Natriumhydroxid | |||||
__ Na + _ _ HO - Struktur des Kristallgitters von Natriumhydroxid. |
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Identifizierung | |||||
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IUPAC-Name | Natriumhydroxid | ||||
N o CAS |
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(wasserfrei)||||
N o ECHA | 100.013.805 | ||||
N o EG | 215-185-5 (wasserfrei) 215-185-5 (H 2 O) |
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PubChem | 14798 | ||||
N o E | E524 | ||||
LÄCHELN |
[OH -]. [Na +] , |
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InChI |
InChI: InChI = InChI = 1 / Na.H 2 O / h; 1H2 / q + 1; /p-1/fNa.HO/h; 1h / qm; -1 |
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Aussehen | Festkörper in verschiedenen Formen, weiß, zerfließend, geruchlos | ||||
Chemische Eigenschaften | |||||
Formel | NaOH | ||||
Molmasse | 39,9971 ± 0,0004 g / mol H 2,52 %, Na 57,48 %, O 40 %, |
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pKa | starke Basis | ||||
Physikalische Eigenschaften | |||||
T ° Fusion | 318 °C | ||||
T ° Kochen | 1390 °C | ||||
Löslichkeit | in Wasser bei 20 ° C : 1090 g · L -1 | ||||
Volumenmasse | 2,1 g · cm -3 | ||||
Sättigungsdampfdruck |
0,13 kPa bei 739 °C 2,67 kPa bei 953 °C 13,3 kPa bei 1.111 °C 53,3 kPa bei 1.286 °C |
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Thermochemie | |||||
Δ Dampf H ° | 175 kJ · mol -1 ( 1 atm , 1388 ° C ) | ||||
Optische Eigenschaften | |||||
Brechungsindex | 1.357 | ||||
Vorsichtsmaßnahmen | |||||
SGH | |||||
Achtung H314, H314 : Verursacht schwere Verätzungen der Haut und schwere Augenschäden |
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WHMIS | |||||
E, E : Ätzendes Material Gefahrguttransport: Klasse 8 Angabe zu 1,0 % gemäß Inhaltsstoffliste |
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NFPA 704 | |||||
0 3 1 | |||||
Transport | |||||
80 : ätzend oder einen geringen Grad der Korrosivität zeigt UN - Nummer : 1823 : NATRIUMHYDROXID, FEST Klasse: 8 Label: 8 : Ätzende Stoffe Verpackung: Verpackungsgruppe II : mäßig gefährliche Stoffe;
80 : ätzend oder einen geringen Grad der Korrosivität zeigt UN - Nummer : 1824 : NATRIUMHYDROXIDLÖSUNG Klasse: 8 Label: 8 : Ätzende Stoffe Verpackung: Verpackungsgruppe II : mäßig gefährliche Stoffe; |
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Haut | Reizend | ||||
Augen | Reizend | ||||
Verwandte Verbindungen | |||||
Andere Kationen | Kaliumhydroxid | ||||
Einheiten von SI und STP, sofern nicht anders angegeben. | |||||
Das reine Natriumhydroxid wird Natronlauge genannt . Unter normalen Bedingungen liegt es als kristalliner Feststoff vor. Es ist ein mineralischer chemischer Körper aus der chemischen Formel NaOH , der bei Raumtemperatur ein ionischer Feststoff ist . Es ist bei ca. 318 °C schmelzbar , liegt im Allgemeinen in Form von Pellets, Flocken oder weißen Kugeln oder von durchscheinendem Aussehen vor, korrosiv. Es ist sehr hygroskopisch und wird oft auch in Wasser gelöst vermarktet. Es ist dort tatsächlich sehr löslich. Es ist auch sehr gut in Ethanol löslich . Die zulässige tägliche Aufnahmemenge wurde seit 1966 nicht mehr festgelegt. Das französische Arbeitsgesetz erlaubt Minderjährigen nicht, diese Chemikalie herzustellen oder zu handhaben.
