Hydroxyde de sodium
L’hydroxyde de sodium est une base forte populaire utilisée dans l’industrie. L’hydroxyde de sodium est utilisé dans la fabrication de sels de sodium et de détergents, la régulation du pH et la synthèse organique. En vrac, il est le plus souvent manipulé sous forme de solution aqueuse, car les solutions sont moins chères et plus faciles à manipuler.
L’hydroxyde de sodium est utilisé dans de nombreux scénarios où il est souhaitable d’augmenter l’alcalinité d’un mélange, ou neutraliser les acides.
Par exemple, dans l’industrie pétrolière, l’hydroxyde de sodium est utilisé comme additif dans la boue de forage pour augmenter l’alcalinité dans les systèmes de boue de bentonite, pour augmenter la viscosité de la boue et pour neutraliser tout gaz acide (tel sous forme de sulfure d’hydrogène et de dioxyde de carbone) qui peuvent être rencontrés dans la formation géologique au fur et à mesure que le forage progresse.
Une autre utilisation est le test au brouillard salin où le pH doit être régulé. L’hydroxyde de sodium est utilisé avec de l’acide chlorhydrique pour équilibrer le pH. Le sel résultant, NaCl, est l’agent corrosif utilisé dans le test standard de brouillard salin à pH neutre.
Le pétrole brut de mauvaise qualité peut être traité avec de l’hydroxyde de sodium pour éliminer les impuretés sulfureuses dans un processus connu sous le nom de lavage caustique. Comme ci-dessus, l’hydroxyde de sodium réagit avec des acides faibles tels que le sulfure d’hydrogène et les mercaptans pour donner des sels de sodium non volatils, qui peuvent être éliminés. Les déchets qui se forment sont toxiques et difficiles à traiter, et le procédé est interdit dans de nombreux pays à cause de cela. En 2006, Trafigura a utilisé le procédé et a ensuite jeté les déchets en Côte d’Ivoire.
D’autres utilisations courantes de l’hydroxyde de sodium sont:
- Il est utilisé pour fabriquer des savons et des détergents. L’hydroxyde de sodium est utilisé pour le pain de savon dur tandis que l’hydroxyde de potassium est utilisé pour les savons liquides. L’hydroxyde de sodium est utilisé plus souvent que l’hydroxyde de potassium car il est moins cher et une plus petite quantité est nécessaire.
- Il est utilisé comme nettoyeur de drains. qui contiennent de l’hydroxyde de sodium transforment les graisses et les graisses qui peuvent obstruer les tuyaux en savon, qui se dissout dans l’eau. (voir produit de nettoyage)
- Il est utilisé pour la fabrication de fibres textiles artificielles (comme la rayonne).
- Il est utilisé dans la fabrication de papier. Environ 56% de l’hydroxyde de sodium produit est utilisé par l’industrie, dont 25% dans l’industrie papetière. (voir pâte chimique)
- Il est utilisé pour purifier le minerai de bauxite à partir duquel l’aluminium métallique est extrait. Ceci est connu sous le nom de processus Bayer. (voir dissoudre les métaux et composés amphotères)
- Il est utilisé dans le dégraissage des métaux, le raffinage du pétrole et la fabrication de colorants et d’agents de blanchiment.
Fabrication de pâte chimique Avec le sulfure de sodium, l’hydroxyde de sodium est un composant clé de la solution de liqueur blanche utilisée pour séparer la lignine des fibres de cellulose dans le processus kraft. Il joue également un rôle clé dans plusieurs étapes ultérieures du processus de blanchiment de la pâte brune résultant du processus de mise en pâte. Ces étapes comprennent la délignification de l’oxygène, l’extraction par oxydation et l’extraction simple, qui nécessitent toutes un environnement alcalin fort avec un pH > 10,5 à la fin des étapes.
Digestion des tissusModifier
De la même manière, l’hydroxyde de sodium est utilisé pour digérer les tissus, comme dans un processus qui a été utilisé avec les animaux de la ferme à un moment donné. Ce processus impliquait de placer une carcasse dans une chambre scellée, puis d’ajouter un mélange d’hydroxyde de sodium et d’eau (qui rompt les liaisons chimiques qui maintiennent la chair intacte). Cela transforme finalement le corps en un liquide avec une apparence de café, et le seul solide qui reste sont des coques d’os, qui pourraient être écrasées entre le bout des doigts.
