Kaustik soda olish. Natriy gidroksid, uning fizik va kimyoviy xossalari
· Natriy gidroksid bilan ishlashda ehtiyot choralari · Adabiyot va middot
Natriy gidroksidi sanoatda kimyoviy va elektrokimyoviy usullar bilan ishlab chiqarilishi mumkin.
Natriy gidroksidni olishning kimyoviy usullari
Natriy gidroksidi ishlab chiqarishning kimyoviy usullari orasida kalkerli va ferritik mavjud.
Natriy gidroksidi ishlab chiqarishning kimyoviy usullari sezilarli kamchiliklarga ega: juda ko'p energiya tashuvchilar iste'mol qilinadi, natijada paydo bo'lgan kaustik soda aralashmalar bilan juda ifloslangan.
Bugungi kunda bu usullar deyarli butunlay elektrokimyoviy ishlab chiqarish usullari bilan almashtirildi.
ohak usuli
Natriy gidroksidi ishlab chiqarish uchun ohak usuli soda eritmasining o'chirilgan ohak bilan taxminan 80 ° C haroratda o'zaro ta'siridan iborat. Bu jarayon kaustikizatsiya deb ataladi; reaktsiya orqali o'tadi:
Na 2 CO 3 + Ca (OH) 2 \u003d 2NaOH + CaCO 3
Reaksiya natijasida natriy gidroksid eritmasi va kaltsiy karbonat cho'kmasi olinadi. Kaltsiy karbonat eritmadan ajratiladi, u massaning taxminan 92% ni o'z ichiga olgan erigan mahsulotni olish uchun bug'lanadi. NaOH. NaOH eritilib, temir barabanlarga quyilgandan so'ng, u erda qattiqlashadi.
ferrit usuli
Natriy gidroksid ishlab chiqarishning ferrit usuli ikki bosqichdan iborat:
- Na 2 CO 3 + Fe 2 O 3 \u003d 2NaFeO 2 + CO 2
- 2NaFeO 2 + xH 2 O \u003d 2NaOH + Fe 2 O 3 * xH 2 O
1-reaktsiya - sodali suvni 1100-1200 ° S haroratda temir oksidi bilan sinterlash jarayoni. Bundan tashqari, natriy dog'i hosil bo'ladi va karbonat angidrid chiqariladi. Keyinchalik, pirojnoe 2-reaksiyaga muvofiq suv bilan ishlov beriladi (suvlanadi); natriy gidroksid eritmasi va Fe 2 O 3 *xH 2 O cho'kmasi olinadi, u eritmadan ajratilgandan so'ng jarayonga qaytariladi. Olingan ishqor eritmasida taxminan 400 g/l NaOH mavjud. Taxminan 92% massani o'z ichiga olgan mahsulotni olish uchun bug'lanadi. NaOH, so'ngra granulalar yoki bo'laklar shaklida qattiq mahsulotni oling.
Natriy gidroksidni olishning elektrokimyoviy usullari
Elektrokimyoviy yo'l bilan natriy gidroksid olinadi galit eritmalarini elektroliz qilish(asosan osh tuzi NaCl dan tashkil topgan mineral) vodorod va xlorni bir vaqtda ishlab chiqarish bilan. Ushbu jarayonni umumiy formula bilan ifodalash mumkin:
2NaCl + 2H 2 O ± 2e - → H 2 + Cl 2 + 2NaOHKaustik gidroksidi va xlor uchta elektrokimyoviy usulda ishlab chiqariladi. Ulardan ikkitasi qattiq katod bilan elektroliz (diafragma va membrana usullari), uchinchisi suyuq simob katodi bilan elektroliz (simob usuli).
Xlor va gidroksidi olishning barcha uchta usuli jahon ishlab chiqarish amaliyotida qo'llaniladi, bunda membrana elektrolizining ulushini oshirish tendentsiyasi aniq.
Rossiyada ishlab chiqarilgan barcha kaustikning taxminan 35% simob katodi bilan elektroliz va 65% qattiq katod bilan elektroliz orqali ishlab chiqariladi.
diafragma usuli
Xlor va lye ishlab chiqarish uchun eski diafragma elektrolitik hujayraning sxemasi: LEKIN- anod, DA- izolyatorlar, Bilan- katod, D- gazlar bilan to'ldirilgan bo'shliq (anod ustida - xlor, katod ustida - vodorod), M- diafragma
Elektrolizator uchun jarayon va strukturaviy materiallarni tashkil qilish nuqtai nazaridan elektrokimyoviy usullarning eng oddiyi natriy gidroksidi ishlab chiqarish uchun diafragma usuli hisoblanadi.
Diafragma xujayrasidagi tuz eritmasi doimiy ravishda anod bo'shlig'iga oziqlanadi va asbest diafragma orqali oqib o'tadi, odatda po'lat katod to'riga yotqiziladi, ba'zi hollarda esa, u bilan birga bo'lmaydi. ko'p miqdorda polimer tolalari.
Elektrolizatorlarning ko'pgina konstruktsiyalarida katod to'liq anolit qatlami ostiga botiriladi (anod bo'shlig'idan elektrolit) va katod panjarasida chiqarilgan vodorod diafragma orqali anod bo'shlig'iga kirmasdan gaz quvurlari yordamida katod ostidan chiqariladi. qarshi oqim tufayli.
Qarama-qarshi oqim - juda muhim xususiyat diafragma elektroliz qurilmalari. Anod bo'shlig'idan katod bo'shlig'iga g'ovakli diafragma orqali yo'naltirilgan qarama-qarshi oqim tufayli lye va xlorni alohida olish mumkin bo'ladi. Qarshi oqim oqimi OH - ionlarining anod bo'shlig'iga tarqalishi va migratsiyasiga qarshi turish uchun mo'ljallangan. Agar qarama-qarshi oqim miqdori etarli bo'lmasa, gipoxlorit ioni (ClO -) anod bo'shlig'ida ko'p miqdorda hosil bo'la boshlaydi, shundan so'ng u anodda xlorat ioni ClO 3 - ga oksidlanishi mumkin. Xlorat ionining hosil bo'lishi xlorning joriy samaradorligini jiddiy ravishda pasaytiradi va natriy gidroksidni ishlab chiqarishning ushbu usulida asosiy yon jarayondir. Kislorodning chiqishi ham zararli bo'lib, bundan tashqari, anodlarning yo'q qilinishiga va agar ular uglerodli materiallardan yasalgan bo'lsa, xlorga fosgen aralashmalarining kirib borishiga olib keladi.
Anod: 2Cl - 2e → Cl 2 - asosiy jarayon 2H 2 O - 2e - → O 2 + 4H + Katod: 2H 2 O + 2e → H 2 + 2OH - asosiy jarayon ClO - + H 2 O + 2e - → Cl - + 2OH - ClO 3 - + 3H 2 O + 6e - → Cl - + 6OH -
Grafit yoki uglerod elektrodlari diafragma elektrolizatorlarida anod sifatida ishlatilishi mumkin. Bugungi kunga kelib, ular asosan rutenium oksidi-titan qoplamali (ORTA anodlari) yoki boshqa kam iste'mol qilinadigan anodlar bilan titaniumli anodlar bilan almashtirildi.
Keyingi bosqichda elektrolitik suyuqlik bug'lanadi va undagi NaOH miqdori 42-50 wt% tijorat konsentratsiyasiga moslashtiriladi. standartga muvofiq.
Stol tuzi, natriy sulfat va boshqa aralashmalar, ularning eritmadagi konsentratsiyasi eruvchanlik chegarasidan oshganda, cho'kadi. Kaustik eritma cho'kindidan chiqariladi va tayyor mahsulot sifatida omborga o'tkaziladi yoki qattiq mahsulot olish uchun bug'lanish bosqichi davom ettiriladi, so'ngra eritiladi, parchalanadi yoki granulyatsiya qilinadi.
Teskari, ya'ni cho'kmaga kristallangan osh tuzi jarayonga qaytariladi, undan teskari sho'r deb ataladigan sho'r tayyorlanadi. Undan, eritmalarda aralashmalar to'planishiga yo'l qo'ymaslik uchun, qaytib sho'r tayyorlashdan oldin aralashmalar ajratiladi.
