صنایع شیمیاییعمومی

هیدروکسید سدیم چیست از کاربردها و خطرات آن چه می دانید؟

هیدروکسید سدیم (NaOH) که به عنوان سود سوزآور یا آب قلیایی نیز شناخته می شود یک ماده شیمیایی بسیار قوی است که در بسیاری از حلال ها و پاک کننده های صنعتی مورد استفاده قرار می گیرد.

این ترکیب با نام های دیگری از جمله کاستیک سودا یا محلول سود پرک نیز خرید و فروش می شود و در محصولات کف سازی ، تمیز کننده آجر ، سیمان و غیره یافت می شود.

از نظر صنعتی هیدروکسید سدیم ممکن است در فرآیندهای تولید محصولاتی از جمله پلاستیک ، صابون و منسوجات ریونی استفاده شود. همچنین به عنوان بافر pH نیز کاربرد دارد. در ادامه مقاله در نشریه جهان شیمی فیزیک توضیحات بیشتری در این رابطه ارائه می گردد لطفا همراه ما باشید.

کاربردهای عمومی هیدروکسید سدیم

این ماده شیمیایی به شدت خورنده است و به دلیل توانایی آن در تغییر شیمیایی چربی ها در فرآیندی به نام صابون سازی مفید است. در صنعت به عنوان معرف شیمیایی ، برای ساخت صابون و در پخت و پز برای تیمار برخی از غذاها استفاده می شود.

روغن ها و چربی ها حاوی مخلوطی از اسیدهای چرب هستند که با مولکول گلیسرول پیوند خورده و تری گلیسیرید را تشکیل می دهند. سدیم هیدروکسید، تری گلیسیرید را تجزیه کرده و اسیدها را به نمک های سدیم تبدیل می کند مانند سدیم تالووات و سدیم پالمیتات تولید می کند.

این نمک ها به عنوان سورفاکتانت ، موادی که کشش سطحی مایعات را کاهش می دهند، مورد استفاده قرار می گیرند. آنها توپ های کوچکی در اطراف ذرات چربی تشکیل می دهند و آبگریز بودن چربی ها را تغییر داده و اجازه می دهند که در آب حل شوند.

فرآیندهای مدرن تولید صابون ، هرچند هنوز بر اساس ترکیبی از مواد قلیایی قوی مانند هیدروکسید سدیم و روغن یا چربی است ولی بعید به نظر می رسد که سدیم هیدروکسید و چربی مستقیما ترکیب شوند زیرا صابون تولید شده بسیار خشن خواهد بود.

هیدروکسید سدیم چیست از کاربردها و خطرات آن چه می دانید؟
هیدروکسید سدیم چیست از کاربردها و خطرات آن چه می دانید؟

ویژگی های هیدروکسید سدیم

سدیم هیدروکسید خالص یک جامد سفید رنگ است که به شکل گلوله ، پرک ، گرانول و همچنین محلول اشباع ۵۰٪ موجود است. این ماده سمی است و  به راحتی دی اکسید کربن را از هوا جذب می کند ، بنابراین باید آن را در یک محفظه محکم نگهداری کرد.

این ماده شیمیایی در آب ، اتانول و متانول محلول است اگرچه حلالیت کمتری در این حلال ها نسبت به هیدروکسید پتاسیم نشان می دهد. NaOH در اتر و سایر حلال های غیر قطبی نامحلول است. محلول هیدروکسید سدیم لکه زرد رنگ روی پارچه و کاغذ باقی می گذارد.

در نزدیکی رطوبت ، سدیم هیدروکسید می تواند بافت حیوانی و گیاهی و تاحدودی فلزات را بسوزاند یا بخورد. NaOH به راحتی در آب ، الکل و گلیسرول حل شده در حین حل شدن گرما تولید می کند.

این ترکیب در طیف گسترده ای از فرایندها استفاده می شود. به عنوان مثال اسیدهای موجود در پالایش نفت را احیا می کند و در صنایع غذایی برای کندن پوست میوه ها و سبزیجات مورد استفاده قرار می گیرد. برخی صنایع از آن برای قلم زنی استفاده می کنند.

