Idrossido di sodio
L’idrossido di sodio è una base forte popolare utilizzata nell’industria. L’idrossido di sodio viene utilizzato nella produzione di sali di sodio e detergenti, regolazione del pH e sintesi organica. Alla rinfusa, viene spesso manipolato come una soluzione acquosa, poiché le soluzioni sono più economiche e facili da maneggiare.
L’idrossido di sodio viene utilizzato in molti scenari in cui è desiderabile aumentare l’alcalinità di una miscela o neutralizza gli acidi.
Ad esempio, nell’industria petrolifera, l’idrossido di sodio viene utilizzato come additivo nei fanghi di perforazione per aumentare l’alcalinità nei sistemi di fanghi bentonitici, per aumentare la viscosità del fango e per neutralizzare qualsiasi gas acido (come come idrogeno solforato e anidride carbonica) che si possono incontrare nella formazione geologica con il progredire della perforazione.
Un altro uso è nei test in nebbia salina dove è necessario regolare il pH. L’idrossido di sodio viene utilizzato con acido cloridrico per bilanciare il pH. Il sale risultante, NaCl, è l’agente corrosivo utilizzato nel test standard in nebbia salina a pH neutro.
Il petrolio greggio di scarsa qualità può essere trattato con idrossido di sodio per rimuovere le impurità solforose in un processo noto come lavaggio caustico. Come sopra, l’idrossido di sodio reagisce con acidi deboli come idrogeno solforato e mercaptani per produrre sali di sodio non volatili, che possono essere rimossi. I rifiuti che si formano sono tossici e difficili da trattare, e il processo è vietato in molti paesi per questo motivo. Nel 2006, Trafigura ha utilizzato il processo e poi ha scaricato i rifiuti in Costa d’Avorio.
Altri usi comuni dell’idrossido di sodio includono:
- Viene utilizzato per la produzione di saponi e detergenti. L’idrossido di sodio è usato per le saponette dure mentre l’idrossido di potassio è usato per i saponi liquidi. L’idrossido di sodio è usato più spesso dell’idrossido di potassio perché è più economico ed è necessaria una quantità minore.
- È usato come detergenti per gli scarichi che contengono idrossido di sodio convertono i grassi e il grasso che possono ostruire i tubi in sapone, che si dissolve in acqua. (vedi agente di pulizia)
- Viene utilizzato per la produzione di fibre tessili artificiali (come il rayon).
- Viene utilizzato nella produzione di carta. Circa il 56% dell’idrossido di sodio prodotto viene utilizzato dall’industria, il 25% del quale viene utilizzato nell’industria della carta. (vedi polpa chimica)
- Viene utilizzato per purificare il minerale di bauxite da cui viene estratto il metallo di alluminio. Questo è noto come processo Bayer. (vedi scioglimento di metalli e composti anfoteri)
- È usato per sgrassare metalli, raffinare il petrolio e produrre coloranti e candeggine.
Pasta chimicaEdit
L’idrossido di sodio è anche ampiamente utilizzato nella produzione di pasta di legno per la produzione di carta o fibre rigenerate. Insieme al solfuro di sodio, l’idrossido di sodio è un componente chiave della soluzione liquida bianca utilizzata per separare la lignina dalle fibre di cellulosa nel processo kraft. Svolge anche un ruolo chiave in diverse fasi successive del processo di sbiancamento della polpa marrone risultante dal processo di spappolamento. Queste fasi includono la delignificazione dell’ossigeno, l’estrazione ossidativa e l’estrazione semplice, che richiedono tutte un ambiente alcalino forte con un pH > 10,5 alla fine delle fasi.
Digestione dei tessutiModifica
In modo simile, l’idrossido di sodio viene utilizzato per digerire i tessuti, come in un processo che veniva usato contemporaneamente con gli animali da fattoria. Questo processo prevedeva il posizionamento di una carcassa in una camera sigillata, quindi l’aggiunta di una miscela di idrossido di sodio e acqua (che rompe i legami chimici che mantengono intatta la carne). Questo alla fine trasforma il corpo in un liquido dall’aspetto simile al caffè e l’unico solido che rimane sono gli scafi ossei, che potrebbero essere schiacciati tra la punta delle dita.
