氢氧化钠
氢氧化钠,分子式为NaOH。因另一名称caustic soda而在香港称为哥士的),具有强腐蚀性。其水溶液呈强碱性,能使酚酞变红,使石蕊溶液变蓝。纯氢氧化钠是白色固体可用颗粒并具有吸湿性,因此它应存放在一个密封的容器中。氢氧化钠溶于乙醇和甲醇。熔融氢氧化钠需要很高的温度。氢氧化钠溶液会在布料和纸张留下黄色污渍。氢氧化钠是一种极常用的碱,是化学实验室的必备药品之一。它的溶液可以用作洗涤液。
1 基本信息
氢氧化钠(NaOH,俗称火碱﹑烧碱及苛性钠,因其另一英文名为“caustic soda”被香港人俗称为“哥士的”)是一种具强腐蚀性的碱性物质,溶于水后可使酚酞试液呈现红色、石蕊试纸呈现蓝色。氢氧化钠被广用于工业中,诸如纸浆、纺织品、饮用水、肥皂与洗洁剂等的制作与加工,其于2004年的全球产量高达6000万公吨[1],足可看出化学工业对氢氧化钠的需求。
2 基本简介 分子式:NaOH
密度1.515g/mLat 20°C
熔点318 °C (591 K)
沸点1388 °C (1663 K)
闪点176-178°C
折射率1,473-1,475
性质:熔融白色颗粒或条状,现常制成小片状。易吸收空气中的水分和二氧化碳。1g溶于0.9ml冷水、0.3ml沸水、7.2ml无水乙醇、4.2ml甲醇,溶于甘油。溶于水、乙醇时或溶液与酸混合时产生剧热。溶液呈强碱性。相对密度2.13。熔点318℃。沸点1390℃。半数致死量(小鼠,腹腔)40mg/kg。有腐蚀性。其水溶液有涩味和滑腻感。25%的氢氧化钠溶液对二氧化碳有吸收作用,也是生物实验常用的化学品。固体的氢氧化钠不具有挥发性,具有碱的通性。
3 基本特性 3.1 吸水性 有强烈的腐蚀性,有吸水性及潮解性(所以NaOH敞口放置,质量会增加),可用作干燥剂,但是,不能干燥二氧化硫、二氧化碳、二氧化氮和氯化氢等酸性气体,因为可以和CO2等发生反应从而变质。(会与酸性气体发生反应。)且在空气中易潮解而液化(因吸水而溶解的现象,属于物理变化);溶于水,同时放出大量热。能使酚酞变红,使紫色石蕊试液变蓝,属于强碱。腐蚀铝性物质,不腐蚀塑料。只需放在空气中数分钟,就会吸收水分,成为液态毒药。其熔点为318.4℃。除溶于水之外,氢氧化钠还易溶于乙醇、甘油;但不溶于乙醚、丙酮、液氨。
3.2 强碱性 其液体是一种无色,有涩味和滑腻感的液体。氢氧化钠在空气中可与二氧化碳反应而变质。反应的化学方程式为:
2NaOH + CO2==== Na2CO3 + H2O
钠(Na)与水反应(与水反应时,应用烧杯并在烧杯上加盖玻璃片,反应时钠块浮在水面上,熔成球状,游于水面,有“嘶嘶”的响声,产生氢气,并有生成物飞溅),生成强碱性NaOH溶液,并放出氢气。固体NaOH中OH以O-H共价键结合,Na+与OH-以强离子键结合,溶于水其解离度近乎100%,故其水溶液呈强碱性,可使无色的酚酞试液变红色,或使PH试纸、紫色石蕊溶液等变蓝。
3.3 其他性质 纯的无水氢氧化钠为白色半透明,结晶状固体。氢氧化钠极易溶于水,溶解度随温度的升高而增大,溶解时能放出大量的热,288K时其饱和溶液浓度可达16.4mol/L(1:1)。它的水溶液有涩味和滑腻感,溶液呈强碱性,能与酸性物质反应,具备碱的一切通性。市售烧碱有固态和液态两种:纯固体烧碱呈白色,有块状、片状、棒状、粒状,质脆;纯液体烧碱为无色透明液体。氢氧化钠还易溶于乙醇、甘油;但不溶于乙醚、丙酮、液氨。对纤维、皮肤、玻璃、陶瓷等有腐蚀作用,溶解或浓溶液稀释时会放出热量;与无机酸发生中和反应也能产生大量热,生成相应的盐类;与金属铝和锌、非金属硼和硅等反应放出氢;与氯、溴、碘等卤素发生歧化反应。能从水溶液中沉淀金属离子成为氢氧化物;能使油脂发生皂化反应,生成相应的有机酸的钠盐和醇,这是去除织物上的油污的原理。注:氢氧化钠只要拿出来放在空气中就会迅速吸收空气中的水分子(即潮解)而溶解生成氢氧化钠溶液。
4 基本用途 氢氧化钠的用途十分广泛,在化学实验中,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。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。工业用氢氧化钠应符合国家标准GB 209-2006;工业用离子交换膜法氢氧化钠应符合国家标准GB/T 11199-89;化纤用氢氧化钠应符合国家标准GB 11212-89;食用氢氧化钠应符合国家标准GB 5175-85。光合实验中吸收二氧化碳。
在工业上,氢氧化钠通常称为烧碱,或叫火碱、苛性钠。这是因为较浓的氢氧化钠溶液溅到皮肤上,会腐蚀表皮,造成烧伤。它对蛋白质有溶解作用,有强烈刺激性和腐蚀性(由于其对蛋白质有溶解作用,与酸烧伤相比,碱烧伤更不容易愈合)。用0.02%溶液滴入兔眼,可引起角膜上皮损伤。小鼠腹腔内LD50: 40 mg/kg,兔经口LDLo: 500 mg/kg。粉尘刺激眼和呼吸道,腐蚀鼻中隔;溅到皮肤上,尤其是溅到粘膜,可产生软痂,并能渗入深层组织,灼伤后留有瘢痕;溅入眼内,不仅损伤角膜,而且可使眼睛深部组织损伤,严重者可致失明;误服可造成消化道灼伤,绞痛、粘膜糜烂、呕吐血性胃内容物、血性腹泻,有时发生声哑、吞咽困难、休克、消化道穿孔,后期可发生胃肠道狭窄。由于强碱性,对水体可造成污染,对植物和水生生物应予以注意、水性涂料106的原料。
5 主要用途 用途极广。用于制祁虽溶液、造纸浆、肥皂、染料、人造丝、制铝、石油精制、棉织品整理、煤焦油产物的提纯,以及食品加工、木材加工及机械工业等方面。
广泛应用的基本分析试剂。配制分析用标准碱液。少量二氧化碳和水分的吸收剂。酸的中和。钠盐制造。[2]
5.1 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。[4]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。)
5.2 工业方面 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。 [5]
5.3 化学工业 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。
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。高级脂肪酸盐是肥皂的主要成分,经填充剂处理可得块状肥皂。