氫氧化鈉
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氫氧化鈉(NaOH),俗稱燒堿、火堿、苛性鈉,因另一名稱caustic soda而在香港稱為哥士的,常溫下是一種白色晶體,具有強腐蝕性。易溶于水,其水溶液呈強堿性,能使酚酞變紅。氫氧化鈉是一種極常用的堿,是化學(xué)實驗室的必備藥品之一。它的溶液可以用作洗滌液。
目錄 |
基本信息
化學(xué)式:NaOH (俗稱燒堿,火堿,苛性鈉)
中文讀法:qīng yǎng huà nà(shaojian)
英文名稱:Sodium Hydroxide
英文別稱:Sodium Hydrate、Caustic Soda、Lye(液態(tài))
分子量:40.01
CASRN:1310-73-2
EINECS 登錄號:215-185-5
密度:2.130克/厘米3
熔點:318.4℃
水溶性:極易溶于水 溶液呈無色
沸點:1390℃
堿離解常數(shù)(Kb)= 3.0
堿離解常數(shù)倒數(shù)對數(shù)(pKb)= -0.48
致死量:40mg/kg
中學(xué)鑒別氫氧化鈉的方法:加入MgCl?,產(chǎn)生白色沉淀。焰色反應(yīng),火焰呈黃色。
NaOH特性
有強烈的腐蝕性,有吸水性,可用作干燥劑,但是,不能干燥二氧化硫、二氧化碳、二氧化氮和氯化氫等酸性氣體。且在空氣中易潮解(因吸水而溶解的現(xiàn)象,屬于物理變化);溶于水,同時放出大量熱。其熔點為318.4℃。除溶于水之外,氫氧化鈉還易溶于乙醇、甘油;但不溶于乙醚、丙酮、液氨。
其液體是一種無色,有澀味和滑膩感的液體。氫氧化鈉在空氣中可與二氧化碳反應(yīng)而變質(zhì)!
2NaOH + CO?==== Na?CO? + H?O
鈉(Na)與水反應(yīng)(與水反應(yīng)時,應(yīng)用燒杯并在燒杯上加蓋玻璃片,反應(yīng)時鈉塊浮在水面上,熔成球狀,游于水面,有“嘶嘶”的響聲,并有生成物飛濺),生成強堿性NaOH溶液
,并放出氫氣。固體NaOH中OH以O(shè)-H共價鍵結(jié)合,Na與OH以強離子鍵結(jié)合,溶于水其解離度近乎100%,故其水溶液呈強堿性,可使無色的酚酞試液變成紅色,或使PH試紙、紫色石蕊溶液等變藍(lán)。
純的無水氫氧化鈉為白色半透明,結(jié)晶狀固體。氫氧化鈉極易溶于水,溶解度隨溫度的升高而增大,溶解時能放出大量的熱,288K時其飽和溶液濃度可達(dá)16.4mol/L(1:1)。它的水溶液有澀味和滑膩感,溶液呈強堿性,具備堿的一切通性。市售燒堿有固態(tài)和液態(tài)兩種:純固體燒堿呈白色,有塊狀、片狀、棒狀、粒狀,質(zhì)脆;純液體燒堿為無色透明液體。氫氧化鈉還易溶于乙醇、甘油;但不溶于乙醚、丙酮、液氨。對纖維、皮膚、玻璃、陶瓷等有腐蝕作用,溶解或濃溶液稀釋時會放出熱量;與無機酸發(fā)生中和反應(yīng)也能產(chǎn)生大量熱,生成相應(yīng)的鹽類;與金屬鋁和鋅、非金屬硼和硅等反應(yīng)放出氫;與氯、溴、碘等鹵素發(fā)生歧化反應(yīng)。能從水溶液中沉淀金屬離子成為氫氧化物;能使油脂發(fā)生皂化反應(yīng),生成相應(yīng)的有機酸的鈉鹽和醇,這是去除織物上的油污的原理?! ?/p>
NaOH用途
氫氧化鈉的用途十分廣泛,在化學(xué)實驗中,除了用做試劑以外,由于它有很強的吸水性,還可用做堿性干燥劑。氫氧化鈉在國民經(jīng)濟(jì)中有廣泛應(yīng)用,許多工業(yè)部門都需要氫氧化鈉。使用氫氧化鈉最多的部門是化學(xué)藥品的制造,其次是造紙、煉鋁、煉鎢、人造絲、人造棉和肥皂制造業(yè)。另外,在生產(chǎn)染料、塑料、藥劑及有機中間體,舊橡膠的再生,制金屬鈉、水的電解以及無機鹽生產(chǎn)中,制取硼砂、鉻鹽、錳酸鹽、磷酸鹽等,也要使用大量的燒堿。工業(yè)用氫氧化鈉應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn) GB 209-2006;工業(yè)用離子交換膜法氫氧化鈉應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn) GB/T 11199-89;化纖用氫氧化鈉應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn) GB 11212-89;食用氫氧化鈉應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn) GB 5175-85。
