Hidróxido de sodio
El hidróxido de sodio es una base fuerte popular utilizada en la industria. El hidróxido de sodio se utiliza en la fabricación de sales y detergentes de sodio, regulación del pH y síntesis orgánica. A granel, la mayoría de las veces se maneja como una solución acuosa, ya que las soluciones son más baratas y fáciles de manejar.
El hidróxido de sodio se usa en muchos escenarios donde es deseable aumentar la alcalinidad de una mezcla, o neutralizar los ácidos.
Por ejemplo, en la industria del petróleo, el hidróxido de sodio se usa como aditivo en el lodo de perforación para aumentar la alcalinidad en los sistemas de lodo de bentonita, para aumentar la viscosidad del lodo y para neutralizar cualquier gas ácido (como como sulfuro de hidrógeno y dióxido de carbono) que se pueden encontrar en la formación geológica a medida que avanza la perforación.
Otro uso es en las pruebas de niebla salina donde es necesario regular el pH. El hidróxido de sodio se usa con ácido clorhídrico para equilibrar el pH. La sal resultante, NaCl, es el agente corrosivo que se utiliza en la prueba estándar de niebla salina de pH neutro.
El petróleo crudo de mala calidad se puede tratar con hidróxido de sodio para eliminar las impurezas sulfurosas en un proceso conocido como lavado cáustico. Como antes, el hidróxido de sodio reacciona con ácidos débiles como el sulfuro de hidrógeno y los mercaptanos para producir sales de sodio no volátiles, que pueden eliminarse. Los residuos que se forman son tóxicos y difíciles de tratar, por lo que el proceso está prohibido en muchos países. En 2006, Trafigura utilizó el proceso y luego arrojó los desechos en Costa de Marfil.
Otros usos comunes del hidróxido de sodio incluyen:
- Se utiliza para hacer jabones y detergentes. El hidróxido de sodio se usa para el jabón en barra duro, mientras que el hidróxido de potasio se usa para los jabones líquidos. El hidróxido de sodio se usa con más frecuencia que el hidróxido de potasio porque es más barato y se necesita una cantidad menor.
- Se usa como limpiadores de drenaje que contienen hidróxido de sodio convierten las grasas y grasas que pueden obstruir las tuberías en jabón, que se disuelve en agua. (ver agente limpiador)
- Se utiliza para fabricar fibras textiles artificiales (como el rayón).
- Se utiliza en la fabricación de papel. Alrededor del 56% del hidróxido de sodio producido se utiliza en la industria, el 25% del cual se utiliza en la industria del papel. (ver pulpa química)
- Se utiliza para purificar el mineral de bauxita del que se extrae el aluminio metálico. Esto se conoce como proceso Bayer. (ver disolución de metales y compuestos anfóteros)
- Se utiliza para desengrasar metales, refinar aceite y hacer tintes y blanqueadores.
Fabricación de pasta químicaEditar
El hidróxido de sodio también se utiliza ampliamente en la fabricación de pasta de madera para la fabricación de papel o fibras regeneradas. Junto con el sulfuro de sodio, el hidróxido de sodio es un componente clave de la solución de licor blanco que se usa para separar la lignina de las fibras de celulosa en el proceso kraft. También juega un papel clave en varias etapas posteriores del proceso de blanqueo de la pulpa marrón resultante del proceso de despulpado. Estas etapas incluyen deslignificación con oxígeno, extracción oxidativa y extracción simple, todas las cuales requieren un ambiente alcalino fuerte con un pH > 10.5 al final de las etapas.
Digestión de tejidosEditar
De manera similar, el hidróxido de sodio se usa para digerir tejidos, como en un proceso que se usaba con animales de granja al mismo tiempo. Este proceso implicó colocar un cadáver en una cámara sellada, luego agregar una mezcla de hidróxido de sodio y agua (que rompe los enlaces químicos que mantienen la carne intacta). Esto eventualmente convierte el cuerpo en un líquido con apariencia de café, y el único sólido que queda son las cáscaras de hueso, que podrían aplastarse entre las yemas de los dedos.
El hidróxido de sodio se usa con frecuencia en el proceso de atropello en descomposición arrojado a vertederos por contratistas de eliminación de animales. Debido a su disponibilidad y bajo costo, ha sido utilizado por delincuentes para deshacerse de cadáveres. La asesina en serie italiana Leonarda Cianciulli utilizó este químico para convertir los cadáveres en jabón. En México, un hombre que trabajó para los cárteles de la droga admitieron deshacerse de más de 300 cuerpos con él.
El hidróxido de sodio es una sustancia química peligrosa debido a su capacidad para hidrolizar proteínas. Si se derrama una solución diluida sobre la piel, pueden producirse quemaduras si el área no se lava a fondo y durante varios minutos con agua corriente. Las salpicaduras en los ojos pueden ser más graves y provocar ceguera.
