløsninger er billigere og lettere at håndtere.
Natriumhydroxid anvendes i mange scenarier, hvor det er ønskeligt at øge en blandings alkalitet eller at neutralisere syrer.
F.eks. anvendes i olieindustrien natriumhydroxid som et additiv i boreslam for at øge alkaliniteten i bentonitmuddersystemer, for at øge mudderviskositeten og for at neutralisere enhver syregas (såsom som hydrogensulfid og carbondioxid), som kan forekomme i den geologiske dannelse, når boringen skrider frem.
En anden anvendelse er i saltsprøjtetest, hvor pH skal reguleres. Natriumhydroxid bruges sammen med saltsyre til at afbalancere pH. Det resulterende salt, NaCl, er det ætsende middel, der anvendes i den almindelige neutrale pH-salt spraytest.
Råolie af dårlig kvalitet kan behandles med natriumhydroxid for at fjerne svovlholdige urenheder i en proces kendt som kaustisk vask. Som ovenfor reagerer natriumhydroxid med svage syrer, såsom hydrogensulfid og mercaptaner, hvilket giver ikke-flygtige natriumsalte, som kan fjernes. Det dannede affald er giftigt og vanskeligt at håndtere, og processen er forbudt i mange lande på grund af dette. I 2006 anvendte Trafigura processen og dumpede derefter affaldet i Elfenbenskysten.
Andre almindelige anvendelser af natriumhydroxid inkluderer:
- Det bruges til fremstilling af sæber og rengøringsmidler. Natriumhydroxid anvendes til hård bar sæbe, mens kaliumhydroxid bruges til flydende sæber. Natriumhydroxid bruges oftere end kaliumhydroxid, fordi det er billigere og der er behov for en mindre mængde.
- Det bruges som afløbsrensere der indeholder natriumhydroxid omdanner fedt og fedt, der kan tilstoppe rør til sæbe, som opløses i vand. (se rengøringsmiddel)
- Det bruges til fremstilling af kunstige tekstilfibre (såsom Rayon).
- Det bruges til fremstilling af papir. Cirka 56% af det producerede natriumhydroxid bruges af industrien, hvoraf 25% bruges i papirindustrien. (se kemisk pulping)
- Det bruges til at rense bauxitmalm, hvorfra aluminiummetal ekstraheres. Dette er kendt som Bayer-processen. (se opløsning af amfotere metaller og forbindelser)
- Det bruges til afsmøring af metaller, olieraffinering og fremstilling af farvestoffer og blegemidler.
Kemisk pulpingEdit
Natriumhydroxid bruges også i vid udstrækning til papirmasse af træ til fremstilling af papir eller regenererede fibre. Sammen med natriumsulfid er natriumhydroxid en nøglekomponent i hvidlutopløsningen, der bruges til at adskille lignin fra cellulosefibre i kraftprocessen. Det spiller også en nøglerolle i flere senere faser af processen med blegning af den brune papirmasse, der er resultatet af masseprocessen. Disse trin inkluderer iltdelignifikation, oxidativ ekstraktion og simpel ekstraktion, som alle kræver et stærkt alkalisk miljø med en pH > 10,5 i slutningen af trinene.
Vævsfordøjelse Rediger
På lignende måde bruges natriumhydroxid til at fordøje væv, som i en proces, der blev brugt sammen med husdyr på én gang. Denne proces involverede anbringelse af et slagtekropp i et forseglet kammer og derefter tilsættes en blanding af natriumhydroxid og vand (som bryder de kemiske bindinger, der holder kødet intakt). Dette forvandler til sidst kroppen til en væske med et kaffelignende udseende, og det eneste faste stof, der er tilbage, er knogleskrog, der kan knuses mellem fingerspidserne.
Natriumhydroxid bruges ofte i processen med nedbrydning af vejkill, der er dumpet på lossepladser af entreprenører til bortskaffelse af dyr. På grund af dets tilgængelighed og lave omkostninger er det blevet brugt af kriminelle til at bortskaffe lig. Den italienske seriemorder Leonarda Cianciulli brugte dette kemikalie til at gøre døde kroppe til sæbe. I Mexico en mand, der arbejdet for lægemiddelkarteller, der blev indrømmet, og bortskaffet over 300 legemer med det.
Natriumhydroxid er et farligt kemikalie på grund af dets evne til at hydrolysere protein. Hvis der spildes en fortyndet opløsning på huden, kan der opstå forbrændinger, hvis området vaskes ikke grundigt og i flere minutter med rindende vand. Stænk i øjet kan være mere alvorlige og kan føre til blindhed.
Opløsning af amfotere metaller og forbindelser Rediger
Stærke baser angriber aluminium. Natriumhydroxid reagerer w med aluminium og vand for at frigive brintgas. Aluminiumet tager iltatomet fra natriumhydroxid, som igen tager iltatomet fra vandet og frigiver de to hydrogenatomer. Reaktionen producerer således hydrogengas og natriumaluminat. I denne reaktion fungerer natriumhydroxid som et middel til at gøre opløsningen basisk, hvilket aluminium kan opløses i.
