Natrijum-hidroksid

S Vikipedije, slobodne enciklopedije
Natrijum-hidroksid
Unit cell, spacefill model of sodium hydroxide
Sample of sodium hydroxide as pellets in a watchglass
Nazivi
Preferisani IUPAC naziv
Natrijum-hidroksid[3]
Sistemski IUPAC naziv
Narijum oksidanid[4]
Drugi nazivi
Kaustična soda

Lužina[1][2]
Askarit
Beli kaustik

Natrijum hidrat[3]
Identifikacija
3D model (Jmol)
ChEBI
ChemSpider
ECHA InfoCard 100.013.805
EC broj 215-185-5
E-brojevi E524 (regulator kiselosti, ...)
Gmelin Referenca 68430
KEGG[5]
MeSH Sodium+Hydroxide
RTECS WB4900000
UNII
UN broj 1824, 1823
  • InChI=1S/Na.H2O/h;1H2/q+1;/p-1 DaY
    Ključ: HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M DaY
  • InChI=1/Na.H2O/h;1H2/q+1;/p-1
    Ključ: HEMHJVSKTPXQMS-REWHXWOFAM
  • O[Na]
Svojstva
NaOH
Molarna masa 39,9971 g mol−1
Agregatno stanje beli, voskasti, neprozirni kristali
Miris bezmirisan
Gustina 2,13 g/cm3
Tačka topljenja 318 °C (604 °F; 591 K)
Tačka ključanja 1.388 °C (2.530 °F; 1.661 K)
418 g/L (0  °C)
1110 g/L (20  °C)
3370 g/L (100  °C)
Rastvorljivost rastvoran u glicerolu
neznatno u amonijaku
nerastvoran u etru
slabo rastvoran u propilen glikolu
Rastvorljivost u metanol 238 g/L
Rastvorljivost u etanol <<139 g/L
Napon pare <2,4 kPa (na 20  °C)
Baznost (pKb) -0,56 (NaOH(aq) = Na+ + OH–)[8]
Magnetna susceptibilnost −16,0·10−6 cm³/mol
Indeks refrakcije (nD) 1,3576
Termohemija
Specifični toplotni kapacitet, C 59,66 J/mol K
64 J·mol−1·K−1[9]
−427 kJ·mol−1[9]
-380,7 kJ/mol
Opasnosti
Bezbednost prilikom rukovanja External MSDS
GHS piktogrami The corrosion pictogram in the Globally Harmonized System of Classification and Labelling of Chemicals (GHS)
GHS signalne reči Opasnost
H290, H314
P280, P305+351+338, P310
NFPA 704
NFPA 704 four-colored diamondKod zapaljivosti 0: Neće goreti (npr. voda)Health code 3: Short exposure could cause serious temporary or residual injury. E.g., chlorine gasReactivity code 1: Normally stable, but can become unstable at elevated temperatures and pressures. E.g., calciumSpecial hazards (white): no code
0
3
1
Smrtonosna doza ili koncentracija (LD, LC):
40 mg/kg (miš, intraperitonealno)[11]
500 mg/kg (zec, oralno)[12]
Granice izloženosti zdravlja u SAD (NIOSH):
PEL (dozvoljeno)
 TWA 2 mg/m3[10]
REL (preporučeno)
 C 2 mg/m3[10]
IDLH (trenutna opasnost)
 10 mg/m3[10]
Srodna jedinjenja
Drugi anjoni
 Natrijum hidrosulfid
Drugi katjoni
 Cezijum hidroksid

Litijum hidroksid
Kalijum-hidroksid
Rubidijum hidroksid

Ukoliko nije drugačije napomenuto, podaci se odnose na standardno stanje materijala (na 25°C [77°F], 100 kPa).
DaY verifikuj (šta je DaYNeN ?)
Reference infokutije

Natrijum-hidroksid, takođe poznat kao lužina i kaustična soda,[1][2] je neorgansko jedinjenje hemijske formule NaOH. To je belo čvrsto jonsko jedinjenje koje se sastoji od natrijumskih katjona Na+
 i hidroksidnih anjona OH−
.