Anolitning yo'qolishi tuz qatlamlarini er osti yuvish natijasida olingan yangi sho'r suvni qo'shish, bishofit kabi mineral sho'rlarni qo'shish yoki galitni eritish orqali to'ldiriladi. Uni teskari sho'r suv bilan aralashtirishdan oldin, yangi sho'r suv mexanik suspenziyalardan va kaltsiy va magniy ionlarining muhim qismidan tozalanadi.
Olingan xlor suv bug'idan ajratiladi, siqiladi va xlor o'z ichiga olgan mahsulotlar ishlab chiqarish yoki suyultirish uchun beriladi.
Nisbatan soddaligi va arzonligi tufayli natriy gidroksidni ishlab chiqarish uchun diafragma usuli hali ham sanoatda keng qo'llaniladi.
Membran usuli
Natriy gidroksidi ishlab chiqarish uchun membrana usuli eng tejamkor energiya hisoblanadi, lekin ayni paytda uni tashkil qilish va ishlatish qiyin.
Elektrokimyoviy jarayonlar nuqtai nazaridan membrana usuli diafragma usuliga o'xshaydi, ammo anod va katod bo'shliqlari anion o'tkazmaydigan kation almashinadigan membrana bilan to'liq ajratilgan. Bu xususiyat tufayli u bo'ladi olish mumkin diafragma usuliga qaraganda tozaroq, suyuqliklar. Shuning uchun membrana elektrolizatorida diafragma hujayradan farqli o'laroq, bitta oqim emas, balki ikkita oqim mavjud.
Diafragma usulida bo'lgani kabi, anod bo'shlig'iga tuz eritmasi oqimi kiradi. Va katodda - deionizatsiyalangan suv. Qattiq bo'lgan anolit oqimi katod bo'shlig'idan oqib chiqadi, unda gipoxlorit va xlorat ionlari va xlor aralashmalari, anod bo'shlig'idan esa - deyarli aralashmalar mavjud bo'lmagan va tijorat konsentratsiyasiga yaqin bo'lgan vodorod, bu energiyani kamaytiradi. ularni bug'lantirish va tozalash xarajatlari.
Membran elektrolizi natijasida hosil bo'lgan gidroksidi simob katod usulida ishlab chiqarilgan kabi deyarli yaxshi va simob usuli bilan ishlab chiqarilgan gidroksidi asta-sekin almashtiradi.
Shu bilan birga, tuz (yangi va qayta ishlangan) va suvning oziqlantiruvchi eritmasi iloji boricha har qanday aralashmalardan oldindan tozalanadi. Bunday to'liq tozalash polimerik kation almashinuvi membranalarining yuqori narxi va ozuqa eritmasidagi aralashmalarga nisbatan zaifligi bilan belgilanadi.
Bundan tashqari, cheklangan geometrik shakli va qo'shimcha ravishda ion almashinadigan membranalarning past mexanik kuchi va termal barqarorligi asosan membrana elektroliz zavodlarining nisbatan murakkab konstruktsiyalarini aniqlaydi. Xuddi shu sababga ko'ra, membrana zavodlari eng murakkab avtomatik boshqaruv va boshqaruv tizimlarini talab qiladi.
Membranali elektrolizatorning sxemasi.Suyuq katod bilan simob usuli
Ishqorlarni ishlab chiqarishning elektrokimyoviy usullari orasida eng ko'p samarali usul simob katodi bilan elektrolizdir. Suyuq simob katodi bilan elektroliz orqali olingan ishqorlar diafragma usuli bilan olinganlarga qaraganda ancha toza (bu ba'zi sanoat tarmoqlari uchun juda muhimdir). Masalan, sun'iy tolalar ishlab chiqarishda faqat yuqori toza kaustikdan foydalanish mumkin) va membrana usuli bilan solishtirganda, simob usuli bilan ishqor olish jarayonini tashkil etish ancha sodda.
Simob elektrolizatorining sxemasi.Simob elektrolizi uchun o'rnatish simob o'tkazuvchi kommunikatsiyalar bilan o'zaro bog'langan elektrolizator, amalgam parchalanuvchi va simob nasosidan iborat.
Elektrolizatorning katodi nasos bilan pompalanadigan simob oqimidir. Anodlar - grafit, uglerod yoki kam eskirish (ORTA, TDMA yoki boshqalar). Simob bilan birgalikda oziqlantiruvchi osh tuzi oqimi elektrolizator orqali doimiy ravishda oqadi.
Anodda xlor ionlari elektrolitdan oksidlanadi va xlor ajralib chiqadi:
2Cl - 2e → Cl 2 0 - asosiy jarayon 2H 2 O - 2e - → O 2 + 4H + 6ClO - + 3H 2 O - 6e - → 2ClO 3 - + 4Cl - + 1,5O 2 + 6H +Xlor va anolit elektrolizatordan chiqariladi. Elektrolizatordan chiqadigan anolit yangi galit bilan to'yingan bo'lib, u bilan kiritilgan aralashmalar undan chiqariladi va bundan tashqari, anodlar va strukturaviy materiallardan yuviladi va elektrolizga qaytariladi. To'yingandan oldin unda erigan xlor anolitdan olinadi.
Katodda natriy ionlari kamayadi, ular simobdagi natriyning kuchsiz eritmasini (natriy amalgam) hosil qiladi:
Na + + e \u003d Na 0 nNa + + nHg = Na + HgAmalgama elektrolizatordan amalgam parchalovchiga uzluksiz oqadi. Buzuvchi ham doimiy ravishda yuqori darajada tozalangan suv bilan oziqlanadi. Spontan natijasida natriy amalgam o'z ichiga oladi kimyoviy jarayon simob, gidroksidi eritma va vodorod hosil qilish uchun deyarli butunlay suv bilan parchalanadi:
Na + Hg + H 2 O = NaOH + 1/2H 2 + HgShu tarzda olingan, tijorat mahsuloti bo'lgan gidroksidi eritmasida deyarli hech qanday aralashmalar mavjud. Simob natriydan deyarli butunlay ozod va elektrolizatorga qaytariladi. Vodorod tozalash uchun chiqariladi.
Biroq, gidroksidi eritmani simob qoldiqlaridan to'liq tozalash deyarli mumkin emas, shuning uchun bu usul metall simob va uning bug'larining oqishi bilan bog'liq.
Ishlab chiqarishning ekologik xavfsizligiga bo'lgan talablarning ortib borayotgani va metall simobning yuqori narxi simob usulini qattiq katod bilan gidroksidi ishlab chiqarish usullari, ayniqsa membrana usuli bilan bosqichma-bosqich almashtirishga olib keladi.
Olishning laboratoriya usullari
Laboratoriyada ba'zan natriy gidroksid olinadi kimyoviy vositalar bilan, lekin ko'pincha kichik diafragma yoki membrana tipidagi elektrolizator ishlatiladi.
· Kimyoviy xossalari · Natriy ionlarini sifat jihatidan aniqlash · Ishlab chiqarish usullari · Kaustik soda bozori · Qo'llanilishi · Natriy gidroksid bilan ishlashda ehtiyot choralari · Adabiyot va middot
Natriy gidroksidi (kaustik gidroksidi) - kuchli kimyoviy asos(kuchli asoslarga gidroksidlar kiradi, ularning molekulalari suvda to'liq dissotsiatsiyalanadi), ular tarkibiga Ia va IIa kichik guruhlarning ishqoriy va ishqoriy tuproq metallari gidroksidlari kiradi. davriy tizim D. I. Mendeleyev, KOH (kaustik kaliy), Ba (OH) 2 (kaustik barit), LiOH, RbOH, CsOH. Ishqoriylik (asoslik) metallning valentligi, tashqi elektron qobig'ining radiusi va elektrokimyoviy faolligi bilan belgilanadi: elektron qobiqning radiusi qanchalik katta bo'lsa (seriya raqami bilan ortadi), metall elektronlarni osonroq chiqaradi va uning elektrokimyoviy faolligi qanchalik baland bo'lsa va element chap tomonda joylashgan bo'ladi elektrokimyoviy qator metallarning faolligi, bunda vodorodning faolligi nolga teng.
NaOH ning suvli eritmalari kuchli ishqoriy reaksiyaga ega (pH 1% eritma = 13). Eritmalardagi ishqorlarni aniqlashning asosiy usullari gidroksid ioniga (OH), (fenolftalein bilan - qip-qizil rang va metil apelsin (metil apelsin) - sariq rang bilan) reaktsiyalaridir. Eritmada gidroksid ionlari qancha ko'p bo'lsa, ishqor shunchalik kuchli bo'ladi va indikatorning rangi shunchalik kuchli bo'ladi.