Disolver metales y compuestos anfóterosEditar
Las bases fuertes atacan el aluminio. El hidróxido de sodio reacciona w con aluminio y agua para liberar gas hidrógeno. El aluminio toma el átomo de oxígeno del hidróxido de sodio, que a su vez toma el átomo de oxígeno del agua y libera los dos átomos de hidrógeno. La reacción produce así hidrógeno gaseoso y aluminato de sodio. En esta reacción, el hidróxido de sodio actúa como un agente para alcalinizar la solución, en la que el aluminio puede disolverse.
2 Al + 2 NaOH + 2 H
2O → 2 NaAlO
2 + 3H
2
El aluminato de sodio es una sustancia química inorgánica que se utiliza como fuente eficaz de hidróxido de aluminio para muchos aplicaciones industriales y técnicas. El aluminato de sodio puro (anhidro) es un sólido cristalino blanco que tiene una fórmula que se da de diversas formas como NaAlO
2, NaAl (OH)
4 < (hidratado), Na
2O
.Al
2O
3, o Na
2Al
2O
4. La formación de tetrahidroxoaluminato de sodio (III) o aluminato de sodio hidratado viene dada por:
2Al + 2NaOH + 6H
2O → 2 NaAl (OH)
4 + 3 H
2
Esta reacción Puede ser útil para grabar, eliminar anodizados o convertir una superficie pulida en un acabado satinado, pero sin pasivación adicional, como anodizar o alodinar, la superficie puede degradarse, ya sea bajo uso normal o en condiciones atmosféricas severas.
En el proceso Bayer, el hidróxido de sodio se utiliza en el refinado de minerales que contienen alúmina (bauxita) para producir alúmina (óxido de aluminio), que es la materia prima utilizada para producir aluminio metálico mediante el proceso electrolítico Hall-Héroult. Dado que la alúmina es anfótera, se disuelve en el hidróxido de sodio, dejando impurezas menos solubles a pH alto, como los óxidos de hierro, en forma de un lodo rojo altamente alcalino.
Otros metales anfóteros son el zinc y el plomo que se disuelven en soluciones concentradas de hidróxido de sodio para dar zincato de sodio y plumbato de sodio respectivamente.
Reactivo de esterificación y transesterificaciónEditar
El hidróxido de sodio se utiliza tradicionalmente en la fabricación de jabón (jabón de proceso en frío, saponificación). Se fabricó en el siglo XIX para una superficie dura en lugar de un producto líquido porque era más fácil de almacenar y transportar.
Para la fabricación de biodiesel, el hidróxido de sodio se usa como catalizador para la transesterificación de metanol y triglicéridos. Esto solo funciona con hidróxido de sodio anhidro, porque combinada con agua la grasa se convertiría en jabón, que estaría contaminado con metanol. El NaOH se usa con más frecuencia que el hidróxido de potasio porque es más barato y se necesita una cantidad menor. Debido a los costos de producción, el NaOH, que se produce con sal común, es más barato que el hidróxido de potasio.
Preparación de alimentosEditar
Los usos alimentarios del hidróxido de sodio incluyen el lavado o pelado químico de frutas y verduras, procesamiento de chocolate y cacao, producción de colorantes de caramelo, escaldado de aves, procesamiento de refrescos y helados espesantes. Las aceitunas a menudo se sumergen en hidróxido de sodio para ablandarlas; Los pretzels y los rollos de lejía alemana se glasean con una solución de hidróxido de sodio antes de hornearlos para que estén crujientes. Debido a la dificultad de obtener hidróxido de sodio de calidad alimentaria en pequeñas cantidades para uso doméstico, a menudo se usa carbonato de sodio en lugar de hidróxido de sodio. Se conoce como número E E524.
Los alimentos específicos procesados con hidróxido de sodio incluyen:
- Los pretzels alemanes se escalfan en una solución de carbonato de sodio hirviendo o en una solución de hidróxido de sodio fría antes de hornear. , lo que contribuye a su corteza única.
- El agua de lejía es un ingrediente esencial en la corteza de los pasteles de luna chinos horneados tradicionales.
- La mayoría de los fideos chinos de color amarillo están hechos con lejía agua, pero comúnmente se confunden con huevos.
- Una variedad de zongzi usa agua de lejía para impartir un sabor dulce.
- El hidróxido de sodio también es el químico que causa la gelificación de las claras de huevo en el producción de huevos Century.
- Algunos métodos de preparación de aceitunas implican someterlas a una salmuera a base de lejía.
- El postre filipino (kakanin) llamado kutsinta utiliza una pequeña cantidad de agua de lejía para ayudar a darle a la masa de harina de arroz una consistencia gelatinosa. También se usa un proceso similar en el kakanin conocido como pitsi-pitsi o pichi-pichi, excepto que la mezcla usa yuca rallada en lugar de harina de arroz.
- El plato noruego conocido como lutefisk (de lutfisk, «lejía de pescado «).
- Los bagels a menudo se hierven en una solución de lejía antes de hornear, lo que contribuye a su costra brillante.
- El maíz molido es granos de maíz secos reconstituidos remojándolos en agua de lejía. Estos se expanden considerablemente en tamaño y pueden procesarse adicionalmente friéndolos para hacer nueces de maíz o secando y moliendo para hacer sémola. El maíz se usa para crear Masa, una harina popular que se usa en la cocina mexicana para hacer tortillas de maíz y tamales. Nixtamal es similar, pero usa hidróxido de calcio en lugar de hidróxido de sodio.
