هيدروكسيد الصوديوم (هيدروكسيد الصوديوم) الخصائص والمخاطر والاستخدامات



ال هيدروكسيد الصوديوم, المعروف أيضا باسم الغسول، الصودا الكاوية أو الصودا الكاوية، بل هو مركب كيميائي من الصيغة هيدروكسيد الصوديوم، الذي يشكل محلول قلوي بقوة عندما يذوب في مثل المذيبات مثل الماء.

تستخدم الصودا الكاوية على نطاق واسع في العديد من الصناعات ، لا سيما كقاعدة كيميائية قوية في صناعة اللب والورق والمنسوجات ومياه الشرب والصابون والمنظفات. يظهر هيكلها في الشكل 1.

وفقًا لراشيل جوليرن ، بلغ الإنتاج العالمي في عام 1998 حوالي 45 مليون طن. هيدروكسيد الصوديوم هو أيضًا القاعدة الأكثر شيوعًا المستخدمة في المختبرات الكيميائية ويستخدم على نطاق واسع كمنظف للصرف.

مؤشر

  • 1 طرق إنتاج هيدروكسيد الصوديوم
    • 1.1 خلايا الغشاء
    • 1.2 خلايا الزئبق
    • 1.3 خلايا الحجاب الحاجز
  • 2 الخصائص الفيزيائية والكيميائية
  • 3 التفاعل والمخاطر
    • 3.1 اتصال العين
    • 3.2 ملامسة الجلد
    • 3.3 الاستنشاق
    • 3.4 الابتلاع
  • 4 الاستخدامات
  • 5 المراجع

طرق إنتاج هيدروكسيد الصوديوم

يتم تصنيع هيدروكسيد الصوديوم والكلور معًا بواسطة التحليل الكهربائي لكلوريد الصوديوم. توجد رواسب كبيرة من كلوريد الصوديوم (ملح صخري) في أجزاء كثيرة من العالم.

على سبيل المثال ، في أوروبا ، تنتج البحار رواسب تمتد ، وإن لم تكن بشكل مستمر ، من شيشاير ولانكشاير وستافوردشاير وكليفلاند في المملكة المتحدة إلى بولندا. كما أنها موجودة في جميع أنحاء الولايات المتحدة ، وخاصة في لويزيانا وتكساس.

يتم استخراج كمية صغيرة كملح صخري ، ومعظمها عبارة عن محلول ملغوم عن طريق الضخ المتحكم فيه للمياه عند ضغط عالٍ في الوريد الملح. تبخر نسبة من الماء المالح في المحلول المنتجة بهذه الطريقة لإنتاج الملح الجاف.

الملح الشمسي ، الذي ينتج عن تبخر مياه البحر بالتسخين الشمسي ، هو أيضًا مصدر لكلوريد الصوديوم.

يتم تنقية محلول ملحي مشبع ، قبل التحليل الكهربائي ، لترسيب الكالسيوم والمغنيسيوم والكاتيونات الضارة الأخرى عن طريق إضافة كربونات الصوديوم وهيدروكسيد الصوديوم وغيرها من الكواشف. يتم فصل المواد الصلبة المعلقة في محلول ملحي عن طريق الترسيب والترشيح.

هناك ثلاث عمليات التحليل الكهربائي المستخدمة اليوم. يختلف تركيز الصودا الكاوية الناتجة من كل عملية:

خلايا الغشاء

يتم إنتاج الصودا الكاوية كمحلول نقي حوالي 30٪ (وزن / وزن) والذي يتركز عادةً بواسطة التبخر إلى محلول بنسبة 50٪ (وزن / وزن) باستخدام البخار تحت الضغط.

خلايا الزئبق

يتم إنتاج الصودا الكاوية كمحلول نقي بنسبة 50٪ (وزن / وزن) ، وهو التركيز الأكثر شيوعًا في السوق العالمية. تتركز في بعض العمليات عن طريق التبخر حتى 75٪ ثم تسخينه إلى 750-850 كلفن للحصول على هيدروكسيد الصوديوم الصلب.

خلايا الحجاب الحاجز

يتم إنتاج الصودا الكاوية كمحلول نجس يسمى "سائل خلية الحجاب الحاجز" (DCL) بتركيزات نموذجية من هيدروكسيد الصوديوم 10-12 ٪ (وزن / وزن) و 15 ٪ كلوريد الصوديوم (ع / ع). ع).

من أجل إنتاج مقاومة إلى 50٪ (ث / ث) مطلوب عادة، يجب أن تتركز DLB باستخدام وحدات التبخير هي أكبر بكثير وأكثر تعقيدا من تلك المستخدمة في غشاء خلايا النباتات.

يتم ترسيب كميات كبيرة من الملح خلال هذه العملية ، والتي يتم إعادة استخدامها عادة لإنتاج تغذية محلول ملحي مشبعة للخلايا.