Natriy gidroksidi reaksiyaga kirishadi:
1. neytrallash har qanday agregat holatidagi turli moddalar bilan, eritmalar va gazlardan qattiq moddalargacha:
- kislotalar bilan - tuzlar va suv hosil bo'lishi bilan:
NaOH + HCl → NaCl + H 2 O
(1) H 2 S + 2NaOH = Na 2 S + 2H 2 O (ortiqcha NaOH bilan)
(2) H 2 S + NaOH = NaHS + H 2 O ( kislotali tuz, 1:1 nisbatda)
(Umuman olganda, bunday reaktsiya oddiy bilan ifodalanishi mumkin ionli tenglama, reaksiya issiqlik chiqishi bilan davom etadi (ekzotermik reaksiya): OH + H 3 O + → 2H 2 O.)
- ham asosiy, ham kislotali xususiyatlarga ega bo'lgan amfoter oksidlar va eritilgan qattiq moddalar bilan bo'lgani kabi ishqorlar bilan reaksiyaga kirishish qobiliyati bilan:
ZnO + 2NaOH → Na 2 ZnO 2 + H 2 O
va yechimlari bilan:
ZnO + 2NaOH (eritma) + H 2 O → Na 2 (eritma)
(Olingan anion tetragidroksosinkat ioni, eritmadan ajratib olinadigan tuz esa natriy tetragidroksozinkat deb ataladi. Natriy gidroksid boshqa amfoter oksidlar bilan ham xuddi shunday reaksiyaga kirishadi).
- Amfoter gidroksidlar bilan:
Al(OH) 3 + 3NaOH = Na 3
2. Eritmadagi tuzlar bilan almashinish:
2NaOH + CuSO 4 → Cu (OH) 2 + Na 2 SO 4,
2Na + + 2OH + Cu 2+ + SO 4 2 → Cu(OH) 2 + Na 2 SO 4
Natriy gidroksid metall gidroksidlarini cho'ktirish uchun ishlatiladi. Masalan, gelga o'xshash alyuminiy gidroksidi shu tarzda suvli eritmadagi alyuminiy sulfatga natriy gidroksid bilan ta'sir qilish orqali olinadi, bundan tashqari, ortiqcha ishqor va cho'kmaning erishi oldini oladi. U, xususan, suvni nozik suspenziyalardan tozalash uchun ishlatiladi.
6NaOH + Al 2 (SO 4) 3 → 2Al (OH) 3 + 3Na 2 SO 4.
6Na + + 6OH + 2Al 3+ + SO 4 2 → 2Al(OH) 3 + 3Na 2 SO 4.
3. Metall bo'lmaganlar bilan:
masalan, fosfor bilan - natriy gipofosfit hosil bo'lishi bilan:
4P + 3NaOH + 3H 2 O → PH 3 + 3NaH 2 PO 2.
3S + 6NaOH → 2Na 2 S + Na 2 SO 3 + 3H 2 O
- halogenlar bilan:
2NaOH + Cl 2 → NaClO + NaCl + H 2 O(xlorning dismutatsiyasi)
2Na + + 2OH + 2Cl → 2Na + + 2O 2 + 2H + + 2Cl → NaClO + NaCl + H 2 O
6NaOH + 3I 2 → NaIO 3 + 5NaI + 3H 2 O
4. Metalllar bilan: Natriy gidroksid alyuminiy, sink, titan bilan reaksiyaga kirishadi. Temir va mis (past elektrokimyoviy salohiyatga ega bo'lgan metallar) bilan reaksiyaga kirishmaydi. Alyuminiy kaustik ishqorda oson eriydi va yuqori eriydigan kompleks - natriy tetragidroksialuminat va vodorod hosil bo'ladi:
2Al 0 + 2NaOH + 6H 2 O → 3H 2 + 2Na
2Al 0 + 2Na + + 8OH + 6H + → 3H 2 + 2Na +
5. Efirlar bilan, amidlar va alkil galogenidlar (gidroliz):
yog'lar bilan (sovunlanish) bu reaktsiya qaytarilmasdir, chunki gidroksidi bilan hosil bo'lgan kislota sovun va glitserin hosil qiladi. Keyinchalik glitserin sovun suyuqliklaridan vakuumli bug'lanish va olingan mahsulotlarni qo'shimcha distillash bilan tozalash orqali chiqariladi. Sovunni tayyorlashning bu usuli Yaqin Sharqda 7-asrdan beri ma'lum:
(C 17 H 35 COO) 3 C 3 H 5 + 3NaOH → C 3 H 5 (OH) 3 + 3C 17 H 35 COONa
Yog'larning natriy gidroksid bilan o'zaro ta'siri natijasida qattiq sovunlar olinadi (ular sovun ishlab chiqarish uchun ishlatiladi), kaliy gidroksid bilan esa yog'ning tarkibiga ko'ra qattiq yoki suyuq sovunlar olinadi.
6. Ko‘p atomli spirtlar bilan- spirtli ichimliklarni hosil bo'lishi bilan:
HO-CH 2 -CH 2 OH + 2NaOH → NaO-CH 2 -CH 2 -ONa + 2H 2 O
7. Shisha bilan: issiq natriy gidroksidga uzoq vaqt ta'sir qilish natijasida shisha yuzasi mat rangga ega bo'ladi (silikat eritmasi):
SiO 2 + 4NaOH → (2Na 2 O) SiO 2 + 2H 2 O.
Kaustik soda- eng keng tarqalgan gidroksidi, ishlab chiqarish va iste'mol qilish hajmi yiliga 57 mln.
Sof natriy gidroksidi NaOH oq rangli, shaffof bo'lmagan massa bo'lib, havodan suv bug'lari va karbonat angidridni ochko'zlik bilan yutadi.
Suvsizning ikkita modifikatsiyasi mavjud kaustik soda–a-NaOH rombsimon kristalli va b-NaOH kubsimon kristalli. Suv bilan NaOH bir qator kristalli gidratlarni hosil qiladi: NaOH * H 2 O, bu erda n \u003d 1, 2, 2,5, 3,5, 4, 5,25 va 7.
Erish nuqtasi = 323 gr. C, qaynash nuqtasi = 1403 gr. BILAN.
Zichlik = 2,02 g/sm 3.
NaOH ning suvli eritmalari kuchli ishqoriy reaksiyaga ega (pH 1% eritma = 13).
Bu juda kuchli kimyoviy asos, tipik asoslarga xos reaksiyalarga kiradi.
Har qanday agregat holatida turli moddalar bilan, eritmalar va gazlardan qattiq moddalargacha o'zaro ta'sir qiladi - neytrallash reaksiyalari. U kislotalar bilan, amfoter oksidlar bilan (eritma va eritmada), kislota oksidlari bilan - tuzlar hosil bo'lishi bilan reaksiyaga kirishadi.
Misol uchun:
2NaOH + 2HCl = 2NaCl + H 2 O
ZnO + 2NaOH (eritma) = Na 2 ZnO 2 + H 2 O
ZnO + 2NaOH (eritma) + H 2 O = Na 2 + H 2
2NaOH + CO 2 \u003d Na 2 CO 3 + H 2 O (ortiqcha NaOH bilan)
Kislota oksidlari bilan o'zaro ta'sir sanoat chiqindilarini kislota gazlaridan tozalash uchun ishlatiladi (masalan: CO 2, SO 2 va H 2 S).
NaOH kuchli gidroksidi tuzlardan kuchsizroq asoslarni siqib chiqaradi:
2NaOH + CoCl 2 = 2NaCl + Co(OH) 2
Bu xususiyat metall gidroksidlarini gidroksidi soda bilan cho'ktirish uchun ishlatiladi.
Masalan, shu tarzda suv kichik suspenziyalardan tozalanadi (gelsimon alyuminiy gidroksidi natriy gidroksid bilan alyuminiy sulfatga suvli eritmada ta'sir qilish orqali olinadi).
6NaOH + Al 2 (SO 4) 3 \u003d 2Al (OH) 3 + 3Na 2 SO 4.