هیدروکسید سدیم همچنین متداول ترین بازی است که در آزمایشگاه های شیمیایی مورد استفاده قرار می گیرد زیرا می تواند تعداد زیادی کاتیون را تست کند (که به آن آنالیز معدنی کیفی می گویند). همچنین مواد قلیایی را برای واکنش هایی که به آن نیاز دارند ، مانند بیوره ، فراهم می کند.

خواص فیزیکی و شیمیایی

  • فرمول شیمیایی: NaOH
  • وزن مولکولی : ۴۰.۰
  • نقطه ذوب ۳۱۸. ۴ : درجه سانتی گراد
  • نقطه جوش ۱۳۹۰ : درجه سانتی گراد
  • وزن مخصوص ۲.۱۳ :
  • انحلال پذیری: محلول در آب ، اتانول و گلیسرول ؛ نامحلول در استون و اتر
  • مشخصات کلی: جامد سفید رنگ
هیدروکسید سدیم چیست از کاربردها و خطرات آن چه می دانید؟
هیدروکسید سدیم چیست از کاربردها و خطرات آن چه می دانید؟

واکنش های شیمیایی هیدروکسید سدیم

این ترکیب کاملاً یونی است و حاوی یون های سدیم و یون های هیدروکسید است. یون هیدروکسید ، NaOH را به یک باز قوی تبدیل می کند که با اسیدها واکنش داده و آب تشکیل می دهد و نمک های مربوطه  به عنوان مثال ، با اسید هیدروکلریک ، کلرید سدیم تشکیل می شود:

NaOH (aq) + HCl (aq) → NaCl (aq) + H2O (l)

به طور کلی چنین واکنش های خنثی سازی با یک معادله یونی خالص ساده نشان داده می شود:

OH− (aq) + H + (aq) H2O

این واکنش هنگام استفاده از اسید قوی گرما آزاد می کند. چنین واکنش های اسید و بازی برای تیتراسیون استفاده می شوند و در واقع این یک روش معمول برای اندازه گیری غلظت اسیدها است.

اکسیدهای اسیدی مانند دی اکسید گوگرد (SO2) و دی اکسید کربن نیز به طور کامل  با این ماده واکنش نشان می دهند. چنین واکنش هایی اغلب برای “تمیز کردن” گازهای اسیدی مضر (مانند SO2 و H2S) و جلوگیری از انتشار آنها در جو استفاده می شود.

۲NaOH + CO2 → Na2CO3 + H2O

هیدروکسید سدیم به آرامی با شیشه واکنش داده و سیلیکات سدیم را تشکیل می دهد بنابراین اتصالات شیشه ای و قفل های در معرض NaOH تمایل به “یخ زدن” دارند.

فلاسک ها و راکتورهای شیمیایی دارای روکش شیشه ای در صورت قرار گرفتن طولانی مدت در معرض هیدروکسید سدیم گرم تخریب می شود.

این ماده شیمیایی به آهن یا مس حمله نمی کند اما بسیاری از فلزات دیگر مانند آلومینیوم ، روی و تیتانیوم به سرعت مورد حمله قرار می گیرند. به همین دلیل ظرف های آلومینیومی را هرگز نباید با آن تمیز کرد.

۲Al (s) + 6NaOH (aq) → ۳H2 (g) + 2Na3AlO3 (aq)

بسیاری از غیر فلزات نیز با هیدروکسید سدیم واکنش داده و نمک تشکیل می دهند. به عنوان مثال ، فسفر هیپوفسفیت سدیم ایجاد می کند ، در حالی که سیلیکون سیلیکات سدیم می دهد.

برخلاف NaOH  هیدروکسیدهای اکثر فلزات نامحلول هستند و بنابراین می توان از سدیم هیدروکسید برای رسوب هیدروکسیدهای فلز استفاده کرد. یکی از این هیدروکسیدها، هیدروکسید آلومینیوم است که به عنوان یک توده ژلاتینی برای تصفیه ذرات معلق در تصفیه آب استفاده می شود. هیدروکسید آلومینیوم در تصفیه خانه از سولفات آلومینیوم با واکنش با NaOH تهیه می شود:

۶NaOH (aq) + Al2 (SO4) 3 (aq) → ۲ Al (OH) 3 (s) + 3Na2SO4 (aq)

هیدروکسید سدیم به آسانی با اسیدهای کربوکسیلیک واکنش می دهد و نمک های آنها را تشکیل می دهد و حتی یک باز به اندازه کافی قوی برای تشکیل نمک با فنول ها است.