L’idrossido di sodio è spesso utilizzato nel processo di decomponenti roadkill scaricato in discarica da ditte addette allo smaltimento degli animali. Grazie alla sua disponibilità e al basso costo, è stato utilizzato dai criminali per smaltire i cadaveri. La serial killer italiana Leonarda Cianciulli ha usato questa sostanza chimica per trasformare i cadaveri in sapone. ha lavorato per i cartelli della droga che ha ammesso di aver smaltito oltre 300 corpi con esso.
L’idrossido di sodio è una sostanza chimica pericolosa per la sua capacità di idrolizzare le proteine. Se una soluzione diluita viene versata sulla pelle, possono verificarsi ustioni se l’area non viene lavato accuratamente e per diversi minuti con acqua corrente. Gli schizzi negli occhi possono essere più gravi e possono portare alla cecità.
Sciogliere metalli e composti anfoteriModifica
Le basi forti attaccano l’alluminio. L’idrossido di sodio reagisce w con alluminio e acqua per liberare idrogeno gassoso. L’alluminio prende l’atomo di ossigeno dall’idrossido di sodio, che a sua volta prende l’atomo di ossigeno dall’acqua, e rilascia i due atomi di idrogeno. La reazione produce così gas idrogeno e alluminato di sodio. In questa reazione, l’idrossido di sodio agisce come un agente per rendere la soluzione alcalina, in cui l’alluminio può dissolversi.
2 Al + 2 NaOH + 2 H
2O → 2 NaAlO
2 + 3H
2
L’alluminato di sodio è una sostanza chimica inorganica che viene utilizzata come fonte efficace di idrossido di alluminio per molti applicazioni industriali e tecniche. L’alluminato di sodio puro (anidro) è un solido cristallino bianco avente una formula variamente indicata come NaAlO
2, NaAl (OH)
4 < (idratato), Na
2O
.Al
2O
3, o Na
2Al
2O
4. La formazione di tetraidrossoalluminato di sodio (III) o alluminato di sodio idrato è data da:
2Al + 2NaOH + 6H
2O → 2 NaAl (OH)
4 + 3 H
2
Questa reazione può essere utile nell’incisione, nella rimozione dell’anodizzazione o nella conversione di una superficie lucida in una finitura satinata, ma senza ulteriore passivazione come anodizzazione o aloding la superficie può degradarsi, sia durante il normale utilizzo che in condizioni atmosferiche severe.
Nel processo Bayer, l’idrossido di sodio viene utilizzato nella raffinazione di minerali contenenti allumina (bauxite) per produrre allumina (ossido di alluminio), che è la materia prima utilizzata per produrre alluminio metallico tramite il processo elettrolitico Hall-Héroult. Poiché l’allumina è anfotera, si dissolve nell’idrossido di sodio, lasciando le impurità meno solubili a pH elevato come gli ossidi di ferro sotto forma di un fango rosso altamente alcalino.
Altri metalli anfoteri sono zinco e piombo che si dissolvono in soluzioni concentrate di idrossido di sodio per dare rispettivamente zinco di sodio e piombo di sodio.
Esterificazione e reagente di transesterificazioneModifica
L’idrossido di sodio è tradizionalmente utilizzato nella produzione di sapone (sapone di processo a freddo, saponificazione). È stato realizzato nel diciannovesimo secolo per una superficie dura piuttosto che un prodotto liquido perché era più facile da immagazzinare e trasportare.
Per la produzione di biodiesel, l’idrossido di sodio viene utilizzato come catalizzatore per la transesterificazione di metanolo e trigliceridi. Funziona solo con idrossido di sodio anidro, perché combinato con l’acqua il grasso si trasformerebbe in sapone, che sarebbe contaminato dal metanolo. NaOH è usato più spesso dell’idrossido di potassio perché è più economico e ne serve una quantità minore. A causa dei costi di produzione, NaOH, che viene prodotto utilizzando sale comune, è più economico dell’idrossido di potassio.