Natriy gidroksid bilan ham reaksiyaga kirishadi metall bo'lmaganlar:
3S + 6NaOH → 2Na 2 S + Na 2 SO 3 + 3H 2 O
2NaOH + Cl 2 \u003d NaClO + NaCl + H 2 O
va metallar(yuqori elektrokimyoviy salohiyatga ega):
2Al + 2NaOH + 6H 2 O = 3H 2 + 2Na
Shunday qilib spirtli ichimliklar spirtli ichimliklarni hosil qiladi:
HO-CH 2 -CH 2 OH + 2NaOH → NaO-CH 2 -CH 2 -ONa + 2H 2 O
Reaktsiyalarda ishtirok etadi gidroliz(esterlar, amidlar va alkilgalogenidlar bilan reaksiya):
ROOR 1 + NaOH = ROONa + R 1 OH (efir + natriy gidroksid = natriy karboksilat + spirt)
Ishqorning bu xususiyati sanoatda, qattiq sovun ishlab chiqarishda keng qo'llaniladi (natriy gidroksidning sovun bilan o'zaro ta'sirida ( sovunlanish) reaksiya qaytarilmas):
(C 17 H 35 COO) 3 C 3 H 5 + 3NaOH \u003d C 3 H 5 (OH) 3 + 3C 17 H 35 COONa
Mahsulot juda agressiv! U shisha va chinni tarkibidagi kremniy dioksidi bilan o'zaro ta'sir qilish orqali yo'q qiladi ( silikat eritmasi): 2NaOH + SiO 2 = Na 2 SiO 3 + H 2 O, shuningdek organik kelib chiqadigan materiallar (qog'oz, teri va boshqalar).
Xavf klassi
Kaustik soda kaustik. Terida kimyoviy kuyishlar keltirib chiqaradi va uzoq vaqt ta'sir qilish yara va ekzemaga olib kelishi mumkin. Shilliq pardalarga kuchli ta'sir qiladi. Kostik sodani ko'zlarga tushirish xavfli. Maksimal ruxsat etilgan konsentratsiya havodagi kaustik sodali aerozol ish maydoni sanoat binolari(MAC) - 0,5 mg/m3.
Kaustik soda yong'inga va portlashga chidamli bo'lib, GOST 12.1.007 bo'yicha 2-xavfli toifadagi xavfli moddalarga kiradi.
Qadoqlash, tashish, saqlash
Texnik kaustik soda temir yo'l, avtomobil, suv bilan qoplangan holda tashiladi transport vositalari ushbu transport turi uchun amaldagi yuklarni tashish qoidalariga muvofiq temir yo'l va avtomobil sisternalarida qadoqlash va quyma.
Temir yo'lda mahsulot bochkalarda, barabanlarda, qutilarda vagonda tashiladi.
Tibbiyot sanoati va sun'iy tolalar ishlab chiqarish uchun mo'ljallangan texnik kaustik soda iste'molchining iltimosiga binoan, iste'molchiga yoki ishlab chiqaruvchiga tegishli bo'lgan zanglamaydigan po'latdan yasalgan yoki gummed qozonlari bilan temir yo'l sisternalarida tashiladi.
Tanklar yo'nalish bo'ylab mumkin bo'lgan harorat farqi bilan mahsulotning hajmli kengayishini hisobga olgan holda to'liq quvvatga kostik soda bilan to'ldiriladi.
Idishlarni natriy gidroksid eritmasi qoldig'i bilan to'ldirishdan oldin qoldiqning ushbu standart talablariga muvofiqligini tahlil qilish kerak. Agar qoldiqning tahlili ushbu standart talablariga muvofiq bo'lsa, u holda tank mahsulot bilan to'ldiriladi; agar qoldiqning tahlili ushbu standart talablariga mos kelmasa, u holda qoldiq olib tashlanadi va tank yuviladi.
Ixtisoslashgan idishlarga qadoqlangan texnik kaustik soda faqat avtomobil transportida tashiladi.
Bochkalar, barabanlar va qutilarga qadoqlangan mahsulot GOST 26663, GOST 24957, GOST 21650, GOST 21140 bo'yicha qadoqlangan holda, GOST 9557 va GOST 26381 bo'yicha palletlarda tashiladi.
Texnik kaustik soda eritmasi ishqorlarga chidamli materialdan tayyorlangan yopiq idishlarda saqlanadi.
Qadoqlangan mahsulot isitilmaydigan omborlarda saqlanadi.
Ilova
Kaustik soda topadi keng qo'llanilishi turli sohalarda va ichki ehtiyojlar uchun.
- Kimyo va neft-kimyo sanoatida (ular Rossiyaning NaOH iste'molining umumiy hajmining qariyb 57% ni tashkil qiladi) - kislotalar va kislota oksidlarini neytrallash uchun, reagent yoki katalizator sifatida kimyoviy reaksiyalar, kimyoviy tahlilda titrlash uchun, alyuminiyni o'rash va sof metallar ishlab chiqarishda, neftni qayta ishlashda - yog'larni ishlab chiqarish uchun.
- Kaustik sellyuloza va qog'oz sanoatida tsellyulozani delignifikatsiya qilish (sulfat jarayoni), qog'oz, karton, sun'iy tolalar, yog'och tolali plitalar ishlab chiqarishda qo'llaniladi.
- Sovun, shampun va boshqa yuvish vositalarini ishlab chiqarishda yog'larni sovunlash uchun.
- dan olingan biodizel yoqilg'isini ishlab chiqarishda o'simlik moylari va an'anaviy dizel yoqilg'isini almashtirish uchun ishlatiladi.
- To'siqlarni erituvchi vosita sifatida kanalizatsiya quvurlari, quruq granulalar shaklida yoki jellarning bir qismi sifatida. Natriy gidroksidi to'siqni ajratadi va uning quvur bo'ylab oson harakatlanishini osonlashtiradi.
- rebratorlarda zaharli moddalarni, shu jumladan zarinni gazsizlantirish va zararsizlantirish (izolyatsiya qilingan nafas olish apparati (IDA), karbonat angidriddan chiqarilgan havoni tozalash uchun).
- Oziq-ovqat sanoatida: meva va sabzavotlarni yuvish va tozalash uchun, shokolad va kakao, ichimliklar, muzqaymoq, karamel bo'yoqlari ishlab chiqarishda, zaytunni yumshatish va non mahsulotlari ishlab chiqarishda. E524 oziq-ovqat qo'shimchasi sifatida ro'yxatga olingan.
- Rangli metallurgiya, energetika, to'qimachilik sanoatida kauchukni qayta tiklash uchun.
QABUL ETMAYAT
19-asr boshlarida kaustik soda (NaOH) ishlab chiqarish soda ishlab chiqarishning rivojlanishi bilan chambarchas bog'liq edi. Bu munosabat sodali suvning soda eritmasi shaklida ohak suti bilan kaustiklangan NaOH olishning kimyoviy usuli uchun xom ashyo bo'lib xizmat qilganligi bilan bog'liq edi. 19-asr oxirida NaCl ning suvli eritmalarini elektroliz qilish orqali NaOH olishning elektrokimyoviy usullari tez rivojlana boshladi. NaOH bilan bir vaqtda olishning elektrokimyoviy usuli bilan xlor olinadi, u og'ir organik sintez sanoatida va boshqa sanoat tarmoqlarida keng qo'llaniladi, bu buni tushuntiradi. tez rivojlanish NaOH elektrokimyoviy ishlab chiqarish.
Bugungi kunda kaustik soda natriy gidroksid va xlorni hosil qilish uchun natriy xlorid (NaCl) eritmasini elektroliz qilish yo'li bilan yoki kamroq tarqalgan holda, sodali suv eritmasining o'zaro ta'siriga asoslangan eski jarayon orqali ishlab chiqariladi. o'chirilgan ohak. Kaustik soda ishlab chiqarish uchun dunyoda ishlab chiqarilgan katta miqdordagi sodali suv ishlatiladi.
Sodali suv eritmasining o'chirilgan ohak bilan o'zaro ta'siri.
Kustik soda sodali suvdan partiya yoki uzluksiz zavodda olinadi. Jarayon odatda aralashtirgichlar bilan jihozlangan reaktorlarda o'rtacha haroratda amalga oshiriladi. Kaustik soda hosil bo'lish reaktsiyasi natriy karbonat va kaltsiy gidroksid o'rtasidagi almashinuv reaktsiyasidir:
Na 2 CO 3 + Ca (OH) 2 \u003d CaCO 3 + 2NaOH
Kaltsiy karbonat cho'kadi va natriy gidroksid eritmasi kollektorga chiqariladi.
elektroliz usullari.