NaOH همچنین می تواند برای هیدرولیز بازی استرها (مانند صابون سازی) ، آمیدها و آلکیل هالیدها استفاده شود. با این حال ، حلالیت محدود NaOH در حلال های آلی به این معنی است که KOH محلول تر اغلب ترجیح داده می شود.

هیدروکسید سدیم چیست از کاربردها و خطرات آن چه می دانید؟
هیدروکسید سدیم چیست از کاربردها و خطرات آن چه می دانید؟

کاربردهای هیدروکسید سدیم در صنایع

 

کاربردی عمومی

سدیم هیدروکسید اصلی ترین باز قوی مورد استفاده در صنایع شیمیایی است که بطور عمده به صورت محلول آبی مورد استفاده قرار می گیرد زیرا محلول ها ارزان تر هستند. از این ماده برای واکنش های شیمیایی و همچنین خنثی سازی مواد اسیدی استفاده می شود. همچنین می تواند به عنوان یک عامل خنثی کننده در پالایش نفت استفاده شود.

برای انجام آزمایش

سدیم هیدروکسید  همراه با روی برای آزمایش معروف “سکه های طلا” استفاده می شود. یک سکه یک پنی در محلول NaOH همراه با مقداری فلز روی گرانولی جوشانده می شود ، رنگ سکه در حدود ۴۵ ثانیه نقره ای می شود.

سپس سکه را برای چند ثانیه در شعله مشعل نگه می دارند تا طلایی شود. دلیل این امر این است که روی  گرانولی در NaOH حل می شود و Zn (OH) ۴۲- را تشکیل می دهد. یون روی حاصل در سطح سکه  یک پنی مسی به روی فلزی تبدیل می شود. روی و مس هنگام گرم شدن در شعله به شکل برنج در می آیند.

استفاده در آنالیز شیمیایی

در شیمی تجزیه محلول سدیم هیدروکسید اغلب برای اندازه گیری غلظت اسیدها با تیتراسیون استفاده می شود. از آنجا که NaOH یک استاندارد اولیه نیست ، ابتدا باید محلول ها با تیتراسیون در برابر استانداردی مانند KHP استاندارد سازی شوند. بورت های در معرض NaOH  باید بلافاصله پس از استفاده شستشو داده شوند تا از “یخ زدن” یا شیشه ای شدن جلوگیری شود.

صابون سازی

صابون سازی سنتی ترین فرآیند شیمیایی با استفاده از سدیم هیدروکسید است. عرب ها در قرن هفتم تولید صابون را از این طریق آغاز کردند و امروزه نیز از این فرایند اولیه استفاده می شود.

بیودیزل

برای تولید بیودیزل ، سدیم هیدروکسید به عنوان کاتالیزور برای ترانس استریفیکاسیون متانول و تری گلیسیرید استفاده می شود. این فرآیند فقط با هیدروکسید سدیم بی آب کار می کند ، زیرا آب و چربی را که با متانول آلوده شده است، به صابون تبدیل می کند.

در این فرآیند بیشتر از هیدروکسید پتاسیم استفاده می شود زیرا هزینه کمتری دارد و مقدار کمتری برای نتایج مشابه مورد نیاز است. جایگزین دیگر سیلیکات سدیم است.

هیدروکسید سدیم چیست از کاربردها و خطرات آن چه می دانید؟
هیدروکسید سدیم چیست از کاربردها و خطرات آن چه می دانید؟

حکاکی آلومینیومی

بازهای قوی مانند NaOH به آلومینیوم حمله می کنند. این  فرایند می تواند در تراشیدن سطح یا تبدیل سطح صیقلی به سطح ساتن مانند مفید باشد ، اما بدون تحریک بیشتر مانند آنودایز یا آلودایز سطح ممکن است در حالت عادی یا در شرایط شدید جوی دچار خوردگی شود.