在工業(yè)上,氫氧化鈉通常稱為燒堿,或叫火堿、苛性鈉。這是因為較濃的氫氧化鈉溶液濺到皮膚上,會腐蝕表皮,造成燒傷。它對蛋白質(zhì)有溶解作用,有強烈刺激性和腐蝕性(由于其對蛋
白質(zhì)有溶解作用,與酸燒傷相比,堿燒傷更不容易愈合)。用0.02%溶液滴入兔眼,可引起角膜上皮損傷。小鼠腹腔內(nèi)LD50: 40 mg/kg,兔經(jīng)口LDLo: 500 mg/kg。粉塵刺激眼和呼吸道,腐蝕鼻中隔;濺到皮膚上,尤其是濺到粘膜,可產(chǎn)生軟痂,并能滲入深層組織,灼傷后留有瘢痕;濺入眼內(nèi),不僅損傷角膜,而且可使眼睛深部組織損傷,嚴(yán)重者可致失明;誤服可造成消化道灼傷,絞痛、粘膜糜爛、嘔吐血性胃內(nèi)容物、血性腹瀉,有時發(fā)生聲啞、吞咽困難、休克、消化道穿孔,后期可發(fā)生胃腸道狹窄。由于強堿性,對水體可造成污染,對植物和水生生物應(yīng)予以注意?! ?/p>
NaOH工業(yè)制法
一:
(1)過濾海水
(2)加入過量氫氧化鈉,去除鈣、鎂離子,過濾
Ca2? +2OH? =Ca(OH)?(微溶)
Mg2? +2OH? =Mg(OH)?↓
(3)利用反滲透膜法生產(chǎn)技術(shù)出去鹽水中的SO?2?
(4)加入過量碳酸鈉,去除鈣離子、過量鋇離子,過濾
Ca2? +CO?2? =CaCO?↓
Ba2? +CO?2? =BaCO?↓
(5)加入適量鹽酸,去除過量碳酸根離子
2H? +CO?2? =CO?↑+H?O
(6)加熱驅(qū)除二氧化碳
(7)送入離子交換塔,進(jìn)一步去除鈣、鎂離子
(8)電解
2NaCl+2H?O=(通電)H?↑+Cl?↑+2NaOH
制作少量氫氧化鈉
可以尋找一些碳酸氫鈉(小蘇打)(如果有碳酸鈉更好),再找一些氧化鈣(生石灰)(一般的食品包裝袋中用來做吸水劑的小袋子中有)。把生石灰放于水中,反應(yīng)后取上層清液倒入空的干凈的杯子中,把碳酸氫鈉加熱一會兒倒入杯中,待其反應(yīng)一會兒直到杯中不再產(chǎn)生白色沉淀,濾去沉淀,剩下的清液就是氫氧化鈉。如果需要純一點可以加熱一會兒,蒸發(fā)一部分水,這樣可以得到比較純的氫氧化鈉。
CaO+H?O====Ca(OH)?
NaHCO?+ Ca(OH)?==== CaCO?+ NaOH + H?O(碳酸氫鈉)
Ca(OH)?+Na?CO?====CaCO?↓+2NaOH(碳酸鈉)
使用及儲存的注意事項
《化學(xué)危險物品安全管理條例 (1987年2月17日國務(wù)院發(fā)布)》,《化學(xué)危險物品安全管理條例實施細(xì)則 (化勞發(fā)[1992] 677號)》,《工作場所安全使用化學(xué)品規(guī)定 ([1996]勞部發(fā)423號)》等法規(guī),針對化學(xué)危險品的安全使用、生產(chǎn)、儲存、運輸、裝卸等方面均作了相應(yīng)規(guī)定;《常用危險化學(xué)品的分類及標(biāo)志 (GB 13690-92)》將該物質(zhì)劃為第8.2 類堿性腐蝕品;《隔膜法燒堿生產(chǎn)安全技術(shù)規(guī)定 (HGA001-83)》、《水銀法燒堿生產(chǎn)安全技術(shù)規(guī)定 (HGA002-83)》作了專門規(guī)定。
