Natriumhydroksidi
Natriumhydroksidi on suosittu vahva emäs teollisuudessa. Natriumhydroksidia käytetään natriumsuolojen ja pesuaineiden valmistukseen, pH-säätelyyn ja orgaaniseen synteesiin. Irtotavarana sitä käsitellään useimmiten vesiliuoksena, koska liuokset ovat halvempia ja helpommin käsiteltäviä.
Natriumhydroksidia käytetään monissa tilanteissa, joissa on toivottavaa lisätä seoksen emäksisyyttä tai neutraloi hapot.
Esimerkiksi öljyteollisuudessa natriumhydroksidia käytetään lisäaineena mudan porauksessa emäksisyyden lisäämiseksi bentoniittimudajärjestelmissä, mudan viskositeetin lisäämiseksi ja happamien kaasujen (kuten kuten rikkivetyä ja hiilidioksidia), joita voi esiintyä geologisessa muodostumisessa porauksen edetessä.
Toinen käyttö on suolaruiskutesteissä, joissa pH: ta on säädettävä. Natriumhydroksidia käytetään kloorivetyhapon kanssa pH: n tasapainottamiseksi. Tuloksena oleva suola, NaCl, on syövyttävä aine, jota käytetään normaalissa neutraalin pH-suolan suihkutuksessa. Huonolaatuista raakaöljyä voidaan käsitellä natriumhydroksidilla rikkipitoisten epäpuhtauksien poistamiseksi prosessissa, joka tunnetaan kaustisena pesuna. Kuten edellä, natriumhydroksidi reagoi heikkojen happojen, kuten rikkivedyn ja merkaptaanien kanssa, jolloin saadaan haihtumattomia natriumsuoloja, jotka voidaan poistaa. Muodostunut jäte on myrkyllistä ja sitä on vaikea käsitellä, ja prosessi on tämän vuoksi kielletty monissa maissa. Vuonna 2006 Trafigura käytti prosessia ja kaatoi jätteet Norsunluurannikolle.
Muita yleisiä natriumhydroksidin käyttökohteita ovat:
- Sitä käytetään saippuoiden ja pesuaineiden valmistamiseen. Natriumhydroksidia käytetään kovapatsaan saippuaan, kun taas kaliumhydroksidia käytetään nestemäisiin saippuiin. Natriumhydroksidia käytetään useammin kuin kaliumhydroksidia, koska se on halvempaa ja tarvitaan pienempi määrä.
- Sitä käytetään viemärinpuhdistimina. jotka sisältävät natriumhydroksidia muuntavat rasvat ja rasvat, jotka voivat tukkia putket saippuaksi, joka liukenee veteen. (katso puhdistusaine)
- Sitä käytetään keinotekoisten tekstiilikuitujen (kuten raion) valmistukseen.
- Sitä käytetään paperin valmistuksessa. Noin 56% tuotetusta natriumhydroksidista käytetään teollisuudessa, josta 25% käytetään paperiteollisuudessa. (katso kemiallinen massa)
- Sitä käytetään bauksiittimalmin puhdistamiseen, josta uutetaan alumiinimetallia. Tätä kutsutaan Bayerin prosessiksi. (katso amfoteeristen metallien ja yhdisteiden liuottaminen)
- Sitä käytetään metallien rasvanpoistossa, öljynjalostuksessa sekä väriaineiden ja valkaisuaineiden valmistuksessa.
Kemiallinen massanmuokkausMuokkaa
Natriumhydroksidia käytetään myös laajalti puun sellussa paperin tai regeneroitujen kuitujen valmistukseen. Natriumsulfidin ohella natriumhydroksidi on keskeinen osa valkolipeäliuosta, jota käytetään ligniinin erottamiseen selluloosakuiduista voimaprosessissa. Sillä on myös keskeinen rooli massanvalmistusprosessista johtuvan ruskean massan valkaisuprosessin useissa myöhemmissä vaiheissa. Nämä vaiheet sisältävät hapen delignifikaation, oksidatiivisen uuttamisen ja yksinkertaisen uuttamisen, jotka kaikki edellyttävät vahvaa emäksistä ympäristöä, jonka pH on vaiheiden lopussa > 10,5.
Kudosten digestionEdit
Samalla tavalla natriumhydroksidia käytetään kudosten sulattamiseen, kuten prosessissa, jota käytettiin tuotantoeläinten kanssa kerralla. Tähän prosessiin sisältyi ruho suljetussa kammiossa ja lisättiin sitten natriumhydroksidin ja veden seos (joka katkaisee kemialliset sidokset, jotka pitävät lihan ehjinä). Tämä muuttaa kehon lopulta nestemäiseksi, jolla on kahvimaisen ulkonäkö, ja ainoat jäljellä olevat kiinteät aineet ovat luurungot, jotka voidaan murskata sormenpäiden väliin.