Preparazione del cibo Modifica
Gli usi alimentari dell’idrossido di sodio includono il lavaggio o il peeling chimico di frutta e verdura, lavorazione di cioccolato e cacao, produzione di coloranti al caramello, scottatura di pollame, lavorazione di bibite e gelati addensanti. Le olive sono spesso messe a bagno in idrossido di sodio per ammorbidirsi; Salatini e involtini di liscivia tedesca vengono glassati con una soluzione di idrossido di sodio prima della cottura per renderli croccanti. A causa della difficoltà nell’ottenere idrossido di sodio per uso alimentare in piccole quantità per uso domestico, il carbonato di sodio viene spesso utilizzato al posto dell’idrossido di sodio. È noto come numero E E524.
Gli alimenti specifici trattati con idrossido di sodio includono:
- I pretzel tedeschi vengono affogati in una soluzione bollente di carbonato di sodio o in una soluzione fredda di idrossido di sodio prima della cottura. , che contribuisce alla loro crosta unica.
- L’acqua di liscivia è un ingrediente essenziale nella crosta delle tradizionali torte lunari cinesi cotte al forno.
- La maggior parte dei noodles cinesi di colore giallo sono fatti con liscivia acqua, ma vengono comunemente scambiati per contenere uova.
- Una varietà di zongzi utilizza acqua di liscivia per conferire un sapore dolce.
- L’idrossido di sodio è anche la sostanza chimica che causa la gelificazione degli albumi nel produzione di uova Century.
- Alcuni metodi di preparazione delle olive prevedono di sottoporle a una salamoia a base di liscivia.
- Il dolce filippino (kakanin) chiamato kutsinta utilizza una piccola quantità di acqua di liscivia per aiutare a dare alla pastella di farina di riso una consistenza gelatinosa. Un processo simile viene utilizzato anche nel kakanin noto come pitsi-pitsi o pichi-pichi, tranne per il fatto che la miscela utilizza manioca grattugiata invece di farina di riso.
- Il piatto norvegese noto come lutefisk (da lutfisk, “liscivia “).
- I bagel sono spesso bolliti in una soluzione di liscivia prima della cottura, contribuendo alla loro crosta lucida.
- Hominy è chicchi di mais essiccati ricostituiti immergendoli in acqua di liscivia. Questi si espandono notevolmente di dimensioni e possono essere ulteriormente lavorati friggendo per ottenere noci di mais o essiccando e macinando per ottenere grana. Hominy viene utilizzato per creare Masa, una farina popolare utilizzata nella cucina messicana per preparare tortillas e tamales di mais. Nixtamal è simile, ma utilizza idrossido di calcio invece di idrossido di sodio.
Agente pulenteModifica
L’idrossido di sodio è spesso usato come detergente industriale dove viene spesso chiamato “caustico”. Viene aggiunto all’acqua, riscaldato e quindi utilizzato per pulire apparecchiature di processo, serbatoi di stoccaggio, ecc. Può sciogliere grasso, oli, grassi e depositi a base di proteine. Viene anche utilizzato per pulire i tubi di scarico dei rifiuti sotto i lavandini e gli scarichi nelle proprietà domestiche.I tensioattivi possono essere aggiunti alla soluzione di idrossido di sodio per stabilizzare le sostanze disciolte e quindi prevenire la rideposizione. Una soluzione di ammollo di idrossido di sodio viene utilizzata come potente sgrassante su teglie in acciaio inossidabile e vetro. È anche un ingrediente comune nei detergenti per forno.