DA sanoat miqyosi natriy gidroksidi galit (tosh tuzi NaCl) eritmalarini vodorod va xlorni bir vaqtda ishlab chiqarish bilan elektroliz qilish orqali olinadi:
2NaCl + 2H 2 O \u003d H 2 + Cl 2 + 2NaOH
Natriy xloridning konsentrlangan eritmasi elektrolizlanganda xlor va natriy gidroksid hosil bo'ladi, lekin ular bir-biri bilan reaksiyaga kirishib, oqartiruvchi natriy gipoxloritni hosil qiladi. Bu mahsulot, o'z navbatida, ayniqsa da kislotali eritmalar ko'tarilgan haroratlar, elektroliz kamerasida natriy perxloratgacha oksidlanadi. Ushbu kiruvchi reaktsiyalarning oldini olish uchun elektrolitik xlorni natriy gidroksiddan fazoviy ravishda ajratish kerak.
Elektrolitik kaustik soda ishlab chiqarish uchun ishlatiladigan ko'pgina sanoat korxonalarida bu diafragma yordamida amalga oshiriladi ( diafragma usuli) xlor hosil bo'ladigan anod yaqinida joylashtiriladi. O'rnatishning ikki turi mavjud: suv ostida yoki suvga cho'mmagan diafragma bilan. Suv ostidagi diafragma bilan o'rnatish xonasi butunlay elektrolitlar bilan to'ldirilgan. Sho'r suv anod bo'linmasiga oqadi, u erdan xlor ajralib chiqadi va gidroksidi suv eritmasi katod bo'linmasini to'ldiradi. Suvga cho'mmagan diafragma zavodida kaustik soda eritmasi hosil bo'lganda katod bo'linmasidan chiqariladi, shunda kamera bo'sh bo'ladi. Ba'zi suvga cho'mmagan diafragma qurilmalarida, bug 'kaustik sodani olib tashlashni osonlashtirish va haroratni oshirish uchun bo'sh katod bo'linmasiga majburan kiritiladi.
Diafragma zavodlari gidroksidi va tuzni o'z ichiga olgan eritma ishlab chiqaradi. Eritmadagi kaustik soda konsentratsiyasi standart qiymat 50% ga yetkazilganda tuzning katta qismi kristallanadi. Ushbu "standart" elektroliz eritmasi 1% natriy xloridni o'z ichiga oladi. Elektroliz mahsuloti sovun va tozalash vositalarini ishlab chiqarish kabi ko'plab ilovalar uchun javob beradi. Biroq, sun'iy tola va kino ishlab chiqarish uchun kaustik soda kerak. yuqori daraja 1% dan kam natriy xlorid (tuz) o'z ichiga olgan tozalash. "Standart" suyuq kaustikni kristallanish va cho'ktirish usullari bilan to'g'ri tozalash mumkin.
Membran usuli- diafragmaga o'xshash, ammo anod va katod bo'shliqlari kation almashinadigan membrana bilan ajratilgan. Membran elektrolizi eng toza gidroksidi beradi.
Xlor va kaustikni uzluksiz ajratish simob katod blokida ham amalga oshirilishi mumkin ( simob elektrolizi). Metall natriy simob bilan amalgam hosil qiladi, u ikkinchi kameraga chiqariladi, u erda natriy chiqariladi va suv bilan reaksiyaga kirishib, kaustik va vodorod hosil qiladi. Sho'r suvning konsentratsiyasi va tozaligi simob katod zavodi uchun diafragma zavodiga qaraganda muhimroq bo'lsa-da, birinchisi sun'iy tola ishlab chiqarish uchun mos kaustik soda ishlab chiqaradi. Uning eritmadagi konsentratsiyasi 50-70% ni tashkil qiladi. Simob katod zavodining yuqori narxi imtiyozlar bilan oqlanadi.
Adabiyot:
GOST 2263-79: Texnik kaustik soda. Texnik shartlar. - M., IPK Standartlar nashriyoti, 2001; mashhur kutubxona kimyoviy elementlar. - M., Nauka, 1977; Noorganik moddalar va mineral o'g'itlar texnologiyasi: ma'ruzalar kursi. - NovDU kimyo va ekologiya kafedrasi, 2007; Umumiy kimyo asoslari, 3-v., B. V. Nekrasov. - M., Kimyo, 1970; Umumiy kimyoviy texnologiya. Furmer I. E., Zaitsev V. N. - M., magistratura, 1978
Kirish
Siz do'konga hidsiz sovun sotib olmoqchi bo'ldingiz. Tabiiyki, ushbu assortimentdagi qaysi mahsulotlar hidga ega va qaysi biri yo'qligini tushunish uchun siz har bir shisha sovunni olib, uning tarkibi va xususiyatlarini o'qing. Nihoyat, ular to‘g‘risini tanladilar, lekin sovunning turli kompozitsiyalarini ko‘zdan kechirar ekanlar, g‘alati tendentsiyani payqashdi – deyarli barcha shishalarda shunday yozilgan: “Sovun tarkibida natriy gidroksid bor”. Bu ko'pchilikning natriy gidroksidi bilan tanishishining standart tarixi. Odamlarning yarmi "tupuradi va unutadi", ba'zilari esa u haqida ko'proq bilishni xohlaydi. Shunday qilib, ular uchun bugun men sizga bu qanday modda ekanligini aytib beraman.
Ta'rif
Natriy gidroksid (formula NaOH) dunyodagi eng keng tarqalgan ishqordir. Malumot uchun: gidroksidi suvda yaxshi eriydigan asosdir.
Ism
DA turli manbalar uni natriy gidroksid, gidroksidi, gidroksidi, gidroksidi yoki gidroksidi deb atash mumkin. Garchi "kaustik gidroksidi" nomi ushbu guruhdagi barcha moddalarga nisbatan qo'llanilishi mumkin. Faqat XVIII asrda ularga alohida nomlar berildi. Hozir tasvirlangan moddaning "teskari" nomi ham bor - odatda ukraincha tarjimalarda ishlatiladigan natriy gidroksid.
Xususiyatlari
Aytganimdek, natriy gidroksidi suvda juda eriydi. Agar siz uning kichik qismini bir stakan suvga qo'ysangiz, bir necha soniyadan so'ng u yonib ketadi va uning yuzasi bo'ylab xirillagan holda "shoshiladi" va "sakrab" ketadi (foto). Va bu u butunlay erimaguncha davom etadi. Agar reaktsiya tugagandan so'ng, siz qo'lingizni olingan eritmaga botirsangiz, teginish uchun sovun bo'ladi. Ishqorning qanchalik kuchli ekanligini bilish uchun unga indikatorlar tushiriladi - fenolftalein yoki metil apelsin. Undagi fenolftalein qirmizi rangga, metil apelsin esa sariq rangga ega bo'ladi. Natriy gidroksidi, barcha ishqorlar kabi, gidroksid ionlarini o'z ichiga oladi. Ular eritmada qancha ko'p bo'lsa, shuncha ko'p yorqinroq rang ko'rsatkichlar va kuchliroq gidroksidi.
Kvitansiya
Natriy gidroksidni olishning ikki yo'li mavjud: kimyoviy va elektrokimyoviy. Keling, ularning har birini batafsil ko'rib chiqaylik.
Ilova
Natriy gidroksidsiz tsellyulozani deligifikatsiya qilish, karton, qog'oz, tolali karton va sun'iy tolalar ishlab chiqarish mumkin emas. Va yog'lar bilan reaksiyaga kirishganda, sovun, shampunlar va boshqa yuvish vositalari olinadi. Kimyoda u ko'plab reaktsiyalarda reaktiv yoki katalizator sifatida ishlatiladi. Natriy gidroksidi E524 oziq-ovqat qo'shimchasi sifatida ham tanilgan. Va bu uning qo'llanilishining barcha sohalari emas.
Xulosa
Endi siz natriy gidroksid haqida hamma narsani bilasiz. Ko'rib turganingizdek, bu insonga juda ko'p foyda keltiradi - sanoatda ham, kundalik hayotda ham.
Jismoniy xususiyatlar
Natriy gidroksidi
Eritmalarning termodinamiği
Δ H0 cheksiz suyultirilgan suvli eritma uchun erish -44,45 kJ / mol.