Natrijum hidroksid je visoko kaustična baza i alkalija koja razlaže proteine na sobnoj temperaturi i može da uzrokuje ozbiljne hemijske opekotine. On je veoma rastvoran u vodi, i sa lakoćom apsorbuje vlagu i ugljen-dioksid iz vazduha. On formira seriju hidrata NaOH·nH
2O.[13] Monohidrat NaOH·H
2O se kristališe iz vodenih rastvora između 12,3 i 61,8  °C. Prodajno dostupni natrijum hidroksid je obično zapravo monohidrat, i objavljeni podaci se mogu odnositi na njega, umesto na anhidratno jedinjenje. Kao jedan od najjednostavnijih hidroksida, on se obično koristi zajedno sa neutralnom vodom i kiselom hlorovodoničnom kiselinom za demonstriranje pH skale studentima hemije.[14]

Natrijum hidroksid se koristi u mnogim industrijama: u proizvodnji pulpe i papira, tekstila, vode za piće, sapuna i deterdženata, i kao sredstvo za čišćenje slivnika. Svetska produkcija 2004. godine je bila približno 60 miliona tona, dok je potražnja bila 51 milion tona.[15]

Dobijanje[uredi | uredi izvor]

Kao hemikalija koja se veoma upotrebljava u industriji, proizvodi se u velikim količinama. Može se dobiti na više načina:

  1. dejstvom natrijuma na vodu;
  2. dejstvom krečnog mleka na rastvor natrijum-karbonata;
  3. elektrolizom rastvora natrijum-hlorida.[16]

Dobijanje dejstvom natrijuma na vodu[uredi | uredi izvor]

Za razliku od druge dve, ova metoda nema široku primenu u industriji, već služi za laboratorijsko dobijanje natrijum-hidroksida i to u malim količinama. Ovako dobijen natrijum-hidroksid je veoma čist.[16]

Dobijanje dejstvom kalcijum-hidroksida[uredi | uredi izvor]

Kada se kuva smeša natrijum-karbonata i kalcijum-hidroksida, dobija se rastvoreni natrijum-hidroksid, dok se kalcijum-karbonat taloži:

Ovaj proces se naziva kaustifikacija.[16]

Dobijanje elektrolizom[uredi | uredi izvor]

Ovaj proces je najzastupljeniji. Prilikom elektrolize kuhinjske soli dešavaju se hemijske reakcije koje se mogu prikazati hemijskim jednačinama:[16]

Osobine[uredi | uredi izvor]

Fizička svojstva[uredi | uredi izvor]

To je bela kristalna supstanca koja brzo apsorbuje vlagu i ugljen-dioksid iz vazduha. U vodi se lako rastvara uz izdvajanje znatne količine toplote,[17] ali se slabo rastvara u alkoholu.[18]

Hidrati[uredi | uredi izvor]

Natrijum hidroksid može da formira nekoliko hidrata NaOH·nH
2O, što dovodi do kompleksnog dijagrama rastvorljivosti, koji je detaljno opisao S. U. Pikering 1893. godine.[19] Poznati hidrati i približni opsezi temperatura i koncentracija (masenih procenata NaOH) njihovih zasićenih vodenih rastvora su:[13]

