Sodium hydroxide(烧碱,苛性钠,苛性曹达,固碱)
分子式:NaOH
分子量:40.00
1.生产方法 电解法:包括水银法、隔隔膜法等。
水银法:原理是利用水银阴极,不允许碱在电解槽中生成,开始在水银阴极上只是钠离子放电,放电后与水银生成钠汞齐齐,后者从电解槽流出,思水分解解则得氢氧化钠及水银。阴极反应式为:
Na++e→Na
Na+nHg→NaHgn
当汞齐中Na%>0.1时,降低了H+在汞阴极上的超电压时,可促使IH放电,使钠汞齐起水解反应。反应式为:
NaHgn+H2O→nHg+NAOH +H2↑
隔膜法:在电解槽中,阴极空间及阳极空间用多孔的隔板(隔膜)隔开。隔膜膜能阻止阳极液与阴极液混合,但并不妨碍离子的运动及电流从一电极通向另一电极。
因阴电极有巨大的负电荷,故钠离子(Nat)被其吸弓引后,即放去其正电荷而成通常的钠原子(Na°),立即将水分解成氢氧化钠并放出氢气。反应式为:
2 Na+2 H20→2 NAOH+H2↑
此法有电解液流动及不流动两种方式。流动的电解槽与电解液不动的电解槽相比,前者能够得到氢氧化钠浓度更高的电解碱液(含NaOH约120g/l)。
石灰苛化法:将纯碱(即碳酸钠Na2CO3)水溶液与消石灰[Ca(OH)2]相作用,即生成氢氧化钠,同时产生不溶于水的碳酸钙沉淀。反应式为:
Na2CO3+Ca(OH)2→2 NAOH+ CaCO3↓
此沉淀滤去后,澄清液中约含10~12%的NaOH,经过浓缩精制后,即可得73%NaOH液体烧碱。蒸去所含水分,即得固体烧碱。
三种方法比较,水银法生产的烧碱纯度高,适用于化纤工业公业。
2.氢氧化钠的用途 浆粕生产中,用于棉线浆的蒸煮。粘胶纤维制造中,浆粕浸渍、粘胶溶解及纤维脱硫等。
维纶生产中用于调节凝固溶pH值、醛化反应催化剂及调整补正液等。
锦纶生产中,用于帘子布浸胶液调配,以促进间苯二酚和甲醛溶液在室温下反应。
涤纶及丙轮生产中,用于清洗纺丝组件、计量泵或长丝废丝轴等。在盐浴中,氢氧化钠主要起降低亚硝酸钠的浓度缓冲和剥离作用。
用在腈纶硫氰酸钠法溶剂回收中,加入氢氧化钠,使起精制作用。
氢氧化钠用途很广,如制皂、造纸、精练石油等各方面都有应用。
3.氢氧化钠的质量指标
固体烧碱(GB629-一65)
指标名称 | 单位 | 优级纯 | 化学纯 |
NaOH含量≥ | % | ≥97.0 | ≥95.0 |
杂质最高含量 | |||
碳酸酸钠 | % | 1.0 | 3.0 |
氨沉淀物 | % | 0.01 | 0.1 |
氯化物(C1) | % | 0.002 | 0.01 |
硫酸盐(SO4) | % | 0.002 | 0.02 |
氮化合物(N) | % | 0.0005 | 0.001 |
磷酸盐(PO4) | % | 0.0005 | 0.002 |
硅酸盐(SiO3) | % | 0.005 | 0.05 |
钙(Ca) | % | 0.01 | 0.05 |
铁(Fe) | % | 0.0005 | 0.002 |
重金属(以Ag计) | % | 0.003 | 0.003 |
铝(AI) | % | 0.002 | 0.005 |
钾(K) | % | 0.01 | 0.02 |
液体烧碱(GB209-63)
指标名称 | 单位 | 指标 | |||
水银法 | 苛化法 | 隔模法 | |||
1级 | 2级 | ||||
氢氧化的含量 | % | ≥45.00 | ≥42.00 | ≥42.00 | ≥30.00 |
碳酸钠含量 | % | ≤0.30 | ≤1.50 | ≤1.00 | ≤1.00 |
氯化钠含量 | % | ≤0.04 | ≤1.00 | ≤2.00 | ≤5.00 |
三氧化二铁含量 | % | ≤0.003 | ≤0.03 | ≤0.03 | ≤0.01 |
4.氢氧化钠的物理化学性能
外观:纯纯品是无色透明的晶体。工业品含有少量的氯化钠和酸钠,是白色不透明的固体。有块状、片状、粒状和棒状等。液状产品俗名液碱。
比重:2.130;不同浓度碱溶液在不同温度下比重见162页表。
熔点:318.4℃
沸点:1390℃
折射率:1.3576
熔融热:熔点322℃时2000cal/mol
比热:19.2kcal/mol"C
生成热:101.99kcal/mol、
中和热:13.75 kcal/mol(HCI)
15.89 kcal/mol(1/2 H2S04)
11.11 kcal/mol(1/2 H2CO3)
溶解性:易溶于水,产生强烈放热反应。易溶于乙醇和甘油。不溶于丙酮、乙醚。
在热水100℃47g/100ml;冷水0℃42g/100ml。
其他性能:固碱吸湿性很强,露放在空气中,最后会完全溶解成容液。有强碱性,对皮肤、纸张等有强腐蚀性。易从空气中吸收二氧化碳而逐渐变成碳酸钠。烧碱溶液的浓度与凝固点的关系见下表。
温度(℃) | 温度(℃) | 温度(℃) | 温度(℃) |
5.78 | -5.3 | 42.28 | 14.0 |
10.03 | -10.3 | 44.22 | 10.7 |
14.11 | -17.2 | 45.50 | 5.0 |
18.17 | -25.2 | 47.30 | 7.8 |
19.00 | -28.0 | 49.11 | 10.3 |
19.98 | -26.0 | 50.80 | 12.3 |
21.10 | -25.2 | 51.70 | 18.0 |
22.10 | -24.0 | 56.44 | 40.3 |
23.31 | -21.7 | 62.85 | 57.9 |
23.97 | -19.5 | 66.45 | 63.2 |
24.70 | -18.0 | 68.49 | 64.3 |
25.47 | -12.6 | 71.17 | 63.0 |
26.91 | -8.5 | 74.20 | 62.0 |
30.38 | 1.6 | 75.83 | 80.0 |
32.30 | 5.4 | 78.15 | 110.0 |
32.97 | 7.0 | 81.09 | 159.0 |
35.51 | 13.2 | 83.87 | 192.0 |
38.83 | 15.6 |
毒性:车间空气中最高允许浓度:0.5mg/C。氢氧化钠的腐蚀性极强,能毁坏有机组织,严重伤害皮肤,应防止触及眼晴和皮肤。
5.氢氧化钠的包装及贮运 属于无机碱性腐蚀物品。危规号95001。固体烧碱使用铁桶裝运,桶壁厚度0.5mm以上,耐压0.5kg/cm2以上,桶盖须焊接牢固,每桶净重100或200kg等。
液体烧碱用槽车或用桶装运。
烧碱暴露在空气中极易吸收水分和二氧化碳而引起变质,容器必须密封、贮放于干燥、通风处。与酸类应隔离放置。