Natriumhydroxid (Svenska)
Natriumhydroxid är en populär stark bas som används inom industrin. Natriumhydroxid används vid tillverkning av natriumsalter och tvättmedel, pH-reglering och organisk syntes. I bulk hanteras det oftast som en vattenlösning, eftersom lösningar är billigare och lättare att hantera.
Natriumhydroxid används i många scenarier där det är önskvärt att öka alkaliniteten i en blandning, eller att neutralisera syror.
Till exempel, inom petroleumsindustrin, används natriumhydroxid som tillsats i borrslam för att öka alkaliniteten i bentonit-lera-system, för att öka lera-viskositeten och för att neutralisera eventuell sur gas (t.ex. som vätesulfid och koldioxid) som kan påträffas i den geologiska formationen när borrningen fortskrider. Natriumhydroxid används tillsammans med saltsyra för att balansera pH. Det erhållna saltet, NaCl, är det frätande medlet som används i det vanliga neutrala pH-saltspraytestet.
Råolja av dålig kvalitet kan behandlas med natriumhydroxid för att avlägsna svavelföroreningar i en process som kallas kaustisk tvättning. Som ovan reagerar natriumhydroxid med svaga syror såsom vätesulfid och merkaptaner för att ge icke-flyktiga natriumsalter, som kan avlägsnas. Avfallet som bildas är giftigt och svårt att hantera, och processen är förbjuden i många länder på grund av detta. År 2006 använde Trafigura processen och dumpade sedan avfallet i Elfenbenskusten.
Andra vanliga användningar av natriumhydroxid inkluderar:
- Det används för att göra tvålar och tvättmedel. Natriumhydroxid används för hård tvål medan kaliumhydroxid används för flytande tvålar. Natriumhydroxid används oftare än kaliumhydroxid eftersom det är billigare och en mindre mängd behövs.
- Det används som avloppsrenare som innehåller natriumhydroxid omvandlar fetter och fett som kan täppa till rören i tvål som löses upp i vatten. (se rengöringsmedel)
- Det används för tillverkning av konstgjorda textilfibrer (såsom stråle).
- Det används vid tillverkning av papper. Cirka 56% av den producerade natriumhydroxiden används av industrin, varav 25% används i pappersindustrin. (se kemisk massa)
- Den används för att rena bauxitmalm från vilken aluminiummetall extraheras. Detta kallas Bayer-processen. (se upplösning av amfotera metaller och föreningar)
- Det används vid avsmörjning av metaller, oljeraffinering och framställning av färgämnen och blekmedel.
Chemical pulpingEdit
Natriumhydroxid används också i stor utsträckning vid massa av trä för framställning av papper eller regenererade fibrer. Tillsammans med natriumsulfid är natriumhydroxid en nyckelkomponent i vitlutlösningen som används för att separera lignin från cellulosafibrer i kraftprocessen. Det spelar också en nyckelroll i flera senare stadier av processen att bleka den bruna massan som härrör från massaprocessen. Dessa steg inkluderar syredeligniering, oxidativ extraktion och enkel extraktion, som alla kräver en stark alkalisk miljö med ett pH > 10,5 i slutet av stegen.
Vävnadsmältning Redigera
På liknande sätt används natriumhydroxid för att smälta vävnader, som i en process som användes med husdjur samtidigt. Denna process innebar att en slaktkropp placerades i en förseglad kammare och sedan tillsattes en blandning av natriumhydroxid och vatten (som bryter de kemiska bindningarna som håller köttet intakt). Detta förvandlar så småningom kroppen till en vätska med kaffeliknande utseende, och det enda fasta som finns kvar är benskal som kan krossas mellan fingertopparna.
Natriumhydroxid används ofta i processen sönderdelning av vägkillor som dumpas på deponier av entreprenörer för djurhantering. På grund av dess tillgänglighet och låga kostnad har den använts av brottslingar för att kasta bort lik. Den italienska seriemördaren Leonarda Cianciulli använde denna kemikalie för att göra döda kroppar till tvål. I Mexiko, en man som arbetat för narkotikakarteller som antagits slängt över 300 kroppar med det.
Natriumhydroxid är en farlig kemikalie på grund av dess förmåga att hydrolysera protein. Om en utspädd lösning spillts på huden kan brännskador uppstå om området tvättas inte ordentligt och under flera minuter med rinnande vatten. Stänk i ögat kan vara allvarligare och kan leda till blindhet.
Upplösning av amfotära metaller och föreningar Redigera
Starka baser angriper aluminium. Natriumhydroxid reagerar w med aluminium och vatten för att frigöra vätgas. Aluminiumet tar syreatomen från natriumhydroxid, som i sin tur tar syreatomen från vattnet och frigör de två väteatomerna. Reaktionen ger således vätgas och natriumaluminat. I denna reaktion fungerar natriumhydroxid som ett medel för att göra lösningen alkalisk, vilket aluminium kan lösa sig i.