Seine bekannteste Darreichungsform ist die mit Wasser gemischt, also in wässriger Lösung. Dies ist Natriumhydroxid, oft kurz als Soda oder Natronlauge bezeichnet . Es ist eine viskose transparente Lösung, die noch korrosiver ist als im reinen Zustand. Seine Aggressivität wird durch seinen benetzenden Aspekt verstärkt, der die Wirkung und den Kontakt mit der Haut erhöht.
Dieses Produkt, wichtiges Material der chemischen Industrie, Kapital zur Kontrolle eines alkalischen Mediums oder zur Regulierung des Säuregehalts in einem Prozess, ist auch in Form von Flocken oder Lösung im Handel gebräuchlich; es wird zum Beispiel als Rohrentblocker , Reinigungsmittel oder Neutralisationsmittel (von Säuren) verkauft.
Die chemischen Eigenschaften von Natriumhydroxid werden meist auf die im Zusammenhang Hydroxid - Ionen HO - worin a starke Base . Außerdem reagiert Natronlauge mit Kohlendioxid (CO 2) aus Luft und Karbonat.
Die Löslichkeit von Natronlauge in Wasser nimmt bei konstantem oder Umgebungsdruck mit der Temperatur zu. Sie beträgt 1090 g/l bei 20 °C (50%ige Lösung) und erreicht 3137 g/l bei 80 °C .
Diese hohe Löslichkeit, die beispielsweise viel höher ist als die von Kalk oder anderen Erdalkalihydroxiden, die Fülle seiner industriellen Produktion und der niedrigere Selbstkostenpreis als Kalilauge machen es zur am häufigsten verwendeten mineralischen Basis der Welt.
Dichteentwicklung der wässrigen Lösung in Abhängigkeit von der Konzentration:
Massenkonzentration (% m ) |
Molarität (Mol gelöster Stoff pro Liter Lösung: mol⋅L −1 ) |
Dichte (g⋅cm −3 ) |
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0,5 | 0,125 | 1.0039 |
1.0 | 0,252 | 1.0095 |
2.0 | 0,510 | 1.0207 |
3.0 | 0,774 | 1.0318 |
4.0 | 1.043 | 1.0428 |
5.0 | 1.317 | 1.0538 |
6.0 | 1.597 | 1,0648 |
7,0 | 1.883 | 1.0758 |
8.0 | 2.174 | 1.0869 |
9,0 | 2.470 | 1.0979 |
10,0 | 2.772 | 1.1089 |
11,0 | 3.080 | 1.1199 |
12.0 | 3.393 | 1.1309 |
13,0 | 3.711 | 1.1419 |
14,0 | 4.036 | 1.1530 |
15.0 | 4.365 | 1.1640 |
16.0 | 4.701 | 1.1751 |
17.0 | 5.041 | 1.1861 |
18.0 | 5.387 | 1.1971 |
19,0 | 5.739 | 1.2082 |
20,0 | 6.096 | 1.2192 |
22.0 | 6.827 | 1.2412 |
24,0 | 7.579 | 1.2631 |
26.0 | 8.352 | 1.2848 |
28.0 | 9.145 | 1.3064 |
30,0 | 9,958 | 1.3277 |
32,0 | 10.791 | 1.3488 |
34,0 | 11.643 | 1.3697 |
36.0 | 12.512 | 1.3901 |
38.0 | 13.398 | 1.4102 |
40,0 | 14.300 | 1.4299 |
In der Antike wurde Soda entweder mineralischen oder pflanzlichen Ursprungs verwendet. Soda, der Prototyp des Minerals Alkali , bezeichnet dann ein mehr oder weniger reines Natriumcarbonat , das im ersten Fall aus Seeablagerungen auf der Basis von Natron , möglicherweise gereinigt und getrocknet, und im zweiten Fall aus den auslaugenden Salzen der Asche stammte, die durch die Verbrennung von halophytic Pflanzen wie beispielsweise Salicornia oder Soudes . Ätznatron wurde dann durch Ätzen erhalten (siehe unten ).
