氢氧化钠化工原料用作高纯试剂

发布日期 :2021-06-03 11:37 编号:5785092 发布IP:219.137.207.97
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白色半透明片状或颗粒
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 氢氧化钠

CAS登录号 1310-73-2  EINECS登录号 215-185-5  化学式 NaOH   分子量 39.996  

熔点 318.4℃(591 K)  沸点 1390 ℃ (1663 K)   水溶性 109 g (20 ℃)(极易溶于水)

密度 2.130 g/cm³    外观 白色半透明片状或颗粒    闪点 176-178℃

别称: 片碱、 烧碱、火碱、苛性钠、苛性碱、烧碱(固体)、固碱、苛性曹达、钠氧条、苛性钠片

应用:基本化工原料,用作高纯试剂,广泛用于化工、冶金、造纸、石油、纺织以及日用化工等部门。用于漂白、制造肥皂、纸张、人造丝、整理棉织品,精炼煤油等

氢氧化钠为一种具有强腐蚀性的强碱,一般为片状或颗粒形态,易溶于水(溶于水时放热)并形成碱性溶液,另有潮解性,易吸取空气中的水蒸气(潮解)和二氧化碳(变质)。

NaOH是化学实验室其中一种必备的化学品,亦为常见的化工品之一。纯品是无色透明的晶体。工业品含有少量的氯化钠和碳酸钠,是白色不透明的晶体。有块状,片状,粒状和棒状等。氢氧化钠在水处理中可作为碱性清洗剂,溶于乙醇和甘油,不溶于丙醇、乙醚。在高温下对碳钠也有腐蚀作用。与氯、溴、碘等卤素发生歧化反应,与酸类起中和作用而生成盐和水。

应用领域

片碱是基本化工原料,广泛用于造纸、合成洗涤及肥皂、粘胶纤维、人造丝及绵织品等轻纺工业方面,农药、染料、橡胶和化学工业方面、石油钻探,精炼石油油脂和提炼焦油的石油工业,以及国防工业、机械工业、木材加工、冶金工业,医药工业及城市建设等方面,用于纺织、印染、搪瓷、玻璃、制革、冶金、食品等行业。还用于制造化学品人造丝和玻璃纸。

一、化学实验

可以用作化学实验。除了用做试剂以外,由于它有很强的吸水性和潮解性,还可用做碱性干燥剂。也可以吸收酸性气体(如在硫在氧气中燃烧的实验中,氢氧化钠溶液可装入瓶中吸收有毒的二氧化硫)。

中性、碱性气体中混有CO₂,可用NaOH除杂,生成Na₂CO₃(碳酸钠)和H₂O(生成的Na₂CO₃溶于H₂O中):CO₂+2NaOH = Na₂CO₃+H₂O;H2O+CO2+Na2CO3=2NaHCO3

二、化学工业

氢氧化钠在国民经济中有广泛应用,许多工业部门都需要氢氧化钠。使用氢氧化钠最多的部门是化学药品的制造,其次是造纸、炼铝、炼钨、人造丝、人造棉和肥皂制造业。另外,在生产染料、塑料、药剂及有机中间体,旧橡胶的再生,制金属钠、水的电解以及无机盐生产中,制取硼砂、铬盐、锰酸盐、磷酸盐等,也要使用大量的烧碱。同时氢氧化钠是生产聚碳酸酯、超级吸收质聚合物、沸石、环氧树脂、磷酸钠、亚硫酸钠和大量钠盐的重要原材料之一。

氢氧化钠的特性决定了这一产品在大量的化学反应中是不可缺少的重要物质。氢氧化钠是生产聚碳酸酯,超级吸收质聚合物,沸石,环氧树脂,磷酸钠,亚硫酸钠和大量钠盐的重要原材料之一。