Agente de limpiezaEditar
El hidróxido de sodio se usa con frecuencia como agente de limpieza industrial donde a menudo se le llama «cáustico». Se agrega al agua, se calienta y luego se usa para limpiar equipos de proceso, tanques de almacenamiento, etc. Puede disolver grasas, aceites, grasas y depósitos a base de proteínas. También se utiliza para limpiar tuberías de descarga de desechos debajo de fregaderos y desagües en propiedades domésticas.Pueden añadirse tensioactivos a la solución de hidróxido de sodio para estabilizar las sustancias disueltas y evitar así la redeposición. Una solución de remojo de hidróxido de sodio se usa como un poderoso desengrasante en utensilios para hornear de acero inoxidable y vidrio. También es un ingrediente común en los limpiadores de hornos.
Un uso común del hidróxido de sodio es en la producción de detergentes para lavadoras de piezas. Los detergentes para lavadoras de piezas a base de hidróxido de sodio son algunos de los productos químicos de limpieza para lavadoras de piezas más agresivos. Los detergentes a base de hidróxido de sodio incluyen tensioactivos, inhibidores de óxido y antiespumantes. Una lavadora de piezas calienta el agua y el detergente en un gabinete cerrado y luego rocía el hidróxido de sodio calentado y el agua caliente a presión contra las piezas sucias para aplicaciones de desengrasado. El hidróxido de sodio utilizado de esta manera reemplazó muchos sistemas basados en solventes a principios de la década de 1990 cuando el Protocolo de Montreal prohibió el tricloroetano. Las lavadoras de piezas a base de detergente a base de agua e hidróxido de sodio se consideran una mejora ambiental con respecto a los métodos de limpieza a base de solventes.
Las ferreterías grado hidróxido de sodio para ser utilizado como un tipo de limpiador de desagües.
Decapado de pintura con soda cáustica
El hidróxido de sodio se usa en el hogar como un tipo de abridor de desagües para desbloquear desagües obstruidos, generalmente en forma de desagüe seco. cristal o como un gel líquido espeso. El álcali disuelve las grasas para producir productos solubles en agua. También hidroliza las proteínas, como las que se encuentran en el cabello, que pueden bloquear las tuberías de agua. Estas reacciones son aceleradas por el calor generado cuando el hidróxido de sodio y los otros componentes químicos del limpiador se disuelven en agua. Dichos limpiadores de desagües alcalinos y sus versiones ácidas son altamente corrosivos y deben manipularse con mucha precaución.
El hidróxido de sodio se usa en algunos alisadores para alisar el cabello. Sin embargo, debido a la alta incidencia e intensidad de las quemaduras químicas, los fabricantes de relajantes químicos utilizan otros químicos alcalinos en las preparaciones disponibles para los consumidores promedio. Los alisadores de hidróxido de sodio todavía están disponibles, pero son utilizados principalmente por profesionales.
Una solución de hidróxido de sodio en agua se usaba tradicionalmente como el decapante más común en objetos de madera. Su uso se ha vuelto menos común, ya que puede dañar la superficie de la madera, elevando la veta y manchando el color.
Tratamiento del aguaEditar
El hidróxido de sodio se usa a veces durante la purificación del agua para elevar el pH de los suministros de agua. El pH elevado hace que el agua sea menos corrosiva para las tuberías y reduce la cantidad de plomo, cobre y otros metales tóxicos que pueden disolverse en el agua potable.
Usos históricosEditar
El hidróxido de sodio se ha utilizado para detección de intoxicación por monóxido de carbono, con muestras de sangre de estos pacientes que se tornan de un color bermellón al agregar unas gotas de hidróxido de sodio. Hoy en día, la intoxicación por monóxido de carbono se puede detectar mediante oximetría de CO.
En mezclas de cemento, morteros, hormigón, lechadasEditar
El hidróxido de sodio se utiliza en algunos plastificantes de mezclas de cemento. Esto ayuda a homogeneizar las mezclas de cemento, evitando la segregación de arenas y cemento, disminuye la cantidad de agua requerida en una mezcla y aumenta la trabajabilidad del producto de cemento, ya sea mortero, revoque u hormigón.
ExperimentalEdit
FlavonoidsEdit
Ver: Prueba de hidróxido de sodio para flavonoides
Almacenamiento de calor verano-inviernoEdit
Los investigadores de EMPA están experimentando con hidróxido de sodio concentrado (NaOH) como medio de almacenamiento térmico o depósito estacional para calefacción de espacios domésticos. Si se agrega agua a hidróxido de sodio (NaOH) sólido o concentrado, se libera calor. La dilución es exotérmica: la energía química se libera en forma de calor. Por el contrario, al aplicar energía térmica en una solución diluida de hidróxido de sodio, el agua se evaporará de modo que la solución se concentre más y, por lo tanto, almacene el calor suministrado como energía química latente.
Neutron ModeratorEdit
Seaborg está trabajando en el diseño de un reactor en el que se utiliza NaOH como moderador de neutrones.