2 Al + 2 NaOH + 2 H
2O → 2 NaAlO
2 + 3H
2
Natriumaluminat er et uorganisk kemikalie, der bruges som en effektiv kilde til aluminiumhydroxid for mange industrielle og tekniske applikationer. Rent natriumaluminat (vandfrit) er et hvidt krystallinsk fast stof med en formel, der er forskelligt givet som NaAlO> 2, NaAl (OH)
4 < (hydreret), Na
2O
.Al
2O
3, eller Na
2Al
2O
4. Dannelse af natriumtetrahydroxoaluminat (III) eller hydratiseret natriumaluminat er givet ved:
2Al + 2NaOH + 6H
2O → 2 NaAl (OH)
4 + 3 H
2
Denne reaktion kan være nyttige til ætsning, fjernelse af anodisering eller konvertering af en poleret overflade til en satinlignende finish, men uden yderligere passivering, såsom anodisering eller alodining, kan overfladen nedbrydes, enten under normal brug eller under svære atmosfæriske forhold.
I Bayer-processen anvendes natriumhydroxid til raffinering af malm indeholdende aluminiumoxid (bauxit) til fremstilling af aluminiumoxid (aluminiumoxid), som er det råmateriale, der anvendes til fremstilling af aluminiummetal via den elektrolytiske Hall-Héroult-proces. Da aluminiumoxidet er amfotert, opløses det i natriumhydroxidet og efterlader urenheder mindre opløselige ved høj pH, såsom jernoxider, i form af et stærkt alkalisk rødt mudder.
Andre amfotere metaller er zink og bly, der opløses i koncentrerede natriumhydroxidopløsninger for at give henholdsvis natriumzinkat og natriumplumbat.
Esterificerings- og transesterificeringsreagens Rediger
Natriumhydroxid anvendes traditionelt til sæbefremstilling (koldt sæbe, forsæbning). Det blev fremstillet i det nittende århundrede til en hård overflade i stedet for flydende produkt, fordi det var lettere at opbevare og transportere.
Til fremstilling af biodiesel anvendes natriumhydroxid som en katalysator til transesterificering af methanol og triglycerider. Dette virker kun med vandfrit natriumhydroxid, fordi fedtet i kombination med vand ville blive til sæbe, der ville blive plettet med methanol. NaOH bruges oftere end kaliumhydroxid, fordi det er billigere, og en mindre mængde er nødvendig. På grund af produktionsomkostningerne er NaOH, der produceres ved hjælp af almindeligt salt, billigere end kaliumhydroxid.
Madlavning Rediger
Fødevareanvendelser af natriumhydroxid inkluderer vask eller kemisk afskalning af frugt og grøntsager, forarbejdning af chokolade og kakao, produktion af karamelfarver, skoldning af fjerkræ, forarbejdning af sodavand og fortykning af is. Oliven gennemblødes ofte i natriumhydroxid til blødgøring; Pretzels og tyske lugtruller glaseres med en natriumhydroxidopløsning inden bagning for at gøre dem sprøde. På grund af vanskelighederne med at opnå fødevarekvalitet natriumhydroxid i små mængder til hjemmebrug anvendes natriumcarbonat ofte i stedet for natriumhydroxid. Det er kendt som E-nummer E524.
Specifikke fødevarer, der er forarbejdet med natriumhydroxid, inkluderer:
- Tyske kringler er pocheret i en kogende natriumcarbonatopløsning eller kold natriumhydroxidopløsning inden bagning , som bidrager til deres unikke skorpe.
- Lågand er en vigtig ingrediens i skorpen på de traditionelle bagte kinesiske månekager.
- De fleste gule farvede kinesiske nudler er lavet med lud- vand, men forveksles ofte med at indeholde æg.
- En række zongzi bruger ludvand til at give en sød smag.
- Natriumhydroxid er også det kemikalie, der forårsager gelering af æggehvider i produktion af Century æg.
- Nogle metoder til tilberedning af oliven involverer at udsætte dem for en lugtbaseret saltlage.
- Den filippinske dessert (kakanin) kaldet kutsinta bruger en lille mængde lugtvand til at hjælpe med at give rismel en geléagtig konsistens. En lignende proces anvendes også i kakaninen kendt som pitsi-pitsi eller pichi-pichi, bortset fra at blandingen bruger revet kassava i stedet for rismel.
- Den norske skål kendt som lutefisk (fra lutfisk, “lutfisk” “).
- Bagels koges ofte i en lutopløsning inden bagning, hvilket bidrager til deres skinnende skorpe.
- Hominy er tørrede majskerner (majs) kerner rekonstitueret ved iblødsætning i lugtvand. Disse udvides betydeligt i størrelse og kan behandles yderligere ved stegning for at fremstille majsnødder eller ved tørring og formaling for at gøre korn. Hominy bruges til at skabe Masa, et populært mel, der bruges i mexicansk køkken til fremstilling af majs tortillas og tamales. Nixtamal er ens, men bruger calciumhydroxid i stedet for natriumhydroxid.