Suvli eritmalardan 12,3 - 61,8 ° S monohidrat kristallanadi (rombik singoniya), erish nuqtasi 65,1 ° S; zichligi 1,829 g/sm³; DH 0 arr-734,96 kJ / mol), -28 dan -24 ° S gacha - heptagidrat, -24 dan -17,7 ° S gacha - pentagidrat, -17,7 dan -5,4 ° S gacha - tetrahidrat ( a modifikatsiyasi), -5,4 dan 12,3 ° S gacha. Metanolda eruvchanligi 23,6 g/l (t=28°C), etanolda 14,7 g/l (t=28°C). NaOH 3,5H 2 O (erish nuqtasi 15,5 ° C);
Kimyoviy xossalari
(umuman, bunday reaksiya oddiy ionli tenglama bilan ifodalanishi mumkin, reaksiya issiqlik chiqishi bilan davom etadi (ekzotermik reaksiya): OH - + H 3 O + → 2H 2 O.)
- ham asosiy, ham kislotali xususiyatlarga ega bo'lgan amfoter oksidlar va eritilgan qattiq moddalar bilan bo'lgani kabi ishqorlar bilan reaksiyaga kirishish qobiliyati bilan:
ZnO + 2NaOH → Na 2 ZnO 2 + H 2 O
va yechimlari bilan:
ZnO + 2NaOH (eritma) + H 2 O → Na 2 (eritma)+H2
(Olingan anion tetragidroksosinkat ioni, eritmadan ajratib olinadigan tuz esa natriy tetragidroksozinkat deb ataladi. Natriy gidroksid boshqa amfoter oksidlar bilan ham xuddi shunday reaksiyaga kirishadi).
- kislota oksidlari bilan - tuzlar hosil bo'lishi bilan; bu xususiyat kislota gazlaridan sanoat chiqindilarini tozalash uchun ishlatiladi (masalan: CO 2 , SO 2 va H 2 S ):
2Na + + 2OH - + Cu 2+ + SO 4 2- → Cu(OH) 2 ↓+ Na 2 SO 4
Natriy gidroksid metall gidroksidlarini cho'ktirish uchun ishlatiladi. Masalan, suvli eritmadagi alyuminiy sulfatga natriy gidroksid bilan ta'sir qilish orqali shu tarzda gelga o'xshash alyuminiy gidroksid olinadi. U, xususan, suvni nozik suspenziyalardan tozalash uchun ishlatiladi.
Esterlarning gidrolizi
- yog'lar bilan (sovunlanish) bu reaktsiya qaytarilmasdir, chunki gidroksidi bilan hosil bo'lgan kislota sovun va glitserin hosil qiladi. Keyinchalik glitserin sovun suyuqliklaridan vakuumli bug'lanish va olingan mahsulotlarni qo'shimcha distillash bilan tozalash orqali chiqariladi. Sovunni tayyorlashning bu usuli Yaqin Sharqda 7-asrdan beri ma'lum:
Yog'larning sovunlanish jarayoni
Yog'larning natriy gidroksid bilan o'zaro ta'siri natijasida qattiq sovunlar (ular sovun ishlab chiqarish uchun ishlatiladi), kaliy gidroksid bilan esa yog'ning tarkibiga qarab qattiq yoki suyuq sovunlar olinadi.
HO-CH 2 -CH 2 OH + 2NaOH → NaO-CH 2 -CH 2 -ONa + 2H 2 O
2NaCl + 2H 2 O \u003d H 2 + Cl 2 + 2NaOH,Hozirgi vaqtda kaustik gidroksidi va xlor uchta elektrokimyoviy usulda ishlab chiqariladi. Ulardan ikkitasi qattiq asbest yoki polimer katod bilan elektroliz (diafragma va membranani ishlab chiqarish usullari), uchinchisi suyuq katod bilan elektroliz (simob ishlab chiqarish usuli). Bir qator elektrokimyoviy ishlab chiqarish usullarida eng oson va eng qulay usul simob katodi bilan elektrolizdir, ammo bu usul katta zarar keltiradi. muhit metall simobning bug'lanishi va oqishi natijasida. Membranani ishlab chiqarish usuli eng samarali, eng kam energiya talab qiladigan va eng ekologik toza, ammo ayni paytda eng injiq, xususan, yuqori tozalikdagi xom ashyoni talab qiladi.
Suyuq simob katodi bilan elektroliz natijasida olingan gidroksidi gidroksidi diafragma usuli bilan olinganlarga qaraganda ancha toza. Ba'zi sohalar uchun bu muhim ahamiyatga ega. Shunday qilib, sun'iy tolalarni ishlab chiqarishda faqat suyuq simob katodi bilan elektroliz orqali olingan kaustikdan foydalanish mumkin. Jahon amaliyotida xlor va gidroksidi olishning barcha uchta usuli qo'llaniladi, bunda membrana elektrolizining ulushini oshirish tendentsiyasi aniq. Rossiyada ishlab chiqarilgan umumiy kaustikning taxminan 35% simob katod bilan elektroliz va 65% qattiq katod bilan elektroliz (diafragma va membrana usullari) bilan ishlab chiqariladi.
Ishlab chiqarish jarayonining samaradorligi nafaqat o'yuvchi natriyning unumi bilan, balki elektroliz natijasida olingan xlor va vodorodning chiqishi bilan ham hisoblanadi, xlor va natriy gidroksidning chiqishdagi nisbati 100/110 ni tashkil qiladi, reaktsiya quyidagicha davom etadi. quyidagi nisbatlar:
1,8 NaCl + 0,5 H 2 O + 2,8 MJ = 1,00 Cl 2 + 1,10 NaOH + 0,03 H 2,Asosiy ko'rsatkichlar turli usullar ishlab chiqarish jadvalda keltirilgan:
| 1 tonna NaOH uchun indeks | simob usuli | diafragma usuli | Membran usuli |
|---|---|---|---|
| Xlor chiqishi % | 97 | 96 | 98,5 |
| Elektr quvvati (kVt/soat) | 3 150 | 3 260 | 2 520 |
| NaOH kontsentratsiyasi | 50 | 12 | 35 |
| Xlorning tozaligi | 99,2 | 98 | 99,3 |
| Vodorod tozaligi | 99,9 | 99,9 | 99,9 |
| O 2 ning xlordagi massa ulushi,% | 0,1 | 1-2 | 0,3 |
| Cl ning massa ulushi - NaOHda, % | 0,003 | 1-1,2 | 0,005 |
Qattiq katod bilan elektrolizning texnologik sxemasi
diafragma usuli - Qattiq katodli hujayraning bo'shlig'i g'ovakli bo'linma - diafragma orqali katod va anod bo'shlig'iga bo'linadi, bu erda hujayraning katodi va anodi mos ravishda joylashgan. Shuning uchun bunday elektrolizator ko'pincha diafragma elektrolizatori deb ataladi va ishlab chiqarish usuli diafragma elektrolizidir. To'yingan anolit oqimi doimiy ravishda diafragma kamerasining anod bo'shlig'iga kiradi. Elektrokimyoviy jarayon natijasida galitning parchalanishi natijasida anodda xlor, suvning parchalanishi natijasida katodda vodorod ajralib chiqadi. Xlor va vodorod elektrolizatordan aralashtirmasdan alohida chiqariladi:
2Cl - - 2 e\u003d Cl 2 0, H 2 O - 2 e− 1/2 O 2 \u003d H 2.
Bunda katodga yaqin zona natriy gidroksid bilan boyitiladi. Katod zonasidan parchalanmagan anolit va natriy gidroksidni o'z ichiga olgan elektrolitik lyuk deb ataladigan eritma elektrolizatordan doimiy ravishda chiqariladi. Keyingi bosqichda elektrolitik suyuqlik bug'lanadi va undagi NaOH miqdori standartga muvofiq 42-50% gacha o'rnatiladi. Natriy gidroksid cho'kmasining ortib borayotgan konsentratsiyasi bilan galit va natriy sulfat. Kaustik eritma cho'kmadan suziladi va qattiq mahsulot olish uchun tayyor mahsulot sifatida omborga yoki bug'lanish bosqichiga o'tkaziladi, so'ngra eritiladi, parchalanadi yoki granulyatsiya qilinadi. Kristalli galit (teskari tuz) elektrolizga qaytariladi va undan teskari sho'r deb ataladigan eritma tayyorlanadi. Undan eritmalarda sulfat to'planishiga yo'l qo'ymaslik uchun qaytib sho'r tayyorlashdan oldin sulfat olinadi. Anolitning yo'qolishi tuz qatlamlarini er osti yuvish yoki qattiq galitning erishi natijasida olingan yangi sho'r suv qo'shilishi bilan qoplanadi. Uni teskari sho'r suv bilan aralashtirishdan oldin, yangi sho'r suv mexanik suspenziyalardan va kaltsiy va magniy ionlarining muhim qismidan tozalanadi. Olingan xlor suv bug'idan ajratiladi, siqiladi va xlor o'z ichiga olgan mahsulotlar ishlab chiqarish yoki suyultirish uchun beriladi.
