Was ist Natronlauge? Dichte von Natriumhydroxid

2024 Autor: Angel Austin | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-02 17:44

In der modernen Welt ist das Leben ohne chemische Reaktionen unmöglich, die überall stattfinden und sowohl nützlich als auch gefährlich sind. Nach dem Periodensystem der chemischen Elemente von D. I. Mendeleev reagieren Metalle der 1. Gruppe der Hauptuntergruppe, zu denen Natrium (Na) gehört, heftig mit Wasser und bilden Alkalien - chemisch aktive Substanzen.

Das Konzept der Laugen

Wasserlösliche Hydroxide von aktiven Metallen - Alkalien - ätzende und ziemlich gefährliche Chemikalien. Sie sind fest und in der Farbe weiß. Beim Auflösen in Wasser geben diese Basen Wärme ab. Alkalien sind auch in der Lage, Haut, Holz und Stoffe zu zerstören, wodurch sie den Trivialnamen "ätzend" erhielten, der normalerweise nur auf Alkalimetallhydroxide angewendet wird. Zu den bekanntesten Alkalien gehören die Hydroxide von Natrium (NaOH), Kalium (KOH), Lithium (LiOH), Barium (Ba(OH)₂), Cäsium (CsOH), Calcium (Ca(OH)_{2) und einige andere.}

Natriumhydroxid: Eigenschaften

Ätznatron ist trivialder Name Natriumhydroxid - eines der häufigsten Alkalien. Es gehört zu den gefährlichen Chemikalien, da es die menschliche Haut leicht angreift, daher müssen Sie bei der Arbeit damit die erforderlichen Sicherheitsmaßnahmen befolgen. Auch Natriumhydroxid wird manchmal als Natronlauge oder Ätzmittel bezeichnet. Wie alle anderen Alkalien reagiert es gut mit Wasser unter Wärmeabgabe und ist eine weiße, hygroskopische, dh Wasserdampf aus der Luft aufnehmende Verbindung. Die Dichte von Natronlauge beträgt 2,13 g/cm³.

Reaktivität

Natronlauge kann Reaktionen unterschiedlicher Art eingehen und dabei andere Stoffe bilden.

1. Wenn diese Verbindung mit Säuren reagiert, entstehen immer Salz und Wasser:

NaOH + HCl=NaCl₂ + H_2O.

2. Ätznatron kann mit sauren und amphoteren Metalloxiden (in Lösung und im geschmolzenen Zustand) reagieren und dabei auch das entsprechende Salz und Wasser bilden:

• 2NaOH + SO₃=Na₂SO₄ + H ₂O (SO_{3 – Säureoxid);}
• 2NaOH + ZnO=Na₂ZnO₂ + H_{2O (ZnO – amphoteres Oxid, diese Reaktion verläuft durch Schmelzen und Erhitzen).}

Reagiert Natronlauge mit einer amphoteren Oxidlösung, entsteht ein lösliches Komplexsalz.

3. Auch die Reaktion von Alkali mit amphoteren Hydroxiden führt je nach Bedingungen zur Bildung einer Schmelze oder eines komplexen Natriumsalzes.

4. Durch Umsetzung der Lauge mit Salzen erhält man Natrium und das entsprechende wasserunlösliche Hydroxid.

• 2NaOH + MgCl₂=2NaCl + Mg(OH)_{2 (Magnesiumhydroxid ist eine wasserunlösliche Base).}

5. Natriumhydroxid kann auch mit Nichtmetallen wie Schwefel oder Halogenen reagieren, um ein Gemisch aus Natriumsalzen zu bilden, sowie mit amphoteren Metallen, um komplexe Salze, Eisen und Kupfer zu bilden.

• 3S + 6NaOH=2Na₂S + Na₂SO₄ + 3H _2O.

6. Natronlauge kann auch mit organischen Stoffen interagieren, zum Beispiel: Ester, Amide, mehrwertige Alkohole.

• 2C₂H₆O₂ + 2NaOH=C₂ H₄O₂Na₂ + 2H_{2 O (das Reaktionsprodukt ist Natriumalkoholat).}

Empfangen

In der Industrie gibt es mehrere Methoden zur Herstellung von Natronlauge, die wichtigsten sind chemische und elektrochemische.

Die erste Methode basiert auf mehreren Methoden: Pyrolyse, Kalk und Ferrit.