2 Al + 2 NaOH + 2 H
2O → 2 NaAlO
2 + 3H
2
Natriumaluminat är en oorganisk kemikalie som används som en effektiv källa till aluminiumhydroxid för många industriella och tekniska tillämpningar. Rent natriumaluminat (vattenfritt) är ett vitt kristallint fast ämne med en formel som olika ges som NaAlO> 2, NaAl (OH)
4 < (hydratiserad), Na
2O
.Al
2O
3, eller Na
2Al
2O
4. Bildning av natriumtetrahydroxoaluminat (III) eller hydratiserat natriumaluminat ges av:
2Al + 2NaOH + 6H
2O → 2 NaAl (OH)
4 + 3 H
2
Denna reaktion kan vara användbar vid etsning, avlägsnande av anodisering eller omvandling av en polerad yta till en satinliknande yta, men utan ytterligare passivering, såsom anodisering eller alodinering, kan ytan brytas ned, antingen under normal användning eller i svåra atmosfäriska förhållanden.
I Bayer-processen används natriumhydroxid vid raffinering av malmer innehållande aluminiumoxid (bauxit) för att producera aluminiumoxid (aluminiumoxid) som är råmaterialet som används för att framställa aluminiummetall via den elektrolytiska Hall-Héroult-processen. Eftersom aluminiumoxiden är amfoter, löser den sig i natriumhydroxiden och lämnar orenheter mindre lösliga vid högt pH, såsom järnoxider, i form av en mycket alkalisk röd lera.
Andra amfotära metaller är zink och bly som löser sig i koncentrerade natriumhydroxidlösningar för att ge natriumzinkat respektive natriumplumbat.
Förestrings- och omförestringsreagens Redigera
Natriumhydroxid används traditionellt vid tvåltillverkning (kalltvål, förtvålning). Den tillverkades på 1800-talet för en hård yta snarare än flytande produkt eftersom den var lättare att lagra och transportera.
För tillverkning av biodiesel används natriumhydroxid som en katalysator för omförestring av metanol och triglycerider. Detta fungerar bara med vattenfri natriumhydroxid, för i kombination med vatten skulle fettet förvandlas till tvål, som skulle smutsas med metanol. NaOH används oftare än kaliumhydroxid eftersom det är billigare och en mindre mängd behövs. På grund av produktionskostnaderna är NaOH, som produceras med vanligt salt, billigare än kaliumhydroxid.
Matberedning Redigera
Matanvändning av natriumhydroxid inkluderar tvättning eller kemisk skalning av frukt och grönsaker, choklad- och kakaobearbetning, karamellfärgning, fjäderfäförbränning, läskedryck och förtjockning av glass. Oliver blötläggs ofta i natriumhydroxid för mjukning; Kringlor och tyska lutrullar glaseras med en natriumhydroxidlösning innan de bakas för att göra dem skarpa. På grund av svårigheten att erhålla natriumhydroxid i små mängder för hemmabruk används natriumkarbonat ofta i stället för natriumhydroxid. Det är känt som E-nummer E524.
Specifika livsmedel bearbetade med natriumhydroxid inkluderar:
- Tyska kringlor pocheras i en kokande natriumkarbonatlösning eller kall natriumhydroxidlösning innan de bakas , vilket bidrar till deras unika skorpa.
- Lågvatten är en viktig ingrediens i skorpan i de traditionella bakade kinesiska månkakorna.
- De flesta gulfärgade kinesiska nudlarna är gjorda med lut- vatten men misstas ofta för att innehålla ägg.
- En mängd zongzi använder lutvatten för att ge en söt smak.
- Natriumhydroxid är också den kemikalie som orsakar gelning av äggvita i produktion av Centuryägg.
- Vissa metoder för att bereda oliver innebär att de utsätts för en lutbaserad saltlake.
- Den filippinska efterrätten (kakanin) som kallas kutsinta använder en liten mängd lutvatten för att ge rismjölsmeten en geléliknande konsistens. En liknande process används också i kakanin som kallas pitsi-pitsi eller pichi-pichi förutom att blandningen använder riven kassava istället för rismjöl.
- Den norska maträtten känd som lutefisk (från lutfisk, ”lutfisk ”).
- Baglar kokas ofta i en lutlösning innan de bakas, vilket bidrar till deras blanka skorpa.
- Hominy är torkade majskärnor (majs) rekonstituerade genom blötläggning i lutvatten. Dessa expanderar avsevärt i storlek och kan bearbetas ytterligare genom stekning för att göra majsnötter eller genom torkning och malning för att göra korn. Hominy används för att skapa Masa, ett populärt mjöl som används i mexikansk mat för att göra majs tortillor och tamales. Nixtamal liknar men använder kalciumhydroxid istället för natriumhydroxid.