Membran usuli - diafragmaga o'xshash, ammo anod va katod bo'shliqlari kation almashinadigan membrana bilan ajratilgan. Membran elektrolizi eng toza gidroksidi beradi.
Texnologiya tizimi elektroliz.Asosiy texnologik bosqich - elektroliz, asosiy apparat - elektrolitik vanna bo'lib, u elektrolizator, parchalovchi va simob nasosidan iborat bo'lib, kommunikatsiyalar bilan o'zaro bog'langan. Elektrolitik vannada simob nasosi ta'sirida simob aylanadi, elektrolizator va parchalanuvchidan o'tadi. Elektrolizatorning katodi simob oqimidir. Anodlar - grafit yoki kam eskirish. Simob bilan birgalikda elektrolizator orqali anolit oqimi - galit eritmasi doimiy ravishda oqadi. Galitning elektrokimyoviy parchalanishi natijasida anodda Cl ionlari hosil bo'ladi va xlor ajralib chiqadi:
2 Cl - - 2 e= Cl 2 0,
elektrolizatordan chiqariladi va simob katodida amalgam deb ataladigan simobda natriyning kuchsiz eritmasi hosil bo'ladi:
Na + + e \u003d Na 0 nNa + + nHg - = Na + HgAmalgama elektrolizatordan parchalanuvchiga uzluksiz oqadi. Dekompozitor doimiy ravishda yaxshi tozalangan suv bilan ta'minlanadi. Unda natriy amalgam o'z-o'zidan elektrokimyoviy jarayon natijasida simob, gidroksidi eritma va vodorod hosil bo'lishi bilan deyarli butunlay suv bilan parchalanadi:
Na + Hg + H 2 0 = NaOH + 1/2H 2 + HgTijorat mahsuloti bo'lgan shu tarzda olingan gidroksidi eritmada viskoza ishlab chiqarishda zararli bo'lgan galit aralashmalari mavjud emas. Simob natriy amalgamasidan deyarli butunlay ozod bo'lib, elektrolitik hujayraga qaytariladi. Vodorod tozalash uchun chiqariladi. Elektrolizatordan chiqadigan anolit yangi galit bilan to'yingan, u bilan kiritilgan aralashmalar, shuningdek, anodlar va strukturaviy materiallardan yuviladi, undan chiqariladi va elektrolizga qaytariladi. Qayta tiklashdan oldin unda erigan xlor anolitdan ikki yoki uch bosqichli jarayon orqali chiqariladi.
Olishning laboratoriya usullari
Laboratoriyada natriy gidroksid amaliy ahamiyatga ega emas, balki tarixiy ahamiyatga ega bo'lgan kimyoviy usullar bilan ishlab chiqariladi.
ohak usuli Natriy gidroksidi ishlab chiqarish soda eritmasining ohak suti bilan taxminan 80 ° C haroratda o'zaro ta'siridan iborat. Bu jarayon kaustikizatsiya deb ataladi; reaksiya bilan tavsiflanadi:
Na 2 C0 3 + Ca (OH) 2 \u003d 2NaOH + CaC0 3Reaksiya natijasida natriy gidroksid eritmasi va kaltsiy karbonat cho'kmasi hosil bo'ladi. Kaltsiy karbonat eritmadan ajratiladi, u taxminan 92% NaOH o'z ichiga olgan erigan mahsulotni olish uchun bug'lanadi. Eritilgan NaOH temir barabanlarga quyiladi, u erda qattiqlashadi.
ferritik yo'l Ikki reaksiya bilan tavsiflanadi:
Na 2 C0 3 + Fe 2 0 3 = Na 2 0 Fe 2 0 3 + C0 2 (1) Na 2 0 Fe 2 0 3 -f H 2 0 \u003d 2 NaOH + Fe 2 O 3 (2)(1) - sodali suvni 1100-1200 ° S haroratda temir oksidi bilan sinterlash jarayoni. Bunday holda, natriy dog'li ferrit hosil bo'ladi va karbonat angidrid chiqariladi. Keyinchalik, pirojnoe (2) reaktsiyaga muvofiq suv bilan ishlov beriladi (suvlanadi); natriy gidroksid eritmasi va Fe 2 O 3 cho'kmasi olinadi, u eritmadan ajratilgandan so'ng jarayonga qaytariladi. Eritmada taxminan 400 g/l NaOH mavjud. Taxminan 92% NaOH o'z ichiga olgan mahsulot olish uchun bug'lanadi.
Natriy gidroksidi ishlab chiqarishning kimyoviy usullari sezilarli kamchiliklarga ega: ko'p miqdorda yoqilg'i iste'mol qilinadi, natijada paydo bo'lgan gidroksidi soda aralashmalar bilan ifloslangan va apparatga texnik xizmat ko'rsatish mashaqqatli. Hozirgi vaqtda bu usullar deyarli butunlay elektrokimyoviy ishlab chiqarish usuli bilan almashtirildi.
Kaustik soda bozori
Kaustik sodaning jahon ishlab chiqarishi, 2005 yil| Ishlab chiqaruvchi | Ishlab chiqarish hajmi, million tonna | Jahon ishlab chiqarishidagi ulush |
|---|---|---|
| DOW | 6.363 | 11.1 |
| Occidental Chemical Company | 2.552 | 4.4 |
| Formosa plastmassalari | 2.016 | 3.5 |
| PPG | 1.684 | 2.9 |
| Bayer | 1.507 | 2.6 |
| Akzo Nobel | 1.157 | 2.0 |
| Tosoh | 1.110 | 1.9 |
| Arkema | 1.049 | 1.8 |
| Olin | 0.970 | 1.7 |
| Rossiya | 1.290 | 2.24 |
| Xitoy | 9.138 | 15.88 |
| Boshqa | 27.559 | 47,87 |
| Jami: | 57,541 | 100 |
TR - qattiq simob (parchalangan);
TD - qattiq diafragma (eritilgan);
RR - simob eritmasi;
RF - kimyoviy eritma;
RD - diafragma eritmasi.