يتمثل جانب إضافي من هيدروكسيد الصوديوم المنتج في خلية الحجاب الحاجز في أن المنتج يحتوي على كمية صغيرة (1٪) من الملح الموجود كملوث ، مما قد يجعل المادة غير مناسبة لبعض الأغراض (هيدروكسيد الصوديوم ، 2013).

الخصائص الفيزيائية والكيميائية

في درجة حرارة الغرفة، وهيدروكسيد الصوديوم الصلبة (رقائق والحبوب وشكل حبيبات) عديم اللون إلى الأبيض والرائحة. ومن متميعة ويمتص بسهولة ثاني أكسيد الكربون من الجو، لذلك يجب تخزينها في وعاء محكم يظهر ظهورها في الشكل 2 (المركز الوطني لمعلومات التكنولوجيا الحيوية. 2017).

يعد محلول هيدروكسيد الصوديوم أكثر كثافة سائلة عديمة اللون من الماء. المركب له وزن جزيئي 39.9971 جم / مول وكثافة 2.13 جم / مل.

درجة انصهاره 318 درجة مئوية ونقطة الغليان 1390 درجة مئوية. هيدروكسيد الصوديوم قابل للذوبان بشدة في الماء ، حيث يمكنه إذابة 1110 جرام من المركب لكل لتر من هذا المذيب الذي يطلق الحرارة أثناء العملية. كما أنه قابل للذوبان في الجلسرين والأمونيوم وغير قابل للذوبان في الأثير والمذيبات غير القطبية (الجمعية الملكية للكيمياء ، 2015).

يجعل أيون الهيدروكسيد هيدروكسيد الصوديوم قاعدة قوية تتفاعل مع الأحماض لتكوين الماء والأملاح المقابلة

يطلق هذا النوع من التفاعل الحرارة عند استخدام حمض قوي. يمكن أيضًا استخدام تفاعلات الحمض القاعدي هذه في المعايرة. في الواقع ، هذه طريقة شائعة لقياس تركيز الأحماض.

أكاسيد حمض مثل ثاني أكسيد الكبريت (SO)2) كما أنها تتفاعل تماما. غالبًا ما تستخدم هذه التفاعلات لتنظيف الغازات الحمضية الضارة (مثل SO)2 و ح2S) ومنع إطلاقه في الغلاف الجوي.

2NoOH + CO2 → نا2CO3 + H2O

هيدروكسيد الصوديوم يتفاعل ببطء مع الزجاج لتشكيل سيليكات الصوديوم، وبالتالي فإن المفاصل الزجاج والصمامات تتعرض لهيدروكسيد الصوديوم لديهم ميل إلى أن "تجميد".

هيدروكسيد الصوديوم لا يهاجم الحديد. ولا النحاس. ومع ذلك ، تعاني العديد من المعادن الأخرى مثل الألمنيوم والزنك والتيتانيوم من الأضرار التي تطلق بسرعة الهيدروجين القابل للاشتعال. لهذا السبب نفسه ، لا ينبغي أبدًا تنظيف أواني الألمنيوم باستخدام مادة التبييض (هيدروكسيد الصوديوم ، 2015).

2Al (s) + 6NaOH (aq) → 3H2(ز) + 2Na3منظمة العمل العربية3(آق)

التفاعل والمخاطر

هيدروكسيد الصوديوم هو قاعدة قوية. يتفاعل بسرعة و exothermically مع الأحماض ، سواء العضوية وغير العضوية. إنه يحفز بلمرة الأسيتالديهيد وغيرها من المركبات القابلة للبلمرة. يمكن أن تحدث ردود الفعل هذه بعنف.

يتفاعل مع عنف كبير مع خامسوكسيد الفوسفور عندما يبدأ بالتدفئة المحلية. قد يكون الاتصال (كعامل تجفيف) مع رباعي هيدروفوران ، والذي يحتوي غالبًا على بيروكسيدات ، خطيرًا. حدثت انفجارات في مثل هذا الاستخدام لهيدروكسيد البوتاسيوم ، وهو ما يشبه كيميائيًا.

تسخين خليط من ميثيل الكحول ورابع كلور البنزين خلال محاولة التوليف تسبب زيادة مفاجئة في الضغط وانفجار. هيدروكسيد الصوديوم الساخن و / أو تتركز يمكن أن يسبب الهيدروكينون تتحلل exothermically في درجة حرارة مرتفعة (هيدروكسيد الصوديوم، الصلبة، 2016).

يعتبر المركب خطيرًا جدًا في حالة ملامسة الجلد للعينين والاتصال والاستنشاق. ملامسة العينين قد يؤدي إلى تلف القرنية أو العمى. ملامسة الجلد يمكن أن يسبب الالتهابات والبثور.

استنشاق الغبار سيؤدي إلى تهيج الجهاز الهضمي أو الجهاز التنفسي ، والذي يتميز بالحرق والعطس والسعال (تسمم هيدروكسيد الصوديوم ، 2015).

التعرض المفرط الحاد يمكن أن يتسبب في تلف الرئة أو الاختناق أو فقدان الوعي أو الوفاة. يتميز التهاب العين بالاحمرار والتهيج والحكة. يتميز التهاب الجلد بحكة أو تقشير أو احمرار أو تقرحات في بعض الأحيان.