Rengøringsmiddel Rediger
Natriumhydroxid bruges ofte som et industrielt rengøringsmiddel, hvor det ofte kaldes “kaustisk”. Det tilsættes til vand, opvarmes og derefter bruges til at rense procesudstyr, lagertanke osv. Det kan opløse fedt, olier, fedtstoffer og proteinbaserede aflejringer. Det bruges også til rengøring af affaldsrør under dræn og afløb i husholdningsegenskaber.Overfladeaktive stoffer kan sættes til natriumhydroxidopløsningen for at stabilisere opløste stoffer og således forhindre genaflejring. En natriumhydroxidblødgøringsopløsning bruges som en kraftig affedtningsmiddel på rustfrit stål og glasbagværk. Det er også en almindelig ingrediens i ovnrengøringsmidler.
En almindelig anvendelse af natriumhydroxid er i produktionen af dele vaskemiddel. Dele vaskemiddel baseret på natriumhydroxid er nogle af de mest aggressive kemikalier til rengøring af dele. De natriumhydroxidbaserede detergenter inkluderer overfladeaktive stoffer, rustinhibitorer og skumdæmpere. En delevaskemaskine opvarmer vand og vaskemiddel i et lukket skab og sprøjter derefter det opvarmede natriumhydroxid og varmt vand under tryk mod snavsede dele til affedtning. Natriumhydroxid anvendt på denne måde erstattede mange opløsningsmiddelbaserede systemer i begyndelsen af 1990’erne, da trichlorethan blev forbudt ved Montreal-protokollen. Vand- og natriumhydroxidvaskemiddelbaserede deleskiver betragtes som en miljøforbedring i forhold til de opløsningsmiddelbaserede rengøringsmetoder.
Isenkræmmere af natriumhydroxid til brug som en type afløbsrens.
Malingstripping med kaustisk sodavand
Natriumhydroxid bruges i hjemmet som en type afløbsåbner til at blokere tilstoppede afløb, normalt i form af et tørt krystal eller som en tyk flydende gel. Alkalien opløser fedt for at producere vandopløselige produkter. Det hydrolyserer også proteinerne som dem, der findes i hår, som kan blokere vandrør. Disse reaktioner fremskyndes af den varme, der genereres, når natriumhydroxid og de andre kemiske komponenter i rengøringsmidlet opløses i vand. Sådanne alkaliske afløbsrensere og deres sure versioner er meget ætsende og skal håndteres med stor forsigtighed.
Natriumhydroxid bruges i nogle afslappende midler til at glatte hår. På grund af den høje forekomst og intensitet af kemiske forbrændinger bruger producenter af kemiske relaxers imidlertid andre alkaliske kemikalier i præparater, der er tilgængelige for gennemsnitsforbrugere. Natriumhydroxidafslappende midler er stadig tilgængelige, men de bruges hovedsagelig af fagfolk.
En opløsning af natriumhydroxid i vand blev traditionelt brugt som den mest almindelige malingstripper på trægenstande. Dens anvendelse er blevet mindre almindelig, fordi det kan beskadige træoverfladen, hæve kornet og farve farven.
VandbehandlingEdit
Natriumhydroxid bruges undertiden under vandrensning for at hæve Vandforsyningens pH. Øget pH gør vandet mindre ætsende for VVS og reducerer mængden af bly, kobber og andre giftige metaller, der kan opløses i drikkevand.
Historiske anvendelser Rediger
Natriumhydroxid er blevet brugt til påvisning af kulilteforgiftning, hvor blodprøver fra sådanne patienter bliver til en vermilionfarve efter tilsætning af et par dråber natriumhydroxid. I dag kan kulilteforgiftning påvises ved CO-oximetri.
I cementblandinger, mørtel, beton, fuger Rediger
Natriumhydroxid anvendes i nogle cementblandingsblødgørere. Dette hjælper med at homogenisere cementblandinger, forhindre adskillelse af sand og cement, mindsker den nødvendige mængde vand i en blanding og øger cementproduktets bearbejdelighed, hvad enten det er mørtel, puds eller beton.
ExperimentalEdit
Flavonoider Rediger
Se: Natriumhydroxidtest for flavonoider
Sommer-vinter varmelagring Rediger
EMPA-forskere eksperimenterer med koncentreret natriumhydroxid (NaOH) som termisk opbevaring eller sæsonbestemt reservoirmedium til opvarmning til husholdningsbrug. Hvis vand tilsættes fast eller koncentreret natriumhydroxid (NaOH), frigøres varme. Fortyndingen er eksoterm – kemisk energi frigives i form af varme. Omvendt ved at anvende varmeenergi i en fortyndet natriumhydroxidopløsning vil vandet fordampe, så opløsningen bliver mere koncentreret og lagrer dermed den tilførte varme som latent kemisk energi.
Neutron ModeratorEdit
Seaborg arbejder på et reaktordesign, hvor NaOH bruges som en neutronmoderator.