آماده سازی غذا

مصارف غذایی NaOH شامل شستشو یا لایه برداری شیمیایی میوه ها و سبزیجات ، فرآوری شکلات و کاکائو ، تولید رنگ کارامل ، سوزاندن طیور ، فرآوری نوشابه و ضخیم شدن بستنی است. زیتون ها غالباً برای نرم شدن به چاشنی های مختلف نیاز دارند که یکی از آنها سدیم هیدروکسید است. غذاهای خاص فرآوری شده با NaOH عبارتند از:

مغز ذرت خشک شده که با خیساندن در محلول هیدروکسید سدیم بازسازی می شود. در این شرایط اندازه آنها بطور قابل توجهی افزایش می یابد و ممکن است با پخت در روغن داغ و نمک زدن به شکل مغزهای ذرت پردازش شوند. سدیم هیدروکسید همچنین باعث ژله ای شدن سفیده تخم مرغ برای کاربردهای مختلف می شود.

مصارف خانگی

کاستیک مایع  در خانه به عنوان عاملی برای باز کردن انسداد لوله ها استفاده می شود که به صورت کریستال خشک یا ژل مایع غلیظ ارائه می شود. مکانیسم شیمیایی مورد استفاده تبدیل گریس به نوعی صابون است.

هضم بافت

این فرآیند شامل قرار دادن یک لاشه در یک محفظه مهر و موم شده است. سپس لاشه را در مخلوطی از آب و سدیم هیدروکسید قرار می دهند که باعث می شود پیوندهای شیمیایی بدن سالم باقی بماند. این روند در نهایت لاشه را به مایعی شبیه قهوه تبدیل می کند و تنها جامدات باقی مانده پوست و استخوان است که می تواند بین نوک انگشتان فرد خرد شود.

همچنین لازم به ذکر است که سدیم هیدروکسید اغلب در فرآیند تجزیه راه های مسدود شده با دفن زباله ها توسط پیمانکاران استفاده می شود. بر این اساس در طول تاریخ دیده شده که هیدروکسید سدیم توسط جنایتکاران و قاتلان زنجیره ای برای دفع اجساد قربانیان استفاده شده است.

داروهای غیر قانونی

از آنجا که سدیم هیدروکسید ماده اصلی در فرآیند تولید مت آمفتامین است ، خرید هیدروکسید سدیم خالص به عنوان یک محصول مصرفی در ایالات متحده غیرممکن است.

هیدروکسید سدیم چیست از کاربردها و خطرات آن چه می دانید؟
هیدروکسید سدیم چیست از کاربردها و خطرات آن چه می دانید؟

روش های تولید هیدروکسید سدیم

هیدروکسید سدیم (همراه با کلر و هیدروژن) از طریق فرایند کلرالکالی تولید می شود. این فرآیند شامل الکترولیز محلول آبی کلرید سدیم است. هیدروکسید سدیم در کاتد تجمع می یابد ، جایی که آب به گاز هیدروژن و یون هیدروکسید کاهش می یابد:

۲Na + + 2H2O + 2e− → H2 + 2NaOH

برای تولید NaOH لازم است که از واکنش NaOH با کلر جلوگیری شود. این روند به طور معمول به یکی از سه روش زیر انجام می شود ، که از نظر اقتصادی فرآیند سلول غشایی مقرون به صرفه است.

فرآیند سلول جیوه

فلز سدیم به صورت آمالگام در کاتد جیوه شکل می گیرد. این سدیم سپس با آب واکنش داده و NaOH تولید می کند. نگرانی هایی در مورد انتشار جیوه وجود دارد اگرچه کارخانه های مدرن ادعا می کنند که در این زمینه ایمن هستند.

فرآیند سلول دیافراگمی

از کاتد فولادی استفاده می شود و از واکنش NaOH با Cl2 با استفاده از دیافراگم متخلخل جلوگیری می شود. در فرآیند سلول دیافراگمی ناحیه آند با یک دیافراگم نفوذپذی از ناحیه کاتد جدا می شود. آب نمک به محفظه آند وارد شده و از طریق دیافراگم به داخل محفظه کاتد جریان می یابد. آب نمک سوزآور رقیق سلول را ترک می کند.

سود سوزآور معمولاً باید تا ۵۰ درصد غلیظ  شده و نمک آن حذف شود. این کار با استفاده از یک فرآیند تبخیری با حدود سه تن بخار در هر تن سود سوزآور انجام می شود. نمک جدا شده از آب نمک سوزآور را می توان برای اشباع آب نمک رقیق استفاده کرد.