L’hydroxyde de sodium est fréquemment utilisé dans le processus de En raison de sa disponibilité et de son faible coût, il a été utilisé par des criminels pour éliminer des cadavres. Le tueur en série italien Leonarda Cianciulli a utilisé ce produit chimique pour transformer des cadavres en savon. Au Mexique, un homme qui travaillé pour des cartels de la drogue admis avoir jeté plus de 300 corps avec.
L’hydroxyde de sodium est un produit chimique dangereux en raison de sa capacité à hydrolyser les protéines. Si une solution diluée est renversée sur la peau, des brûlures peuvent survenir si la zone n’est pas lavé à fond et pendant plusieurs minutes à l’eau courante. Les éclaboussures dans les yeux peuvent être plus graves et conduire à la cécité.
Dissoudre les métaux et composés amphotèresModifier
Les bases fortes attaquent l’aluminium. L’hydroxyde de sodium réagit w avec de l’aluminium et de l’eau pour libérer de l’hydrogène gazeux. L’aluminium prend l’atome d’oxygène de l’hydroxyde de sodium, qui à son tour prend l’atome d’oxygène de l’eau, et libère les deux atomes d’hydrogène. La réaction produit ainsi de l’hydrogène gazeux et de l’aluminate de sodium. Dans cette réaction, l’hydroxyde de sodium agit comme un agent pour rendre la solution alcaline, dans laquelle l’aluminium peut se dissoudre.
2 Al + 2 NaOH + 2 H
2O → 2 NaAlO
2 + 3H
2
L’aluminate de sodium est un produit chimique inorganique qui est utilisé comme source efficace d’hydroxyde d’aluminium pour beaucoup applications industrielles et techniques. L’aluminate de sodium pur (anhydre) est un solide cristallin blanc ayant une formule diversement donnée comme NaAlO
2, NaAl (OH)
4 < (hydraté), Na
2O
.Al
2O
3, ou Na
2Al
2O
4. La formation de tétrahydroxoaluminate de sodium (III) ou d’aluminate de sodium hydraté est donnée par:
2Al + 2NaOH + 6H
2O → 2 NaAl (OH)
4 + 3 H
2
Cette réaction peut être utile pour la gravure, l’élimination de l’anodisation ou la conversion d’une surface polie en une finition satinée, mais sans passivation supplémentaire telle que l’anodisation ou l’aloding, la surface peut se dégrader, soit dans des conditions normales d’utilisation, soit dans des conditions atmosphériques sévères.
Dans le procédé Bayer, l’hydroxyde de sodium est utilisé dans le raffinage de minerais contenant de l’alumine (bauxite) pour produire de l’alumine (oxyde d’aluminium) qui est la matière première utilisée pour produire de l’aluminium métallique via le procédé électrolytique Hall-Héroult. Puisque l’alumine est amphotère, elle se dissout dans l’hydroxyde de sodium, laissant les impuretés moins solubles à pH élevé comme les oxydes de fer sous la forme d’une boue rouge hautement alcaline.
D’autres métaux amphotères sont le zinc et le plomb qui se dissolvent dans des solutions concentrées d’hydroxyde de sodium pour donner respectivement du zincate de sodium et du plomb de sodium.
Réactif d’estérification et de transestérificationModifier
L’hydroxyde de sodium est traditionnellement utilisé dans la fabrication du savon (savon à froid, saponification). Il a été fabriqué au XIXe siècle pour une surface dure plutôt que pour un produit liquide car il était plus facile à stocker et à transporter.
Pour la fabrication de biodiesel, l’hydroxyde de sodium est utilisé comme catalyseur pour la transestérification du méthanol et triglycérides. Cela ne fonctionne qu’avec de l’hydroxyde de sodium anhydre, car combiné à l’eau, la graisse se transformerait en savon, qui serait contaminé avec du méthanol. NaOH est utilisé plus souvent que l’hydroxyde de potassium car il est moins cher et une plus petite quantité est nécessaire. En raison des coûts de production, le NaOH, qui est produit avec du sel ordinaire, est moins cher que l’hydroxyde de potassium.