1、洗涤用品

氢氧化钠一直被用于传统的生活用途。直到今天,肥皂、香皂和其它种类的洗涤用品对烧碱的需求量依然占烧碱的15%左右。

(1)肥皂:制造肥皂是烧碱最古老和最广泛的用途,在制造肥皂的过程中,烧碱被用来中和脂肪酸。

油酸是单不饱和脂肪酸,由油水解得;软、硬脂酸都是饱和脂肪酸,由脂肪水解得。

如果使用氢氧化钾水解,得到的肥皂是软的。

向溶液中加入氯化钠可以减小脂肪酸盐的溶解度从而分离出脂肪酸盐,这一过程叫盐析。脂肪酸盐是肥皂的主要成分,经填充剂处理可得块状肥皂。

肥皂的主要成分是脂肪酸的钠盐,通常用油脂和氢氧化钠为原料经过皂化反应而制成。肥皂中除含脂肪酸盐外,还含有松香、水玻璃、香料、染料等填充剂。从结构上看,在脂肪酸钠的分子中含有非极性的憎水部分(烃基)和极性的亲水部分(羧基)。憎水基具有亲油的性能。在洗涤时,污垢中的油脂被搅动、分散成细小的油滴,与肥皂接触后,脂肪酸钠分子的憎水基(烃基)就插入油滴内,靠范德华力与油脂分子结合在一起。而易溶于水的亲水基(羧基)部分伸在油滴外面,插入水中。肥皂的主要成分是NaOH,但是NaOH并不是肥皂,它的水溶液有滑腻感,可以做肥皂。肥皂是一种乳化剂。原理就是皂化反应。

CH3COOCH2CH3+NaOH=CH3COONa+CH3CH2OH

CH3COONa就是肥皂中起作用的成分了

(2) 洗涤剂:氢氧化钠被用于生产各种洗涤剂,甚至如今的洗衣粉(十二烷基苯磺酸钠等成分)也是由大量的烧碱制造出来的,烧碱被用于磺化反应后对过剩的发烟硫酸进行中和。

2、皂化反应

脂肪和植物油的主要成分是三酸甘油酯(三酰甘油),它的碱水解方程式为:

(RCOO)3C3H5(油脂)+3NaOH=3(RCOONa)(脂肪酸钠)+C3H8O3(甘油)

该反应为生产肥皂的原理,故得名皂化反应。

R基可能不同,但生成的R-COONa都可以做肥皂。常见的R-有:

C17H33-:8-十七碳烯基。R-COOH为油酸。

C15H31-:正十五烷基。R-COOH为软脂酸。

C17H35-:正十七烷基。R-COOH为硬脂酸。

3、造纸

氢氧化钠在造纸工业中发挥着重要的作用。由于其碱性特质,它被用于煮和漂白纸页的过程。

造纸的原料是木材或草类植物,这些植物里除含纤维素外,还含有相当多的非纤维素(木质素、树胶等)。氢氧化钠用于脱木素,只有脱除了木材中的木质素,才能得到纤维。加入稀的氢氧化钠溶液可将非纤维素成分溶解而分离,从而制得以纤维素为主要成分的纸浆。

4、人造纤维和纺织、印染

(1)人造纤维如人造棉、人造毛、人造丝等,大都是粘胶纤维,它们是用纤维素、氢氧化钠、二硫化碳(CS2)为原料制成粘胶液,经喷丝、凝结而制得。

(2)纺织

棉、麻纺织物用浓氢氧化钠(烧碱)溶液处理以改善纤维性能。在纺织工业中,氢氧化钠被用于纤维的处理和染色,且用于对棉纤维进行丝光处理。主要用途 :丝光处理人造纤维。棉织品用烧碱溶液处理后,能除去覆盖在棉织品上的蜡质、油脂、淀粉等物质,同时能增加织物的丝光色泽,使染色更均匀。

(3) 粘胶纤维

首先要用18~20%烧碱溶液去浸渍纤维素,使它成为碱纤维素,然后将碱纤维素干燥、粉碎,再加二硫化碳,最后用稀碱液把磺酸盐溶解,便得到粘胶液。再经过滤、抽真空(去气泡),就可用以抽丝了

(4)片碱用在印染方面, 主要用于靛系染料、醌系染料。还原染料染色过程中要先用烧碱溶液和保险粉将其还原为隐色体酸,染色后再用氧化剂氧化成原来的不溶性状态。

5、精炼石油

石油产品经硫酸洗涤后还含有一些酸性物质,必须用氢氧化钠溶液洗涤,再经水洗,才能得到精制产品。

6、吸收二氧化碳气体

中性、碱性气体中混有CO₂,可用NaOH除杂,生成Na₂CO₃(碳酸钠)和H₂O(生成的Na₂CO₃溶于H₂O中):

CO₂+2NaOH = Na₂CO₃+H₂O

如果CO₂过量,多余的CO₂会与生成的Na₂CO₃继续反应,生成NaHCO3(碳酸氢钠):

H2O+CO2+Na2CO3=2NaHCO3

 


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