大量接觸燒堿時應(yīng)佩帶防護(hù)用具,工作服或工作帽應(yīng)用棉布或適當(dāng)?shù)暮铣刹牧现谱?。操作人員工作時必須穿戴工作服、口罩、防護(hù)眼鏡、橡皮手套、橡皮圍裙、長筒膠靴等勞保用品。應(yīng)涂以中性和疏水軟膏于皮膚上。接觸片狀或粒狀燒堿時,工作場所應(yīng)有通風(fēng)裝置,室內(nèi)空氣中最大允許濃度為中國MAC 0.5毫克/立方米(以NaOH計),美國ACGIH TLVC 2毫克/米3。可能接觸其粉塵時,必須佩戴頭罩型電動送風(fēng)過濾式防塵呼吸器。必要時,佩戴空氣呼吸器。操作人員必須經(jīng)過專門培訓(xùn),嚴(yán)格遵守操作規(guī)程。建議操作人員佩戴頭罩型電動送風(fēng)過濾式防塵呼吸器,穿橡膠耐酸堿服,戴橡膠耐酸堿手套。遠(yuǎn)離易燃、可燃物。避免產(chǎn)生粉塵。避免與酸類接觸。搬運時要輕裝輕卸,防止包裝及容器損壞。配備泄漏應(yīng)急處理設(shè)備。倒空的容器可能殘留有害物。稀釋或制備溶液時,應(yīng)把堿加入水中,避免沸騰和飛濺。處理泄漏物須穿戴防護(hù)眼鏡與手套,掃起,慢慢倒至大量水中,地面用水沖洗,經(jīng)稀釋的污水放入廢水系統(tǒng)。堿液觸及皮膚,可用5~10%硫酸鎂溶液清洗;如濺入眼睛里,應(yīng)立即用大量硼酸水溶液清洗;少量誤食時立即用食醋、3~5%醋酸或5%稀鹽酸、大量橘汁或檸檬汁等中和,給飲蛋清、牛奶或植物油并迅速就醫(yī),禁忌催吐和洗胃。
固體氫氧化鈉可裝入0.5毫米厚的鋼桶中嚴(yán)封,每桶凈重不超過100 公斤;塑料袋或二層牛皮紙袋外全開口或中開口鋼桶;螺紋口玻璃瓶、鐵蓋壓口玻璃瓶、塑料瓶或金屬桶(罐)外普通木箱;螺紋口玻璃瓶、塑料瓶或鍍錫薄鋼板桶(罐)外滿底板花格箱、纖維板箱或膠合板箱;鍍錫薄鋼板桶(罐)、金屬桶(罐)、塑料瓶或金屬軟管外瓦楞紙箱。包裝容器要完整、密封,應(yīng)有明顯的“腐蝕性物品”標(biāo)志。鐵路運輸時,鋼桶包裝的可用敞車運輸。起運時包裝要完整,裝載應(yīng)穩(wěn)妥。運輸過程中要確保容器不泄漏、不倒塌、不墜落、不損壞,防潮防雨。如發(fā)現(xiàn)包裝容器發(fā)生銹蝕、破裂、孔洞、溶化淌水等現(xiàn)象時,應(yīng)立即更換包裝或及早發(fā)貨使用,容器破損可用錫焊修補。嚴(yán)禁與易燃物或可燃物、酸類、食用化學(xué)品等混裝混運。運輸時運輸車輛應(yīng)配備泄漏應(yīng)急處理設(shè)備。不得與易燃物和酸類共貯混運。失火時,可用水、砂土和各種滅火器撲救,但消防人員應(yīng)注意水中溶入燒堿后的腐蝕性?! ?/p>
固體氫氧化鈉的技術(shù)指標(biāo)
項目氫氧化鈉指標(biāo)
指標(biāo) | 實際 | 指標(biāo) | 實際 | 指標(biāo) | 實際 | 指標(biāo) | 實際 | ||
氫氧化鈉 NaOH | ≥ | 99.0 | 99.30 | 98.0 | 98.80 | 96.0 | 96.50 | 95.0 | 95.8 |
碳酸鈉 Na2CO3 | ≤ | 0.90 | 0.40 | 1.0 | 0.5 | 1.4 | 0.50 | 1.6 | 0.70 |
氯化鈉 NaCl | ≤ | 0.15 | 0.03 | 0.6 | 0.2 | 2.8 | 2.60 | 3.2 | 3.1 |
氧化鐵Fe2O3 | ≤ | 0.005 | 0.002 | 0.008 | 0.003 | 0.01 | 0.003 | 0.02 | 0.003 |
化學(xué)實驗室保存固體氫氧化鈉時要注意把試劑瓶口封嚴(yán),以防止暴露在空氣中吸收水分潮解或與二氧化碳反應(yīng)。燒堿可通過電解食鹽溶液,或通過碳酸鈉與石灰乳反應(yīng)獲得。
NaOH變質(zhì):2NaOH + CO?==== Na?CO?+ H?O(所以不能用其干燥CO?、SO?、H?S和HCl氣體)
檢驗NaOH是否變質(zhì):
1.滴加稀鹽酸 Na?CO?+ 2HC l==== 2NaCl + H?O + CO?↑ 有氣泡冒出則變質(zhì)
2.加入氫氧化鈣 Na?CO?+ Ca(OH)?==== CaCO?↓+ 2NaOH 產(chǎn)生白色沉淀即為變質(zhì)
3.加入氯化鈣 Na?CO?+ CaCl?==== CaCO?↓+ 2NaCl 產(chǎn)生白色沉淀即為變質(zhì)
NaOH還可以去除油污,抽油煙機的油污用其可以很好的去除,這個過程屬于油脂的堿性水解,生成高級脂肪酸鹽和甘油(丙三醇)又叫做皂化反應(yīng)!