Préparation des alimentsModifier
Les utilisations alimentaires de l’hydroxyde de sodium comprennent le lavage ou le pelage chimique des fruits et légumes, transformation du chocolat et du cacao, production de colorants au caramel, échaudage de volaille, transformation des boissons gazeuses et crème glacée épaississante. Les olives sont souvent trempées dans de l’hydroxyde de sodium pour les ramollir; Les bretzels et les rouleaux de lessive allemands sont glacés avec une solution d’hydroxyde de sodium avant la cuisson pour les rendre croustillants. En raison de la difficulté à obtenir de l’hydroxyde de sodium de qualité alimentaire en petites quantités pour un usage domestique, le carbonate de sodium est souvent utilisé à la place de l’hydroxyde de sodium. Il est connu sous le nom de numéro E E524.
Les aliments spécifiques traités avec de l’hydroxyde de sodium comprennent:
- Les bretzels allemands sont pochés dans une solution bouillante de carbonate de sodium ou une solution froide d’hydroxyde de sodium avant la cuisson , ce qui contribue à leur croûte unique.
- L’eau de lessive est un ingrédient essentiel de la croûte des gâteaux de lune chinois traditionnels cuits au four.
- La plupart des nouilles chinoises de couleur jaune sont faites avec de la lessive. l’eau mais sont souvent confondus avec l’œuf.
- Une variété de zongzi utilise de l’eau de lessive pour donner une saveur sucrée.
- L’hydroxyde de sodium est également le produit chimique qui provoque la gélification des blancs d’œufs dans le production d’œufs Century.
- Certaines méthodes de préparation des olives consistent à les soumettre à une saumure à base de lessive.
- Le dessert philippin (kakanin) appelé kutsinta utilise une petite quantité d’eau de lessive pour aider à donner à la pâte de farine de riz une consistance gélatineuse. Un processus similaire est également utilisé dans le kakanin connu sous le nom de pitsi-pitsi ou pichi-pichi, sauf que le mélange utilise du manioc râpé au lieu de la farine de riz.
- Le plat norvégien connu sous le nom de lutefisk (de lutfisk, « lye fish « ).
- Les bagels sont souvent bouillis dans une solution de lessive avant la cuisson, contribuant à leur croûte brillante.
- Hominy est des grains de maïs séchés reconstitués par trempage dans de l’eau de lessive. Celles-ci se dilatent considérablement et peuvent être traitées ultérieurement par friture pour faire des noix de maïs ou par séchage et broyage pour faire des grains. Hominy est utilisé pour créer Masa, une farine populaire utilisée dans la cuisine mexicaine pour faire des tortillas de maïs et des tamales. Nixtamal est similaire, mais utilise de l’hydroxyde de calcium au lieu de l’hydroxyde de sodium.
Agent de nettoyageModifier
L’hydroxyde de sodium est fréquemment utilisé comme agent de nettoyage industriel où il est souvent appelé « caustique ». Il est ajouté à l’eau, chauffé, puis utilisé pour nettoyer les équipements de traitement, les réservoirs de stockage, etc. Il peut dissoudre la graisse, les huiles, les graisses et les dépôts à base de protéines. Il est également utilisé pour nettoyer les tuyaux d’évacuation des déchets sous les éviers et les drains dans les propriétés domestiques.Des tensioactifs peuvent être ajoutés à la solution d’hydroxyde de sodium afin de stabiliser les substances dissoutes et ainsi empêcher la redéposition. Une solution de trempage d’hydroxyde de sodium est utilisée comme dégraissant puissant sur les ustensiles de cuisson en acier inoxydable et en verre. C’est également un ingrédient courant dans les nettoyants pour fours.