Zwischen 1771 und 1791 erfand der Chemiker Nicolas Leblanc ein Verfahren zur Gewinnung von Natriumcarbonat aus Meerwasser, ein brennstoffintensives Verfahren, das zwischen 1861 und 1864 durch das wirtschaftlichere Solvay-Verfahren (entwickelt vom belgischen Unternehmer und Chemiker Ernest Solvay ) ersetzt wurde. . Diese Verfahren, insbesondere das zweite, ermöglichen es, die Kosten für Soda zu senken und die alten Techniken zu eliminieren.
Am Ende der XIX - ten Jahrhundert, das Aufkommen von Elektrizität durch die direkte Herstellung von Natriumhydroxid ermöglicht Elektrolyse einer wässrigen Lösung von Natriumchlorid , wobei die beiden Abteile der Elektrode sind durch eine Membran verhindert Gasmigration getrennt gelöst.
Wir haben also die folgenden zwei Halbreaktionen:
oder die Gesamtreaktionscharakteristik der Elektrolyse von Salzwasser: 2 NaCl (aq.) + 2 H 2 O→ 2 NaOH (wässrig) + Cl 2 (Gas) + H 2 (Gas)
Heute sind 99% der produzierten Soda elektrochemischen Ursprungs.
Natriumhydroxid wird durch Elektrolyse von Natriumchlorid (NaCl) gewonnen.
Soda wird derzeit hauptsächlich durch Elektrolyse mit einer Quecksilberkathode (Anode: Titan; Kathode: Quecksilber) gewonnen. Bei diesem Vorgang entstehen gleichzeitig Chlor , Natronlauge und Wasserstoff . Aber das Quecksilber ist ein Schwermetall schädliche Bioakkumulation und bei sehr niedrigeren Dosen, auch wenn sie in Mono- oder Di umgewandelt Methylquecksilber durch Bakterien . Es ist flüchtig und nicht abbaubar und durchdringt leicht die Lungenbarriere, was es zu einem der wichtigsten Umweltschadstoffe macht, der in allen Meeren zunimmt. Dies ist einer der Gründe, warum sich die beteiligten europäischen Unternehmen verpflichtet haben, diesen Prozess bis 2020 abzuschaffen und durch Membranelektrolysen zu ersetzen .
Es gibt noch ein anderes Verfahren: die Diaphragmaelektrolyse , bei der Asbest enthalten ist , die in Frankreich seit Ende der 1990er Jahre durch einen Verbundwerkstoff ersetzt wurde.
Diese Technik wurde in der Vergangenheit in Ägypten oder der Türkei verwendet. Es wird immer noch in Nordamerika verwendet, wo es natürliche Vorkommen von Natriumcarbonat gibt . Es ist eine Zugabe von Kalk zu Natriumcarbonat. Wir sprechen von Kaustizieren oder caustication . Die Reaktion ist geschrieben:
Na 2 CO 3 (fest) + Ca (OH) 2 ( wässrig ) → CaCO 3 + 2 NaOH (fest nach Verdunstung von Wasser aus Kalkmilch)Die jährliche Weltproduktion zwischen 1991 und 1998 wird auf 45 Millionen Tonnen geschätzt.
Natriumhydroxid wird in großen Mengen von mehreren Industrien verwendet. Die Hälfte der Produktion verbleibt in der chemischen Industrie, wo sie an der Entwicklung von mehr als 400 Grundprodukten durch anorganische Chemie oder organische Syntheseverfahren beteiligt ist .
Der andere Job, hauptsächlich als Basis, macht es in absteigender Reihenfolge der Bedürfnisse unerlässlich:
Soda wird in einigen Haarglätterprodukten verwendet, wird aber in der modernen Kosmetik tendenziell abgeschafft .
Natriumhydroxid wird verwendet für:
Soda kann verwendet werden, um Sonnenenergie in chemischer Form zu speichern. Tatsächlich ist die Reaktion zwischen Soda und Wasser stark exotherm . Nachdem das Soda verdünnt wurde, reicht es aus, die Sonnenenergie direkt zu verwenden, um das Wasser zu verdampfen und in den Ausgangszustand zurückzukehren.