NaOH對環(huán)境的影響
一、健康危害
侵入途徑:吸入、食入。
健康危害:本品有強烈刺激和腐蝕性。粉塵或煙霧會刺激眼和呼吸道,腐蝕鼻中隔;皮膚和眼與NaOH直接接觸會引起灼傷;誤服可造成消化道灼傷,粘膜糜爛、出血和休克?! ?/p>
二、毒理學(xué)資料及環(huán)境行為
危險特性:本品不會燃燒,遇水和水蒸氣大量放熱,形成腐蝕性溶液。與酸發(fā)生中和反應(yīng)并放熱。具有強腐蝕性。
燃燒(分解)產(chǎn)物:可能產(chǎn)生有害的毒性煙霧?! ?/p>
NaOH應(yīng)急處理處置方法
一、泄漏應(yīng)急處理
隔離泄漏污染區(qū),周圍設(shè)警告標(biāo)志,建議應(yīng)急處理人員戴好防毒面具,穿化學(xué)防護(hù)服。不要直接接觸泄漏物,用清潔的鏟子收集于干燥潔凈有蓋的容器中,以少量NaOH加入大量水中,調(diào)節(jié)至中性,再放入廢水系統(tǒng)。也可以用大量水沖洗,經(jīng)稀釋的洗水放入廢水系統(tǒng)。如大量泄漏,收集回收或無害
處理后廢棄。
二、防護(hù)措施
呼吸系統(tǒng)防護(hù):必要時佩帶防毒口罩。
眼睛防護(hù):戴化學(xué)安全防護(hù)眼鏡。
防護(hù)服:穿工作服(防腐材料制作)。
手防護(hù):戴橡皮手套。
其它:工作后,淋浴更衣。注意個人清潔衛(wèi)生?! ?/p>
三、急救措施
皮膚接觸:應(yīng)立即用大量水沖洗,再涂上3%-5%的硼酸溶液。
眼睛接觸:立即提起眼瞼,用流動清水或生理鹽水沖洗至少15分鐘?;蛴?%硼酸溶液沖洗。就醫(yī)。
吸入:迅速脫離現(xiàn)場至空氣新鮮處。必要時進(jìn)行人工呼吸。就醫(yī)。
食入:患者清醒時立即漱口,口服稀釋的醋或檸檬汁,就醫(yī)。
滅火方法:霧狀水、砂土?! ?/p>
NaOH的化學(xué)性質(zhì)
1、NaOH是強堿,具有堿的一切通性。
(1)在水溶液中電離出大量的OH?:NaOH=Na? +OH?
(2)能和酸反應(yīng),NaOH+HCl=NaCl+H?O
(3)能和一些酸性氧化物反應(yīng),2NaOH + SO?(不足)==== Na?SO? + H?O
NaOH + SO?(過量)==== NaHSO?①(①生成的Na?SO?和水與過量的SO?反 應(yīng)生成了NaHSO?)
2NaOH + SO?==== Na?SO? + H?O
2NaOH+3NO?====2NaNO?+NO+H?O
(4)氫氧化鈉溶液和鋁反應(yīng),2Al + 2NaOH+2H?O ==== 2NaAlO?+3H?↑(而且,在NaOH不足量時
發(fā)生的反應(yīng)為 2Al+6H?O===(NaOH)=== 2Al(OH)?↓+ 3H?↑ )
(5)能強堿制取弱堿,NaOH + NH?Cl ==== NaCl + NH?.H?O
(6)能和某些鹽反應(yīng),2NaOH + CuSO?==== Cu(OH)?↓+ Na?SO?
(7)NaOH具有很強的腐蝕性。
(8)NaOH能吸收二氧化碳。反應(yīng)過程如下:
2NaOH + CO?==== Na?CO?+ H?O(CO?少量)
NaOH + CO?==== NaHCO?(CO?過量)
(9)NaOH能與二氧化硅反應(yīng),SiO?+ 2NaOH==== 2NaSiO? + H?O
(故使瓶塞與玻璃瓶粘和,不易打開)
(10)能與指示劑發(fā)生反應(yīng)『堿的通性』
遇無色酚酞變紅,遇紫色石蕊試液變藍(lán)
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