Une utilisation courante de l’hydroxyde de sodium est la production de détergents pour lave-pièces. Les détergents pour lave-pièces à base d’hydroxyde de sodium sont parmi les produits chimiques de nettoyage les plus agressifs. Les détergents à base d’hydroxyde de sodium comprennent des tensioactifs, des inhibiteurs de rouille et des antimousses. Un laveur de pièces chauffe l’eau et le détergent dans une armoire fermée, puis pulvérise l’hydroxyde de sodium chauffé et l’eau chaude sous pression contre les pièces sales pour les applications de dégraissage. L’hydroxyde de sodium utilisé de cette manière a remplacé de nombreux systèmes à base de solvants au début des années 1990, lorsque le trichloroéthane a été interdit par le Protocole de Montréal. Les laveurs de pièces à base de détergent à base d’eau et d’hydroxyde de sodium sont considérés comme une amélioration environnementale par rapport aux méthodes de nettoyage à base de solvant.
De l’hydroxyde de sodium de qualité pour quincaillerie à utiliser comme type de nettoyeur de drains.
Décapage de peinture avec de la soude caustique
L’hydroxyde de sodium est utilisé dans la maison comme un type d’ouvre-drain pour débloquer les drains obstrués, généralement sous la forme d’un cristal ou sous forme de gel liquide épais. L’alcali dissout les graisses pour produire des produits solubles dans l’eau. Il hydrolyse également les protéines telles que celles trouvées dans les cheveux qui peuvent bloquer les conduites d’eau. Ces réactions sont accélérées par la chaleur générée lorsque l’hydroxyde de sodium et les autres composants chimiques du nettoyant se dissolvent dans l’eau. Ces nettoyants de drain alcalins et leurs versions acides sont très corrosifs et doivent être manipulés avec beaucoup de prudence.
L’hydroxyde de sodium est utilisé dans certains défrisants pour lisser les cheveux. Cependant, en raison de l’incidence et de l’intensité élevées des brûlures chimiques, les fabricants de défrisants chimiques utilisent d’autres produits chimiques alcalins dans les préparations disponibles pour les consommateurs moyens. Les défrisants à l’hydroxyde de sodium sont toujours disponibles, mais ils sont principalement utilisés par les professionnels.
Une solution d’hydroxyde de sodium dans l’eau était traditionnellement utilisée comme décapant de peinture le plus courant sur les objets en bois. Son utilisation est devenue moins courante, car elle peut endommager la surface du bois, augmenter le grain et tacher la couleur.
Traitement de l’eauModifier
L’hydroxyde de sodium est parfois utilisé lors de la purification de l’eau pour augmenter la pH des approvisionnements en eau. L’augmentation du pH rend l’eau moins corrosive pour la plomberie et réduit la quantité de plomb, de cuivre et d’autres métaux toxiques qui peuvent se dissoudre dans l’eau potable.
Utilisations historiquesModifier
L’hydroxyde de sodium a été utilisé pour détection d’une intoxication au monoxyde de carbone, les échantillons sanguins de ces patients devenant vermillon suite à l’ajout de quelques gouttes d’hydroxyde de sodium. Aujourd’hui, l’intoxication au monoxyde de carbone peut être détectée par oxymétrie CO.
Dans les mélanges de ciment, mortiers, béton, coulisModifier
L’hydroxyde de sodium est utilisé dans certains plastifiants de mélanges de ciment. Cela aide à homogénéiser les mélanges de ciment, empêchant la ségrégation des sables et du ciment, diminue la quantité d’eau requise dans un mélange et augmente la maniabilité du produit de ciment, qu’il s’agisse de mortier, d’enduit ou de béton.
ExperimentalEdit
FlavonoidsEdit
Voir: Test d’hydroxyde de sodium pour les flavonoïdes
Stockage de chaleur été-hiverModifier
Les chercheurs de l’EMPA expérimentent l’hydroxyde de sodium concentré (NaOH) comme stockage thermique ou milieu de réservoir saisonnier pour le chauffage domestique. Si de l’eau est ajoutée à de l’hydroxyde de sodium solide ou concentré (NaOH), de la chaleur est libérée. La dilution est exothermique – l’énergie chimique est libérée sous forme de chaleur. Inversement, en appliquant de l’énergie thermique dans une solution diluée d’hydroxyde de sodium, l’eau s’évaporera de sorte que la solution devienne plus concentrée et stocke ainsi la chaleur fournie sous forme d’énergie chimique latente.
Neutron ModeratorEdit
Seaborg travaille sur une conception de réacteur dans laquelle NaOH est utilisé comme modérateur de neutrons.