Natriumhydroksidia käytetään usein eläinten hävittämisen urakoitsijoiden kaatopaikoille kaatama hajoava kaatopaikka. Sen saatavuuden ja alhaisen hinnan vuoksi rikolliset ovat käyttäneet sitä ruumiiden hävittämiseen. Italialainen sarjamurhaaja Leonarda Cianciulli käytti tätä kemikaalia kuolleiden ruumiiden muuttamiseen saippuaksi. työskenteli huumekartelleille myönsi, että se hävitti yli 300 ruumista.
Natriumhydroksidi on vaarallinen kemikaali, koska se kykenee hydrolysoimaan proteiinia. Jos laimeaa liuosta valuu iholle, seurauksena voi olla palovammoja ei pesty perusteellisesti ja muutaman minuutin ajan juoksevalla vedellä. Silmän roiskeet voivat olla vakavampia ja johtaa sokeuteen.
Amfoteeristen metallien ja yhdisteiden liukeneminenMuokkaa
Vahvat emäkset hyökkäävät alumiiniin. Natriumhydroksidi reagoi w alumiinia ja vettä vetykaasun vapauttamiseksi. Alumiini ottaa happiatomin natriumhydroksidista, joka puolestaan ottaa happiatomin vedestä ja vapauttaa kaksi vetyatomia. Reaktio tuottaa siten vetykaasua ja natriumaluminaattia. Tässä reaktiossa natriumhydroksidi toimii aineena, joka tekee liuoksesta emäksisen, johon alumiini voi liueta.
2 Al + 2 NaOH + 2 H
2O → 2 NaAlO
2 + 3H
2
Natriumaluminaatti on epäorgaaninen kemikaali, jota käytetään tehokkaana alumiinihydroksidin lähteenä monille teolliset ja tekniset sovellukset. Puhdas natriumaluminaatti (vedetön) on valkoinen kiteinen kiinteä aine, jolla on kaava, joka annetaan eri tavoin nimellä NaAlO
2, NaAl (OH)
4 < (hydratoitu), Na
2O
.Al
2O
3 tai Na
2Al
2O
4. Natriumtetrahydroksoaluminaatin (III) tai hydratoidun natriumaluminaatin muodostuminen saadaan:
2Al + 2NaOH + 6H
2O → 2 NaAl (OH)
4 + 3 H
2
Tämä reaktio voi olla hyödyllinen syövytyksessä, anodisoinnin poistamisessa tai kiillotetun pinnan muuntamisessa satiinimaiseksi pinnaksi, mutta ilman lisäpassiivointia, kuten pinnan anodisointi tai alodinointi, voi heikentyä joko normaalikäytössä tai vaikeissa ilmakehän olosuhteissa.
Bayerin prosessissa natriumhydroksidia käytetään malmeja (bauksiitti) sisältävän alumiinioksidin jalostuksessa alumiinioksidin (alumiinioksidi) tuottamiseksi, joka on raaka-aine, jota käytetään alumiinimetallin tuottamiseen Hall-Héroult-elektrolyysimenetelmällä. Koska alumiinioksidi on amfoteerinen, se liukenee natriumhydroksidiin, jättäen epäpuhtaudet vähemmän liukoisia korkeassa pH: ssa, kuten rautaoksidit, erittäin emäksisen punaisen mutan muodossa.
Muita amfoteerisia metalleja ovat sinkki ja lyijy, jotka liukenevat väkevöityihin natriumhydroksidiliuoksiin, jolloin saadaan natriumsinkkaattia ja natriumplumbaattia.
Esteröinti- ja esteröintireagenssiMuokata
Natriumhydroksidia käytetään perinteisesti saippuanvalmistuksessa (kylmäprosessi, saippuoituminen). Se valmistettiin 1800-luvulla kovalle pinnalle eikä nestemäiselle tuotteelle, koska sitä oli helpompi varastoida ja kuljettaa.
Biodieselin valmistuksessa natriumhydroksidia käytetään katalysaattorina metanolin ja triglyseridit. Tämä toimii vain vedettömän natriumhydroksidin kanssa, koska yhdessä veden kanssa rasva muuttuisi saippuaksi, joka likaantuu metanolilla. NaOH: ta käytetään useammin kuin kaliumhydroksidia, koska se on halvempaa ja tarvitaan pienempi määrä. Tuotantokustannusten takia tavallisella suolalla valmistettu NaOH on halvempaa kuin kaliumhydroksidi.