  • Heptahidrat, NaOH·7H
    2    O    : od −28  °C (18,8%) do −24  °C (22,2%).[19]
  • Pentahidrat, NaOH·5H
    2    O    : od −24  °C (22,2%) do −17,7 (24,8%).[19]
  • Tetrahidrat, NaOH·4H
    2    O    , α forma: od −17,7 (24,8%) do +5,4  °C (32,5%).[19][20]
  • Tetrahidrat, NaOH·4H
    2    O    , β forma: metastabilna.[19][20]
  • Trihemihidrat, NaOH·3,5H
    2    O    : od +5,4  °C (32,5%) do +15,38  °C (38,8%) i zatim do +5,0  °C (45,7%).[19][13]
  • Trihidrat, NaOH·3H
    2    O    : metastabilan.[19]
  • Dihidrat, NaOH·2H
    2    O    : od +5,0  °C (45,7%) do +12,3  °C (51%).[19][13]
  • Monohidrat, NaOH·H
    2    O    : od +12,3  °C (51%) do 65,10  °C (69%) zatim do 62,63  °C (73,1%).[19][21]

Rani izveštaji su sadržali reference o hidratima sa n = 0,5 ili n = 2/3, dok kasnija pažljiva istraživanja nisu uspela do potvrde njegovo postojanje.[21]

Jedini hidrati sa stabilnim tačkama topljenja su NaOH·H
2O (65,10  °C) i NaOH·3,5H
2O (15,38  °C). Drugi hidrati, izuzev metastabilnih NaOH·3H
2O i NaOH 4H
2O (β) se mogu kristalisati iz rastvora odgovarajućeg sastava, kao što je navedeno gore. Međutim, rastvori NaOH se mogu lako superohladiti za mnogo stepeni, što omogućava formiranje hidrata (uključujući metastabilne) iz rastvora sa različitim koncentracijama.[13][21] Na primer, kad se rastvor NaOH i vode sa 1:2 molskim odnosom (52,6% NaOH po masi) ohladi, monohidrat normalno počinje da se kristališe (na oko 22  °C) pre dihidrata. Međutim, rastvor se može lako superohladiti do -15  °C, nakon čega se može brzo kristalisati kao dihidrat. Pri zagrevanju, čvrsti dihidrat se može direktno otopiti u rastvor na 13,35  °C; međutim, kad jednom temperature premaši 12,58  °C on se obično razlaže u čvrsti monohidrat i tečni rastvor. Čak i n = 3,5 hidrat je teško kristalisati, jer se rastvor superohladi u toj meri da drugi hidrati postaju stabilniji.[13]

Rastvor u toploj vodi koji sadrži 73,1% (maseno) NaOH je eutektički, te očvršćava na oko 62,63  °C kao jedna intimatna mešavina anhidrovanih i monohidratnih kristala.[22][21] Druga stabilna eutektička kompozicija je 45,4% (masenih) NaOH, koja očvršćava na oko 4,9  °C u smešu kristala dihirata i 3,5-hidrata.[13] Treća stabilna eutektička kompozicija ima 18,4% (masenih) NaOH. Ona se očvršćava na oko −28,7  °C kao smeša vodenog leda i heptahidrata NaOH·7H
2O.[19][23] Kad se rastvori sa manje od 18,4% NaOH hlade, vodeni led se prvo kristališe, ostavljajući NaOH u rastvoru.[19]

α forma tetrahidrata ima gustinu od 1,33 g/cm3. Ona se kongruentno topi na 7,55  °C u tečnost sa 35,7% NaOH koja ima gustinu 1,392 g/cm3, i stoga pliva pliva na njoj kao led na vodi. Međutim, na oko 4,9  °C on se može umesto toga inkongurentno otopiti u smešu čvrstog NaOH·3.5H
2O i tečnog rastvora.[20] β forma tetrahidrata je metastabilna, i često se spontano transformiše u α formu kad se ohladi ispod −20  °C.[20] Kad je jednom inicirana, egzotermna transformacija se kompletira za nekoliko minuta, uz povećanje od 6,5% u zapremini tečnosti. β forma se može kristalisati iz superohlađenih rastvora na −26  °C, i delimično otopiti na −1,83  °C.[20]

Prodajni natrijum hidroksid je obično monohidrat (gustina 1,829 g/cm3). Fizički podaci u tehničkoj literaturi se mogu odnositi na ovu formu, umesto na anhidratno jedinjenje.