Bei der Reaktion von Natronlauge mit Wasser und Aluminium wird Wasserstoff freigesetzt, der einen Verbrennungsmotor ohne Kohlendioxidausstoß betreiben kann .
Natriumhydroxid ist die im Labor am häufigsten verwendete Base. Es wird für viele Assays sowie für die Fällung von Hydroxiden verwendet. Es ist an Hydrolysereaktionen beteiligt.
Soda wird auch als Reagenz für chemische Tests verwendet. Tatsächlich bildet Soda in Gegenwart bestimmter Metallkationen einen Niederschlag einer bestimmten Farbe.
Metallisches Kation | Farbe des Niederschlags |
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Cu 2+ | Blau |
Fe 2+ | Grün |
Fe 3+ | Rost |
Zn2 + | Weiß |
Al 3+ | Weiß |
Ag + | Weiß |
Natriumhydroxid ist ein gefährliches Produkt, nicht wegen seiner metabolischen Toxizität (es wird in einigen Lebensmittellaken verwendet und die chemische Reaktion mit Salzsäure im Magensaft erzeugt einfach ungiftiges Salz ), sondern weil es ab 0,5 extremely extrem ätzend ist % Konzentration und sein direkter Kontakt zerstört organisches Gewebe.
Wie bei der Schwefelsäure und anders als bei der Salzsäure liegt die Gefahr nicht so sehr in ihrer starken Grundeigenschaft , sondern in ihrer Gier nach Wasser, die das Gewebe durch Austrocknung "verbrennt" und gleichzeitig die Reaktion stark exotherm macht. Darüber hinaus erschwert die viskose Natur konzentrierter Lösungen (zB 50%) versehentliche Kontakte.
Da die Auflösung von NaOH in Wasser stark exotherm ist, besteht bei der Zubereitung bzw. Verdünnung die Gefahr des Spritzens durch Kochen: Das Produkt muss daher ins Wasser gegossen werden und niemals umgekehrt. Gießen Sie langsam unter vorsichtigem Rühren, um die Temperatur des Behälters zu homogenisieren, die hoch sein und Dämpfe erzeugen kann.
Soda reagiert auch sehr heftig mit Säuren und bestimmten Metallen und sollte daher nicht in einem Metallbehälter wie einem Aluminium- oder Zinkeimer verdünnt werden.
Ätznatron ist reizend und ätzend auf Haut , Augen , Atemwege und Verdauungstrakt. Es muss mit Handschuhen, Schutzbrille und vollem Schutz des Gesichts und der Atemwege gehandhabt werden, wenn Staub oder Aerosol vorhanden ist . Bei sehr starkem Kontakt kann Soda die Nervenübertragung stören, den Schmerz der Verbrennung lindern und die Maßnahmen verzögern.
Bei Hautkontakt muss die Kontaktfläche zunächst abgewischt und dann schnellstmöglich mit Wasser gespült werden, die imprägnierte Kleidung unter Vermeidung des Kontakts der Base mit der Haut ausziehen und einen Arzt aufsuchen.
Bei versehentlicher Einnahme kein Erbrechen herbeiführen, da die Gefahr von Doppelverbrennungen (hin und her) besteht. Rufen Sie so schnell wie möglich Hilfe oder eine Giftnotrufzentrale an .
Bei Augenkontakt 15 bis 20 Minuten mit Wasser oder physiologischem Serum spülen und dann einen Augenarzt aufsuchen. Ätznatron durchdringt die gesamte Hornhaut des Auges in weniger als vierzig Sekunden.
Natronlauge erhöht den pH-Wert von Gewässern und stellt somit eine Bedrohung für die Wasserflora und -fauna dar.
Ätznatron dringt in die Erde ein und kann die Landwirtschaft sowie die Umwelt von Pflanzen, Mineralien und Tieren in der Nähe oder in der Ferne (Fluss, Fluss, Grundwasser) schädigen.