RuoanvalmistusMuokkaa
Natriumhydroksidin elintarvikekäyttöön kuuluu hedelmien ja vihannesten peseminen tai kemiallinen kuorinta, suklaan ja kaakaon jalostus, karamellivärituotanto, siipikarjan palovamma, virvoitusjuomien käsittely ja jäätelön sakeuttaminen. Oliiveja liotetaan usein natriumhydroksidissa pehmentämiseksi; Perunat ja saksalaiset lipeorullat lasitetaan natriumhydroksidiliuoksella ennen paistamista, jotta niistä tulee teräviä. Koska vaikeuksia on saada elintarvikelaatuista natriumhydroksidia pieninä määrinä kotikäyttöön, natriumkarbonaattia käytetään usein natriumhydroksidin sijasta. Se tunnetaan nimellä E-numero E524.
Erityisiä natriumhydroksidilla käsiteltyjä elintarvikkeita ovat:
- Saksalaiset suolakurpitsa paistetaan kiehuvaan natriumkarbonaattiliuokseen tai kylmään natriumhydroksidiliuokseen ennen paistamista. , mikä edistää niiden ainutlaatuista kuorta.
- Lysyvesi on olennainen ainesosa perinteisten kiinalaisten kuun kakkujen kuoressa.
- Useimmat keltaiset kiinalaiset nuudelit on valmistettu lyyli- vettä, mutta pidetään yleisesti virheellisenä kananmunaa sisältävänä.
- Yksi zongzilajikkeista käyttää lipeävettä makean maun aikaansaamiseksi.
- Natriumhydroksidi on myös kemikaali, joka aiheuttaa munanvalkuaisten hyytymistä. vuosisadan munien tuotanto.
- Jotkut oliivien valmistusmenetelmät edellyttävät niiden altistamista lipeäpohjaiselle suolavedelle.
- Filippiiniläinen jälkiruoka (kakanin), jota kutsutaan kutsintaksi, käyttää pientä määrää lipeävettä auttaakseen riisijauhoja taikinaa hyytelömäiseksi. Samanlaista menetelmää käytetään myös kakaninissa, joka tunnetaan nimellä pitsi-pitsi tai pichi-pichi, paitsi että seoksessa käytetään raastettua maniokkia riisijauhojen sijaan.
- Norjalainen ruokalaji, joka tunnetaan nimellä lutefisk (lutfiskistä ”lipeäkala”) ”).
- Bagelit keitetään usein lipeäliuoksessa ennen paistamista, mikä lisää niiden kiiltävää kuorta.
- Homiini on kuivattua maissin (maissi) ydintä, joka saatetaan uudelleen liottamalla lipeäveteen. Näiden koko kasvaa huomattavasti ja niitä voidaan edelleen prosessoida paistamalla maissipähkinöiden valmistamiseksi tai kuivaamalla ja jauhamalla rouheiden valmistamiseksi. Hominya käytetään luomaan Masa, suosittu jauho, jota käytetään meksikolaisessa keittiössä maissi-tortillojen ja tamalien valmistamiseen. Nixtamal on samanlainen, mutta käyttää kalsiumhydroksidia natriumhydroksidin sijasta.
PuhdistusaineEdit
Natriumhydroksidia käytetään usein teollisena puhdistusaineena, jossa sitä kutsutaan usein ”syövyttäväksi”. Se lisätään veteen, lämmitetään ja käytetään sitten prosessilaitteiden, varastosäiliöiden jne. Puhdistamiseen. Se voi liuottaa rasvat, öljyt, rasvat ja proteiinipohjaiset kerrostumat. Sitä käytetään myös kotitalouksien jätevesiputkien puhdistamiseen nielujen ja viemärien alla.Natriumhydroksidiliuokseen voidaan lisätä pinta-aktiivisia aineita liuenneiden aineiden stabiloimiseksi ja siten uudelleenasettumisen estämiseksi. Natriumhydroksidin liotusliuosta käytetään voimakkaana rasvanpoistoaineena ruostumattomasta teräksestä ja lasista valmistetuissa leivinastioissa. Se on myös yleinen ainesosa uuninpuhdistusaineissa.