Hemijska svojstva[uredi | uredi izvor]

Vodeni rastvor je ljigav, korozivan i natrijum-hidroksid je u tom rastvoru veoma disosovan što je sve svojstvo jake alkalije. U skladu sa tim, menja boju lakmusa u plavo, kao što menja boje i drugih indikatora, a sa kiselinama reaguje gradeći soli. Takođe reaguje i sa rastvorima metalnih soli, izuzev soli alkalnih metala, gradeći soli natrijuma, na primer:

Sa tim da se u reakciji sa amon-solima oslobađa amonijak (gas), verovatno zbog nepostojanosti amon-hidroksida.[16] Ukoliko se rastvor drži u stojnici sa brušenim staklenim zatvaračem, posle nekog vremena neće biti moguće otvoriti tu stojnicu jer supstanca lako vezuje ugljen-dioksid iz vazduha i pravi kristale na zatvaraču. Da bi se takva situacija sprečila, koriste se gumeni zatvarači, čija je fleksibilnost bolja.

Rastopljeni natrijum-hidroksid deluje na metale, sa tim da na nikl i srebro slabo deluje. Na primer:

Deluje i na nemetale:

Lako deluje i na staklo i porcelan, čak i njegov vodeni rastvor.[16]

Upotreba[uredi | uredi izvor]

Ima višestruku upotrebu: za beljenje i bojenje, pri rafinaciji ulja, u proizvodnji sapuna, hartije, boja (alizarina na primer) i veštačke svile, za prečišćavanje boksita, a u obliku natron-kreča upotrebljava se u kvantitativnoj analizi za apsorpciju ugljen-dioksida.[16] Koristi se u kombinaciji sa drugim hemikalijama za skidanje foto-laka pri kućnoj izradi štampanih ploča u elektronici, nakon što je ploča bila podvrgnuta UV osvetljavanju.[24]

Reference[uredi | uredi izvor]