1. Die Pyrolyse wird durch Kalzinieren von Natriumcarbonat bei hoher Temperatur (mindestens 1000 Grad) unter Bildung von Natriumoxid und Kohlendioxid durchgeführt. Als nächstes wird das resultierende abgekühlte Oxid in Wasser gelöst, wodurch Natronlauge erh alten wird.

• Na₂CO₃=Na₂O + CO _{2 (bei 1000 Grad);}
• Na₂O + H₂O=_2NaOH.

Manchmal wird Natriumbicarbonat anstelle von Natriumcarbonat verwendet, und der Prozess ist daher etwas komplizierter.

2. Das Kalkverfahren zur Herstellung von Natriumhydroxid besteht in der Wechselwirkung des Natriumsalzes der Kohlensäure mit Calciumhydroxid (gelöschter Kalk), wenn es auf eine Temperatur von mindestens 80 Grad erhitzt wird. Als Ergebnis dieser Wechselwirkung werden Lösungen von Alkali und Calciumcarbonat (CaCO_{3) erh alten, die dann von der Hauptlösung abfiltriert werden.}

• Na₂CO₃ + Ca(OH)₂=2NaOH + CaCO _3.

3. Das Ferritverfahren wird in zwei Stufen durchgeführt: Zuerst wird Soda mit Eisenoxid III bei Temperaturen bis zu 1200 Grad zu Natriumferrit verschmolzen, dann wird letzteres mit Wasser behandelt, wodurch Alkali entsteht.

• Na₂CO₃ + Fe₂O₃ =2NaFeO₂ + CO_2;
• 2NaFeO₂ + 2H₂O=2NaOH + Fe₂O3H _2O.

Bei der elektrochemischen Methode zur Gewinnung von Natronlauge werden auch mehrere Methoden verwendet: Elektrolyse einer Natriumchloridlösung (NaCl), Diaphragma-, Membran- und Quecksilbermethode mit einer flüssigen Kathode. Die letzten drei Methoden sind aufwendiger als die erste, aber sie sind alle damit verbunden, dass elektrischer Strom durch die Lösung der entsprechenden Salze geleitet wird, also mit Elektrolyse.

Das gebräuchlichste Verfahren zur Herstellung von Alkali ist die Elektrolyse einer Halitlösung, die aus Tafelwasser bestehtSalz, wodurch an Anode und Kathode Chlor und Wasserstoff freigesetzt werden und Natronlauge entsteht:

• 2NaCl + 2H₂O=H₂ + Cl_{2 + 2NaOH.}

Im Labor wird Natronlauge auch chemisch hergestellt, am häufigsten werden jedoch Diaphragma- und Membranverfahren verwendet.

Bewerbung

Natronlauge wird nicht nur in verschiedenen Branchen, sondern auch im Alltag verwendet. Es wird verwendet:

1. Bei der Herstellung von Waschmitteln.
2. Zur Säureneutralisation oder als Katalysator in der chemischen Industrie.
3. Zur Herstellung von Biodiesel, der umweltfreundlicher ist als herkömmlicher Diesel.
4. Daraus werden Trockengranulate hergestellt, mit deren Hilfe sie Abwasserrohre und Waschbecken von Speiseverstopfungen befreien.
5. Ätznatron findet auch Anwendung bei der Herstellung von Lebensmitteln wie Brot oder Kakao. Es wird als Nahrungsergänzungsmittel verwendet.
6. In der Kosmetik wird die Substanz zur Entfernung abgestorbener Haut verwendet.
7. Für eine schnellere Fotobearbeitung.
8. Technische Natronlauge wird häufig in der chemischen, petrochemischen, Ölraffinerie-, Zellstoff- und Papier-, Bergbau-, Textil-, Lebensmittel- und vielen anderen Industrien verwendet.

Vorsichtsmaßnahmen

Ätznatron ist eine starke Base. Es kann leicht nicht nur Gewebe, sondern auch die menschliche Haut schädigen, was von begleitet wirdbrennt. Bei der Arbeit mit diesem Stoff sind bestimmte Sicherheitsvorkehrungen zu beachten, nämlich:

• Es ist notwendig, spezielle Gummihandschuhe und Schutzbrillen zu tragen, um zu verhindern, dass die Lösung auf Hände und Augen gelangt.
• Du musst Kleidung tragen, die gegen chemische Verbindungen beständig ist und nicht zulässt, dass sie auf die Haut des Körpers gelangen. Normalerweise sind solche Kleidungsstücke mit PVC behandelt.