Un uso comune dell’idrossido di sodio è nella produzione di detergenti per lavapezzi. I detergenti per lavatrice per parti a base di idrossido di sodio sono alcuni dei prodotti chimici per la pulizia delle parti più aggressivi. I detergenti a base di idrossido di sodio includono tensioattivi, inibitori della ruggine e antischiuma. Una lavapezzi riscalda l’acqua e il detergente in un armadio chiuso, quindi spruzza l’idrossido di sodio riscaldato e l’acqua calda a pressione contro le parti sporche per applicazioni di sgrassaggio. L’idrossido di sodio utilizzato in questo modo ha sostituito molti sistemi a base di solventi all’inizio degli anni ’90, quando il tricloroetano fu bandito dal protocollo di Montreal. Le rondelle per pezzi a base di acqua e idrossido di sodio sono considerate un miglioramento ambientale rispetto ai metodi di pulizia a base di solvente.
I negozi di ferramenta possono utilizzare idrossido di sodio come un tipo di detergente per scarichi.
Sverniciatura con soda caustica
L’idrossido di sodio viene utilizzato in casa come un tipo di apri di scarico per sbloccare gli scarichi intasati, solitamente sotto forma di un cristallo o come un gel liquido denso. L’alcali dissolve i grassi per produrre prodotti idrosolubili. Inoltre idrolizza le proteine come quelle che si trovano nei capelli che possono bloccare i tubi dell’acqua. Queste reazioni sono accelerate dal calore generato quando l’idrossido di sodio e gli altri componenti chimici del detergente si dissolvono in acqua. Tali detergenti drenanti alcalini e le loro versioni acide sono altamente corrosivi e dovrebbero essere maneggiati con grande cautela.
L’idrossido di sodio è usato in alcuni rilassanti per lisciare i capelli. Tuttavia, a causa dell’elevata incidenza e intensità delle ustioni chimiche, i produttori di rilassanti chimici utilizzano altre sostanze chimiche alcaline nei preparati disponibili per i consumatori medi. I rilassanti a base di idrossido di sodio sono ancora disponibili, ma vengono utilizzati principalmente da professionisti.
Una soluzione di idrossido di sodio in acqua era tradizionalmente utilizzata come sverniciatore più comune su oggetti in legno. Il suo utilizzo è diventato meno comune, perché può danneggiare la superficie del legno, alzando la venatura e macchiando il colore.
Trattamento dell’acquaModifica
L’idrossido di sodio viene talvolta utilizzato durante la purificazione dell’acqua per aumentare il pH dell’acqua. L’aumento del pH rende l’acqua meno corrosiva per le tubature e riduce la quantità di piombo, rame e altri metalli tossici che possono dissolversi nell’acqua potabile.
Usi storiciModifica
L’idrossido di sodio è stato utilizzato per rilevamento dell’avvelenamento da monossido di carbonio, con campioni di sangue di tali pazienti che assumono un colore vermiglio dopo l’aggiunta di poche gocce di idrossido di sodio. Oggi, l’avvelenamento da monossido di carbonio può essere rilevato dall’ossimetria della CO.
In miscele di cemento, malte, calcestruzzo, malteEdit
L’idrossido di sodio è utilizzato in alcuni plastificanti della miscela di cemento. Questo aiuta a omogeneizzare gli impasti cementizi, prevenendo la segregazione di sabbie e cemento, diminuisce la quantità di acqua richiesta in un impasto e aumenta la lavorabilità del prodotto cementizio, sia esso malta, intonaco o calcestruzzo.
ExperimentalEdit
FlavonoidiEdit
Vedi: Test dell’idrossido di sodio per flavonoidi
Accumulo di calore estivo-invernaleModifica
I ricercatori dell’EMPA stanno sperimentando con idrossido di sodio concentrato (NaOH) come accumulo termico o serbatoio stagionale per il riscaldamento domestico. Se si aggiunge acqua all’idrossido di sodio (NaOH) solido o concentrato, viene rilasciato calore. La diluizione è esotermica: l’energia chimica viene rilasciata sotto forma di calore. Al contrario, applicando energia termica in una soluzione diluita di idrossido di sodio l’acqua evaporerà in modo che la soluzione diventi più concentrata e quindi immagazzini il calore fornito come energia chimica latente.
Neutron ModeratorEdit
Seaborg sta lavorando a un progetto di reattore in cui NaOH viene utilizzato come moderatore di neutroni.