  1. ^ a b „Material Safety Datasheet” (PDF). certified-lye.com. Arhivirano iz originala (PDF) 28. 02. 2008. g. Pristupljeno 14. 04. 2019. 
  2. ^ a b „Material Safety Datasheet 2” (PDF). hillbrothers.com. Arhivirano iz originala (PDF) 3. 8. 2012. g. Pristupljeno 20. 5. 2012. 
  3. ^ a b „Sodium Hydroxide – Compound Summary”. Pristupljeno 12. 6. 2012. 
  4. ^ "1310-73-2|Sodium hydroxide solution|Sigma Aldrich|sodium oxidanide" Arhivirano na sajtu Wayback Machine (27. januar 2018). chembase.cn.
  5. ^ Joanne Wixon; Douglas Kell (2000). „Website Review: The Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes — KEGG”. Yeast. 17 (1): 48—55. doi:10.1002/(SICI)1097-0061(200004)17:1<48::AID-YEA2>3.0.CO;2-H. 
  6. ^ Li Q, Cheng T, Wang Y, Bryant SH (2010). „PubChem as a public resource for drug discovery.”. Drug Discov Today. 15 (23-24): 1052—7. PMID 20970519. doi:10.1016/j.drudis.2010.10.003.  uredi
  7. ^ Evan E. Bolton; Yanli Wang; Paul A. Thiessen; Stephen H. Bryant (2008). „Chapter 12 PubChem: Integrated Platform of Small Molecules and Biological Activities”. Annual Reports in Computational Chemistry. 4: 217—241. doi:10.1016/S1574-1400(08)00012-1. 
  8. ^ „Sortierte Liste: pKb-Werte, nach Ordnungszahl sortiert. – Das Periodensystem online”. 
  9. ^ a b Zumdahl, Steven S. (2009). Chemical Principles 6th Ed. Houghton Mifflin Company. str. A23. ISBN 978-0-618-94690-7. 
  10. ^ a b v NIOSH Džepni vodič hemijskih hazarda. „#0565”. Nacionalni institut za bezbednost i zdravlje na radu (NIOSH). 
  11. ^ Michael Chambers. "ChemIDplus – 1310-73-2 – HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M – Sodium hydroxide [NF<nowiki> – Similar structures search, synonyms, formulas, resource links, and other chemical information."]. nih.gov.
  12. ^ „Sodium hydroxide”. Immediately Dangerous to Life and Health. National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH). 
  13. ^ a b v g d đ e P. R. Siemens, William F. Giauque (1969): "Entropies of the hydrates of sodium hydroxide. II. Low-temperature heat capacities and heats of fusion of NaOH·2H2O and NaOH·3.5H2O". Journal of Physical Chemistry, volume 73, issue 1, pages 149–157. . doi:10.1021/j100721a024.  Nedostaje ili je prazan parametar |title= (pomoć)
  14. ^ „Examples of Common Laboratory Chemicals and their Hazard Class”. Arhivirano iz originala 10. 01. 2018. g. Pristupljeno 14. 04. 2019. 
  15. ^ Cetin Kurt, Jürgen Bittner (2005). „Sodium Hydroxide”. Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry. Weinheim: Wiley-VCH. doi:10.1002/14356007.a24_345.pub2. 
  16. ^ a b v g d đ e Parkes, G.D. & Phil, D. 1973. Melorova moderna neorganska hemija. Naučna knjiga. Beograd.
  17. ^ „Exothermic vs. Endothermic: Chemistry's Give and Take”. Discovery Express. 
  18. ^ „Sodium Hydroxide Storage Tanks & Specifications”. Protank (na jeziku: engleski). 8. 9. 2018. Pristupljeno 21. 11. 2018. 
  19. ^ a b v g d đ e ž z i j Spencer Umfreville Pickering (1893): "LXI.—The hydrates of sodium, potassium, and lithium hydroxides". Journal of the Chemical Society, Transactions, volume 63, pages 890-909. . doi:10.1039/CT8936300890.  Nedostaje ili je prazan parametar |title= (pomoć)
  20. ^ a b v g d S. C. Mraw, W. F. Giauque (1974): "Entropies of the hydrates of sodium hydroxide. III. Low-temperature heat capacities and heats of fusion of the α and β crystalline forms of sodium hydroxide tetrahydrate". Journal of Physical Chemistry, volume 78, issue 17, pages 1701–1709. . doi:10.1021/j100610a005.  Nedostaje ili je prazan parametar |title= (pomoć)
  21. ^ a b v g L. E. Murch, W. F. Giauque (1962): "The thermodynamic properties of sodium hydroxide and its monohydrate. Heat capacities to low temperatures. Heats of solution". Journal of Physical Chemistry, volume 66, issue 10, pages 2052–2059. . doi:10.1021/j100816a052.  Nedostaje ili je prazan parametar |title= (pomoć)
  22. ^ G. E. Brodale and W. F. Giauque(1962): "The freezing point-solubility curve of aqueous sodium hydroxide in the region near the anhydrous-monohydrate eutectic". Journal of Physical Chemistry, volume 66, issue 10, pages 2051–2051. . doi:10.1021/j100816a051.  Nedostaje ili je prazan parametar |title= (pomoć)
  23. ^ M. Conde Engineering: "Solid-Liquid Equilibrium (SLE) and Vapour-Liquid Equilibrium (VLE) of Aqueous NaOH Arhivirano na sajtu Wayback Machine (7. oktobar 2020)". Online report, accessed on 2017-04-29.
  24. ^ elitesecurity.org Arhivirano na sajtu Wayback Machine (28. mart 2012) Elit sekjuriti forum

Literatura[uredi | uredi izvor]

Spoljašnje veze[uredi | uredi izvor]

Natrijum-hidroksid na Vikimedijinoj ostavi.
Preuzeto iz „https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=Натријум-хидроксид&oldid=27680047”