Natriumhydroksidia käytetään yleisesti pesuaineiden osien valmistuksessa. Natriumhydroksidiin perustuvat osien pesulaitteiden pesuaineet ovat aggressiivisimpia osien pesulaitteiden puhdistusaineita. Natriumhydroksidipohjaisiin pesuaineisiin kuuluvat pinta-aktiiviset aineet, ruosteen estäjät ja vaahdonestoaineet. Osalevy lämmittää vettä ja pesuainetta suljetussa kaapissa ja suihkuttaa sitten kuumennettua natriumhydroksidia ja kuumaa vettä paineessa likaisia osia vastaan rasvanpoistosovelluksia varten. Tällä tavalla käytetty natriumhydroksidi korvasi monet liuotinpohjaiset järjestelmät 1990-luvun alussa, kun trikloorietaani kiellettiin Montrealin pöytäkirjassa. Veden ja natriumhydroksidin pesuainepohjaisten osien pesureiden katsotaan olevan ympäristön parannus liuotinpohjaisiin puhdistusmenetelmiin verrattuna.
Rautakaupat luokan natriumhydroksidia käytettäväksi viemärinpuhdistusaineena.
Maalinpoisto kaustisella soodalla
Natriumhydroksidia käytetään kotona eräänlaisena tyhjennysaineen avaajana tukkeutuneiden viemärien estoon, yleensä kuivana. kristallina tai paksuna nestemäisenä geelinä. Emäs liuottaa rasvat vesiliukoisten tuotteiden tuottamiseksi. Se hydrolysoi myös proteiinit, kuten hiuksissa olevat proteiinit, jotka voivat tukkia vesiputket. Näitä reaktioita vauhdittaa lämpö, joka syntyy, kun natriumhydroksidi ja muut puhdistusaineen kemialliset komponentit liukenevat veteen. Tällaiset emäksiset viemäripuhdistimet ja niiden happamat versiot ovat erittäin syövyttäviä, ja niitä tulisi käsitellä erittäin varovasti.
Natriumhydroksidia käytetään joissakin rentoutuneissa aineissa hiusten suoristamiseksi. Kemiallisten palovammojen suuren esiintyvyyden ja voimakkuuden vuoksi kemiallisten rentoutuslaitteiden valmistajat käyttävät kuitenkin muita emäksisiä kemikaaleja keskivertokuluttajien saatavilla olevissa valmisteissa. Natriumhydroksidirelaxereja on edelleen saatavana, mutta niitä käyttävät enimmäkseen ammattilaiset.
Natriumhydroksidin vesiliuosta käytettiin perinteisesti puuesineiden yleisimpänä maalinpoistoaineena. Sen käyttö on tullut harvinaisemmaksi, koska se voi vahingoittaa puun pintaa, nostaa viljaa ja värjätä värin.
VedenkäsittelyMuokkaa
Natriumhydroksidia käytetään joskus vedenpuhdistuksen aikana Vesihuollon pH. PH: n nousu tekee vedestä vähemmän syövyttävää putkistolle ja vähentää lyijyn, kuparin ja muiden myrkyllisten metallien määrää, jotka voivat liukentua juomaveteen.
Historialliset käyttötarkoituksetMuokkaa
Natriumhydroksidia on käytetty hiilimonoksidimyrkytyksen havaitseminen siten, että tällaisten potilaiden verinäytteet muuttuvat vermilionin väriksi muutaman tipan natriumhydroksidia lisäämällä. Hiilimonoksidimyrkytys voidaan nykyään havaita CO-oksimetrialla.
Sementtisekoituksissa, laastissa, betonissa, injektointilaastissaEdit
Natriumhydroksidia käytetään joissakin sementtiseosten pehmittimissä. Tämä auttaa homogenoimaan sementtisekoituksia estäen hiekan ja sementin erottumisen, vähentää seoksessa tarvittavan veden määrää ja lisää sementtituotteen työstettävyyttä, olipa se sitten laasti, rapu tai betoni.
ExperimentalEdit
FlavonoidsEdit
Katso: Natriumhydroksiditesti flavonoideille
Kesä-talvi lämmönvarastointiEdit
EMPA-tutkijat kokeilevat väkevää natriumhydroksidia (NaOH) lämpövarasto tai kausittainen säiliö kotitalouksien lämmitykseen. Jos vettä lisätään kiinteään tai väkevään natriumhydroksidiin (NaOH), lämpö vapautuu. Laimennus on eksoterminen – kemiallinen energia vapautuu lämmön muodossa. Päinvastoin, levittämällä lämpöenergiaa laimeaan natriumhydroksidiliuokseen vesi haihtuu niin, että liuos tulee konsentroituneemmaksi ja varastoi siten syötetyn lämmön piilevänä kemiallisena energiana.
Neutron ModeratorEdit
Seaborg kehittää reaktorisuunnittelua, jossa NaOH: ta käytetään neutronimoderaattorina.