فرآیند سلول غشایی

این فرآیند مشابه فرآیند سلول دیافراگم ، با غشای Nafion برای جدا کردن واکنش های کاتد و آند انجام می شود. در این واکنش فقط یونهای سدیم و کمی آب از غشا عبور می کنند NaOH با کیفیت بالاتری تولید می کند.

از بین سه فرآیند ، فرآیند سلول غشایی به کمترین میزان انرژی الکتریکی نیاز دارد و مقدار بخار مورد نیاز برای تغلیظ سوزآور نسبتاً کم است (کمتر از یک تن در هر تن سود سوزآور).

یک روش قدیمی برای تولید  NaOH  فرآیند LeBlanc است که کربنات سدیم را تولید می کند و پس از آن برای ایجاد دی اکسید کربن و اکسید سدیم بو داده می شد. این روش هنوز گاه به گاه مورد استفاده قرار می گیرد.

چه کسانی در معرض هیدروکسید سدیم قرار دارند؟

هر شخصی که از محصولات حاوی این ماده  استفاده می کند می تواند در معرض خطر قرار گیرد. این ترکیب شیمیایی در صنعت و تحقیقات استفاده می شود و در برخی از پاک کننده های خانگی مانند پاک کننده های فاضلاب و پاک کننده های فر وجود دارد. همچنین در تهیه صابون های خانگی و برای تمیز کردن چوب ها قبل از رنگ آمیزی استفاده می شود.

هیدروکسید سدیم چیست از کاربردها و خطرات آن چه می دانید؟
هیدروکسید سدیم چیست از کاربردها و خطرات آن چه می دانید؟

خطرات و عوارض هیدروکسید سدیم چیست؟

سدیم هیدروکسید می تواند سوختگی های جدی ایجاد کند. در صورت ورود به چشم می تواند باعث کوری شود. در حالی که هیدروکسید سدیم بخار نمی شود ، اگر گرد و غبار یا پودر آن استنشاق شود می تواند باعث آسیب شدید ریه شود.

وزارت بهداشت و خدمات انسانی (DHHS) ، آژانس بین المللی تحقیقات سرطان (IARC) و آژانس حفاظت از محیط زیست ایالات متحده (EPA) هیدروکسید سدیم را برای سرطان زایی در انسان طبقه بندی نکرده اند.

هیچ آزمایش پزشکی برای تشخیص  قرار گرفتن در معرض هیدروکسید سدیم وجود ندارد. برای کاهش خطر قرار گرفتن در معرض این ماده شیمیایی  محصولات حاوی آن را دور از دسترس کودکان نگهداری کنید.

بهتر است بدانید:

هنگام کار با محلول های هیدروکسید سدیم ، همیشه دستورالعمل محصول را دنبال کنید. دستکش های لاتکس یا نیتریل بپوشید و آنها را برای وجود سوراخ بررسی کنید. برای محافظت از پوست خود لباس آستین بلند و شلوار بپوشید و در صورت آلوده شدن لباس ها را با دقت بیرون آورید تا از پخش شدن سدیم هیدروکسید بر روی پوست خود جلوگیری کنید.

در صورت تماس این ماده شیمیایی با پوست یا چشم در صورت تداوم سوزش با آب به خوبی شستشو دهید و به دنبال کمک پزشکی باشید. در صورت بلع فوراً به پزشک مراجعه کنید و برای استفراغ تلاش نکنید.

هیدروکسید سدیم جامد یا محلول های حاوی غلظت بالای NaOH  است که ممکن است باعث سوختگی شیمیایی ، آسیب دائمی ، زخم و کوری شوند. حل شدن هیدروکسید سدیم بسیار گرمازا است و گرمای حاصله ممکن است باعث سوختگی حرارتی یا اشتعال مواد قابل اشتعال شود.

قیمت سدیم هیدروکسید

این ترکیب شیمیایی توسط شرکت های تولید و توزیع مواد شیمیایی در بسته بندی های مختلف برای کاربرد در صنایع به بازار عرضه می شود و امکان خرید سدیم هیدروکسید به صورت اینترنتی و حضوری هم اکنون فراهم است. قیمت سود پرک برحسب گریدهای مختلف این ماده شیمیایی متفاوت است.

خرید هیدروکسید سدیم

برچسب ها

نوشته های مشابه

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

دکمه بازگشت به بالا
بستن