水酸化ナトリウムは、石鹸、紙、染料、爆発物、石油製品の製造に一般的に使用されており、他の多くの製造プロセスでも使用されています。水酸化ナトリウム (NaOH) は、ナトリウム カチオン (Na+) と水酸化物アニオン (OH–) で構成される白色の結晶性 (室温で) のイオン化合物です。
水酸化ナトリウムは、灰汁および苛性ソーダとしても知られています。無臭の強アルカリ性アルカリです。これは無機化合物であり、腐食性が高いため、一般に固体として使用されるか、50% 溶液に希釈して使用されます。
物理的および化学的性質
いくつかの準備テクニック
歴史的に、水酸化ナトリウムは、二重置換反応 (苛性化) で炭酸ナトリウムを水酸化カルシウムで処理することによって生成されました。
この技術は、水酸化ナトリウムは溶けるが炭酸カルシウムは溶けないという事実を利用した.
最近の手法には次のようなものがあります:
<オール>この技術では、NaOH は塩化ナトリウム (ブラインとも呼ばれます) の水溶液の電気分解によって調製されます。
Castner-Kellner セルはスチール製の長方形のタンクで、内側はエボナイトで裏打ちされています。セルの他の部分には以下が含まれます:
<オール>電流がブラインを通過すると、+ve および -ve イオンがそれぞれの電極に向かって移動します。つまり、Na+ イオンは水銀カソードで放出され、塩素はアノードで生成されます。
水銀カソードに沈着したナトリウムはナトリウム アマルガムを形成し、塩素はセルの上部から除去されます。
カソード (負極) での反応:
高電圧のため、Na+ イオンが H+ イオンに優先して放出されます。
アノード (正極) での反応:
NaOHの生成:
アマルガムは別のチャンバー (デヌーダー) に移動し、そこで水で処理されて液体状態の NaOH が生成され、溶液の蒸発によって固体 NaOH に変換されます。
この方法で得られる NaOH は高純度であり、プロセスは非常に効率的です。
- ネルソン ダイアフラム セル
アスベストまたは金属酸化物を含むポリマーの多孔質ダイヤフラムが、アノード (カーボン [グラファイト] または Ru-Ti 酸化物でコーティングされたチタン) とカソード (スチール メッシュ) のコンパートメントを分離します。
ダイヤフラムは、水酸化物イオンが陽極コンパートメントに入るのを防ぎ、塩化物イオンが陰極コンパートメントに入るのを防ぎます。電解質として使用される飽和食塩水 (NaCl 水溶液) は陽極室に入り、そこで塩素ガスが発生します。
陽極での反応 (酸化):
カソード反応 (還元):
製品には塩化ナトリウムと水酸化ナトリウムが含まれています。 NaOH(s) は結晶化できます。
重要な反応
<オール>中和反応の例では、水酸化ナトリウムはプロトン酸と反応して水と対応する塩を生成します。強酸とのこのタイプの反応は非常に発熱的です。このような酸塩基反応は、滴定にも使用されます。ただし、水酸化ナトリウムは吸湿性があり、空気中の二酸化炭素を吸収するため、一次標準としては使用されません.
- 酸性酸化物との反応
これらの反応は、石炭の燃焼やその他の同様の産業プロセスで生成される有害な酸性ガス (SO2 など) を除去して、大気への放出を防ぐためによく使用されます。サンプルの反応は次のとおりです:
水酸化ナトリウムは可溶性であるため、通常は不溶性の遷移金属水酸化物を沈殿させるために使用されます。さらに、最も好ましい選択ではありませんが、ケン化のプロセスで NaOH を使用することもできます。
用途
<オール>水酸化ナトリウムはエネルギー分野でも使用されており、食品加工産業や、レーヨン、塗料、セラミック、ガラス、染料の製造から金属の洗浄、加工、漂白に至るまでの複数の製造プロセスで使用されています.
健康被害
水酸化ナトリウムの毒性は、水酸化ナトリウム溶液の濃度と組織との接触時間に依存します。
濃縮蒸気は、目や呼吸器系に深刻な損傷を与えます。
皮膚に接触すると、刺激による皮膚炎、脱毛、壊死を引き起こす可能性があります。
結論
水酸化ナトリウムは、業界全体で多数の用途を持つ最も単純な水酸化物の 1 つです。これは白色で無臭のイオン性化合物であり、腐食性が高く、長時間暴露すると潜在的な健康被害を引き起こす可能性もあります。とにかく、NaOH は多くの産業プロセスで非常に有用な成分です。
KOH (けん化でより一般的な塩基)、LiOH、Ca (OH)2 などの他の水酸化物について知り、それらの挙動と特性を NaOH と対比することも重要です。