| Ko'rsatkich nomi | TR OKP 21 3211 0400 | TD OKP 21 3212 0200 | RR OKP 21 3211 0100 | RX 1-sinf OKP 21 3221 0530 | RF 2-sinf OKP 21 3221 0540 | RD Eng yuqori baho OKP 21 3212 0320 | RD Birinchi sinf OKP 21 3212 0330 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Tashqi ko'rinish | Masshtabli massa oq rang. Zaif rangga ruxsat beriladi | Eritilgan oq massa. Zaif rangga ruxsat beriladi | Rangsiz shaffof suyuqlik | Rangsiz yoki rangli suyuqlik. Kristallangan cho'kmaga ruxsat beriladi | Rangsiz yoki rangli suyuqlik. Kristallangan cho'kmaga ruxsat beriladi | Rangsiz yoki rangli suyuqlik. Kristallangan cho'kmaga ruxsat beriladi | |
| Natriy gidroksidning massa ulushi, % dan kam emas | 98,5 | 94,0 | 42,0 | 45,5 | 43,0 | 46,0 | 44,0 |
| Kopmaniya nomi | 2005 ming tonna | 2006 ming tonna | ulushi 2005% | ulushi 2006% |
|---|---|---|---|---|
| OAJ "Kaustik" , Sterlitamak | 239 | 249 | 20 | 20 |
| "Kaustik" OAJ, Volgograd | 210 | 216 | 18 | 18 |
| "Sayanskkimplast" OAJ | 129 | 111 | 11 | 9 |
| "Usolieximprom" MChJ | 84 | 99 | 7 | 8 |
| "Sibur-Neftexim" OAJ | 87 | 92 | 7 | 8 |
| "Ximprom" OAJ, Cheboksari | 82 | 92 | 7 | 8 |
| VOAO "Ximprom", Volgograd | 87 | 90 | 7 | 7 |
| “Ilimximprom” MChJ | 70 | 84 | 6 | 7 |
| "KChKhK" OAJ | 81 | 79 | 7 | 6 |
| NAK "AZOT" | 73 | 61 | 6 | 5 |
| "Ximprom" OAJ, Kemerovo | 42 | 44 | 4 | 4 |
| Jami: | 1184 | 1217 | 100 | 100 |
| Kopmaniya nomi | 2005 tonna | 2006 tonna | ulushi 2005% | ulushi 2006% |
|---|---|---|---|---|
| "Kaustik" OAJ, Volgograd | 67504 | 63510 | 62 | 60 |
| OAJ "Kaustik" , Sterlitamak | 34105 | 34761 | 31 | 33 |
| "Sibur-Neftexim" OAJ | 1279 | 833 | 1 | 1 |
| VOAO "Ximprom", Volgograd | 5768 | 7115 | 5 | 7 |
| Jami: | 108565 | 106219 | 100 | 100 |
Ilova
Biodizel
Cod Lutefisk Norvegiya Konstitutsiyasi kunini nishonlashda
Nemis simiti
Natriy gidroksidi sanoatning turli sohalarida va ichki ehtiyojlar uchun ishlatiladi:
- Kaustik ishlatiladi sellyuloza va qog'oz sanoati qog'oz, karton, sun'iy tolalar, tolali plitalar ishlab chiqarishda tsellyulozani delignifikatsiya qilish (Kraft reaktsiyasi).
- Yog'larni sovunlash uchun sovun, shampun va boshqa yuvish vositalarini ishlab chiqarish. Qadim zamonlarda yuvish paytida suvga kul qo'shilgan va, ehtimol, uy bekalari agar kulda pishirish paytida o'choqqa tushgan yog' bo'lsa, idishlar yaxshi yuvilganligini payqashgan. Sovunchi (saponarius) kasbi haqida ilk bor milodiy 385 yilda tilga olingan. e. Teodor Priscianus. Arablar 7-asrdan beri moy va sodali suvdan sovun yasashgan boʻlsa, bugungi kunda sovun 10 asr avvalgidek tayyorlanadi.
- DA kimyo sanoati- kislotalar va kislota oksidlarini reagent sifatida yoki vinil yoki kauchukli kostyumlar bilan neytrallash uchun.
Natriy gidroksidning havodagi MAC 0,5 mg/m³ ni tashkil qiladi.
Adabiyot
- Umumiy kimyoviy texnologiya. Ed. I. P. Muxlenova. Universitetlarning kimyo-texnologiya mutaxassisliklari uchun darslik. - M.: Oliy maktab.
- Umumiy kimyo asoslari, 3-v., B. V. Nekrasov. - M.: Kimyo, 1970.
- Umumiy kimyoviy texnologiya. Furmer I. E., Zaitsev V. N. - M .: Oliy maktab, 1978 yil.
- Rossiya Federatsiyasi Sog'liqni saqlash vazirligining 2003 yil 28 martdagi 126-sonli buyrug'i "Profilaktik maqsadlarda sut yoki unga tenglashtirilgan boshqa oziq-ovqat mahsulotlarini ishlatish tavsiya etiladigan zararli ishlab chiqarish omillari ro'yxatini tasdiqlash to'g'risida".
- Rossiya Federatsiyasi Bosh Davlat sanitariya vrachining 2003 yil 4 apreldagi 32-sonli qarori. Sanitariya qoidalari temir yo'l orqali yuk tashishni tashkil etish to'g'risida. SP 2.5.1250-03".
- "Xavfli ishlab chiqarish ob'ektlarining sanoat xavfsizligi to'g'risida" 1997 yil 21 iyuldagi 116-FZ-sonli Federal qonuni (2006 yil 18 dekabrdagi tahrirda).
- Rossiya Federatsiyasi Tabiiy resurslar vazirligining 2002 yil 2 dekabrdagi 786-sonli "Chiqindilarni federal tasniflash katalogini tasdiqlash to'g'risida" gi buyrug'i (2003 yil 30 iyuldagi o'zgartirish va qo'shimchalar).
- SSSR Mehnat bo'yicha Davlat qo'mitasining 1974 yil 25 oktyabrdagi N 298 / P-22 "Sanoatlar, ustaxonalar, kasblar va lavozimlar ro'yxatini tasdiqlash to'g'risida" qarori. zararli sharoitlar mehnat, qo'shimcha ta'til va qisqaroq ish kuni huquqini beruvchi ish "(1991 yil 29 mayda).
- Rossiya Mehnat vazirligining 1999 yil 22 iyuldagi 26-sonli "Kimyo sanoati xodimlari uchun maxsus kiyim, maxsus poyabzal va boshqa shaxsiy himoya vositalarini bepul berish uchun standart sanoat standartlarini tasdiqlash to'g'risida" gi qarori.
- Rossiya Federatsiyasi Bosh Davlat sanitariya shifokorining 2003 yil 30 maydagi 116-sonli GN 2.1.6 kuchga kirishi to'g'risidagi farmoni. atmosfera havosi aholi punktlari.” (2005 yil 3 noyabrdagi tahrirda). Illustrated entsiklopedik lug'at
Natriy gidroksid- (kaustik soda, kaustik soda, kaustik) NaOH rangsiz qattiq kristalli modda, zichligi 2130 kg m t = 320 ° S; suvda eriganida katta miqdorda issiqlik chiqariladi; teriga, matolarga, qog'ozga halokatli ta'sir qiladi, xavfli ...... Katta politexnika entsiklopediyasi
- (kaustik soda, kaustik soda), NaOH, kuchli asos (ishqor). Rangsiz kristallar (texnik mahsulot oq shaffof massa). Gigroskopik, suvda eriydi, ko'p miqdorda issiqlik chiqaradi. Eritmani elektroliz qilish natijasida olingan ... ensiklopedik lug'at
natriy gidroksidi- natrio hidroksidas statusas T sritis chemija formė NaOH atitikmenys: engl. kaustik soda; natriy gidroksidi. kaustik; kaustik soda; natriy kaustik; natriy gidroksid rissiai: sinonimalar - natrio šarmas sinonimlar - kaustinė soda … Chemijos terminų aiskinamasis žodynas
- (kaustik soda, kaustik soda), NaOH, kuchli asos (ishqor). Eng yaxshilar. kristallar (texnik mahsulot oq shaffof bo'lmagan massa). Gigroskopik, suvda eriydi, ko'p miqdorda issiqlik chiqaradi. Natriy xlorid eritmasini elektroliz qilish natijasida olingan ... Tabiiy fan. ensiklopedik lug'at
- (kaustik soda) NaOH, rangsiz kristallar; 299 °C gacha chidamli rombik. modifikatsiya (a = 0,33994 nm, c = 1,1377 nm), 299 o dan yuqori monoklinik bilan; Polimorfik o'tishning DH0 5,85 kJ / mol; m.p. 323 °S, b.p. 1403 °S; zich 2,02 g/sm3; … Kimyoviy entsiklopediya
Kaustik soda, kaustik, NaOH rangsiz kristalli. massa, zichlik 2130 kg/m3, t Pl 320 °C, suvda eruvchanligi 52,2% (20 °C da). Kuchli asos, hayvon to'qimalariga halokatli ta'sir; ko'zlarga N. g. tomchilarini kiritish ayniqsa xavflidir. ... ... Katta ensiklopedik politexnika lug'ati
Kuchli gidroksidi, tozalash vositasi sifatida keng qo'llaniladi. Natriy gidroksidi terining yuzasi bilan aloqa qilganda, u kuchli kimyoviy kuyishga olib keladi; bu holda terining ta'sirlangan joyini darhol yuving katta miqdor… … tibbiy atamalar
Natriy gidroksid, kaustik soda- (kaustik soda) kuchli gidroksidi, tozalash vositasi sifatida keng qo'llaniladi. Natriy gidroksidi terining yuzasi bilan aloqa qilganda, u kuchli kimyoviy kuyishga olib keladi; bu holda terining ta'sirlangan joyini darhol yuvish kerak ... ... Izohli lug'at tibbiyotda