RengöringsmedelRedigera
Natriumhydroxid används ofta som ett industriellt rengöringsmedel där det ofta kallas ”kaustiskt”. Det tillsätts till vatten, värms upp och används sedan för att rengöra processutrustning, lagringstankar etc. Det kan lösa upp fett, oljor, fetter och proteinbaserade avlagringar. Den används också för att rengöra avloppsrör under diskbänkar och avlopp i hushållsfastigheter.Ytaktiva ämnen kan tillsättas natriumhydroxidlösningen för att stabilisera upplösta ämnen och därmed förhindra återavlagring. En natriumhydroxidblötlösning används som ett kraftfullt avfettningsmedel på rostfritt stål och glas bakverk. Det är också en vanlig ingrediens i ugnsrengöringsmedel.
En vanlig användning av natriumhydroxid är vid tillverkning av tvättmedel för delar. Delar tvättmedel baserade på natriumhydroxid är några av de mest aggressiva kemikalierna för rengöring av delar. De natriumhydroxidbaserade tvättmedlen inkluderar ytaktiva medel, rostinhibitorer och skumdämpare. En delbricka värmer vatten och tvättmedlet i ett slutet skåp och sprayar sedan uppvärmd natriumhydroxid och varmt vatten under tryck mot smutsiga delar för avfettningsapplikationer. Natriumhydroxid som användes på detta sätt ersatte många lösningsmedelsbaserade system i början av 1990-talet när trikloretan förbjudits av Montrealprotokollet. Vatten- och natriumhydroxid-tvättmedelsbaserade delar tvättmaskiner anses vara en miljöförbättring jämfört med lösningsmedelsbaserade rengöringsmetoder.
Järnvarubutiker av natriumhydroxid som ska användas som en typ av avloppsrengöring.
Färgstrippning med kaustisk soda
Natriumhydroxid används i hemmet som en typ av avloppsöppnare för att blockera igensatta avlopp, vanligtvis i form av en torr kristall eller som en tjock flytande gel. Alkalin löser upp fett för att producera vattenlösliga produkter. Det hydrolyserar också proteinerna som de som finns i hår som kan blockera vattenrör. Dessa reaktioner påskyndas av värmen som genereras när natriumhydroxid och de andra kemiska komponenterna i rengöraren löser sig i vatten. Sådana alkaliska avloppsrengöringsmedel och deras sura versioner är mycket frätande och bör hanteras med stor försiktighet.
Natriumhydroxid används i vissa relaxers för att räta ut hår. Men på grund av den höga förekomsten och intensiteten av kemiska brännskador använder tillverkare av kemiska relaxers andra alkaliska kemikalier i beredningar som är tillgängliga för genomsnittliga konsumenter. Natriumhydroxidrelaxers finns fortfarande tillgängliga, men de används mest av yrkesverksamma.
En lösning av natriumhydroxid i vatten användes traditionellt som den vanligaste färgborttagaren på träföremål. Dess användning har blivit mindre vanligt eftersom det kan skada träytan, höja kornet och färga färgen.
Vattenbehandling Redigera
Natriumhydroxid används ibland under vattenrening för att höja pH i vattenförsörjningen. Ökat pH gör vattnet mindre frätande för VVS och minskar mängden bly, koppar och andra giftiga metaller som kan lösas upp i dricksvatten.
Historiska användningar Redigera
Natriumhydroxid har använts för detektering av kolmonoxidförgiftning, med blodprover från sådana patienter som blir en vermilionfärg efter tillsats av några droppar natriumhydroxid. Idag kan kolmonoxidförgiftning detekteras genom CO-oximetri.
I cementblandningar, murbruk, betong, injekteringsbruk Redigera
Natriumhydroxid används i vissa cementbländare. Detta hjälper till att homogenisera cementblandningar, förhindra segregering av sand och cement, minskar mängden vatten som krävs i en blandning och ökar bearbetbarheten hos cementprodukten, vare sig det är murbruk, gjutning eller betong.
ExperimentalEdit
Flavonoider Redigera
Se: Natriumhydroxidtest för flavonoider
Värmeförvaring sommar-vinter Redigera
EMPA-forskare experimenterar med koncentrerad natriumhydroxid (NaOH) som värmelagring eller säsongsbehållarmedium för hushållsuppvärmning. Om vatten tillsätts till fast eller koncentrerad natriumhydroxid (NaOH) frigörs värme. Utspädningen är exoterm – kemisk energi frigörs i form av värme. Omvänt, genom att applicera värmeenergi i en utspädd natriumhydroxidlösning kommer vattnet att avdunsta så att lösningen blir mer koncentrerad och lagrar därmed den tillförda värmen som latent kemisk energi.
Neutron ModeratorEdit
Seaborg arbetar med en reaktordesign där NaOH används som neutronmoderator.