اتصال العين

في حالة ملامسة العين للعين ، يجب فحص العدسات اللاصقة وإزالتها. يجب غسل العينين على الفور بكمية كبيرة من الماء لمدة 15 دقيقة على الأقل بالماء البارد.

ملامسة الجلد

في حالة ملامسة الجلد ، يجب شطف المنطقة المصابة على الفور لمدة 15 دقيقة على الأقل مع الكثير من الماء أو حمض ضعيف ، على سبيل المثال الخل ، أثناء إزالة الملابس والأحذية الملوثة. تغطية الجلد المتهيج مع المطريات.

اغسل الملابس والأحذية قبل إعادة استخدامها. إذا كانت الملامسة شديدة ، اغسلها بصابون معقم وقم بتغطية الجلد الملوث بكريم مضاد للبكتيريا

استنشاق

في حالة الاستنشاق ، يجب نقل الضحية إلى مكان بارد. إذا كنت لا تتنفس ، يتم إعطاء التنفس الاصطناعي. إذا كان التنفس صعبًا ، فقم بتوفير الأكسجين.

استيعاب

إذا تم ابتلاع المركب ، فينبغي عدم التقيؤ. تخفيف الملابس الضيقة مثل قميص طوق ، حزام أو ربطة عنق.

في جميع الحالات ، يجب الحصول على عناية طبية فورية (ورقة بيانات سلامة المواد هيدروكسيد الصوديوم ، 2013).

تطبيقات

هيدروكسيد الصوديوم مركب مهم للغاية لأنه يحتوي على استخدامات متعددة. إنها قاعدة شائعة جدًا تستخدم في الصناعة الكيميائية. كقاعدة قوية ، فإنه يستخدم عادة في معايرة الأحماض في المختبرات.

أحد أفضل استخدامات هيدروكسيد الصوديوم المعروفة هو استخدامه لفصل مصارف المياه. ويأتي في العديد من العلامات التجارية المختلفة من عمال النظافة. ويمكن أيضا أن تقدم في شكل صابون التبييض ، والذي له استخدامات متعددة ؛ يمكن أن يغسل من الأطباق إلى الوجه. 

كما يستخدم هيدروكسيد الصوديوم على نطاق واسع في تصنيع الأغذية. غالبًا ما يستخدم المركب على مراحل لتقشير الفواكه والخضروات ، وتجهيز الكاكاو والشوكولاته ، والآيس كريم الكثيف ، وتبييض الدواجن ومعالجة الصودا.

يتم نقع الزيتون في هيدروكسيد الصوديوم إلى جانب مواد أخرى لجعلها سوداء ، كما يتم طلاء البريتزل الناعم مع المركب لإعطائهم ملمسًا مطاطيًا..

تشمل الاستخدامات الأخرى:

  • عمليات لتصنيع منتجات مثل البلاستيك والصابون والحرير الصناعي.
  • تنشيط حمض في تكرير النفط.
  • إزالة الطلاء.
  • نقش الألومنيوم.
  • إزالة قرون الماشية.
  • خلال مرحلتين من عملية صناعة الورق.
  • مرخيات للمساعدة في تصويب الشعر. هذا أصبح أقل شعبية بسبب احتمال حدوث حروق كيميائية.

هيدروكسيد الصوديوم يمكن استبدال بعض الأحيان هيدروكسيد البوتاسيوم، وهي قاعدة قوية أخرى ويمكن أن توفر نفس النتائج في بعض الحالات (هيدروكسيد الصوديوم، وس. ف.).

مراجع

  1. ورقة بيانات سلامة المواد هيدروكسيد الصوديوم . (2013 ، 21 مايو). تم الاسترجاع من sciencelab: sciencelab.com.
  2. المركز الوطني لمعلومات التكنولوجيا الحيوية (2017 ، 25 مارس). قاعدة بيانات PubChem المركبة ؛ إدارة البحث الجنائي = 14798. تم الاسترجاع من PubChem: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  3. الجمعية الملكية للكيمياء. (2015). هيدروكسيد الصوديوم. تم الاسترجاع من chemspider: chemspider.com.
  4. هيدروكسيد الصوديوم. (2013 ، 18 مارس). تم الاسترجاع من شركة الصناعات الأساسية: essentialchemicalindustry.org.
  5. هيدروكسيد الصوديوم. (2015 ، 9 أكتوبر). تم الاسترجاع من newworldencyclopedia: newworldencyclopedia.org.
  6. تسمم هيدروكسيد الصوديوم. (2015 ، 6 يوليو). تعافى من medlineplus: medlineplus.gov.
  7. هيدروكسيد الصوديوم. (وس. ف.). تعافى من weebly: sodiumhydroxide.weebly.com.
  8. هيدروكسيد الصوديوم ، الصلبة. (2016). تم استرجاعه من المواد الكيميائية الجليدية: cameochemicals.noaa.gov.