ما هي الصودا الكاوية؟ كثافة هيدروكسيد الصوديوم

2024 مؤلف: Angel Austin | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-02 17:40

في العالم الحديث ، الحياة مستحيلة بدون تفاعلات كيميائية تحدث في كل مكان وتكون مفيدة وخطيرة. وفقًا للجدول الدوري للعناصر الكيميائية لـ D. I. Mendeleev ، تتفاعل معادن المجموعة الأولى من المجموعة الفرعية الرئيسية ، والتي تشمل الصوديوم (Na) ، بعنف مع الماء ، وتشكل القلويات - المواد الفعالة كيميائيًا.

مفهوم القلويات

هيدروكسيدات معادن فعالة قابلة للذوبان في الماء - قلويات - مواد كيميائية كاوية وخطيرة نوعًا ما. هم صلبة وبيضاء اللون. تذوب هذه القواعد في الماء ، وتطلق الحرارة. القلويات قادرة أيضًا على تدمير الجلد والخشب والأقمشة ، ونتيجة لذلك حصلت على الاسم التافه "الكاوية" ، والذي يستخدم عادة فقط على هيدروكسيدات الفلزات القلوية. تشمل القلويات الأكثر شهرة هيدروكسيدات الصوديوم (هيدروكسيد الصوديوم) ، البوتاسيوم (KOH) ، الليثيوم (LiOH) ، الباريوم (Ba (OH)₂) ، السيزيوم (CsOH) ، الكالسيوم (Ca (OH)_{2) وبعض الآخرين.}

هيدروكسيد الصوديوم: الخصائص

الصودا الكاوية تافهةاسم هيدروكسيد الصوديوم - أحد القلويات الأكثر شيوعًا. ينتمي إلى مواد كيميائية خطرة ، لأنه يسهل تآكل جلد الإنسان ، لذلك عليك اتباع إجراءات السلامة اللازمة عند التعامل معه. أيضًا ، يُطلق على هيدروكسيد الصوديوم أحيانًا اسم الصودا الكاوية أو الكاوية. مثل كل القلويات الأخرى ، فإنه يتفاعل جيدًا مع الماء مع إطلاق الحرارة وهو مركب أبيض ماص للرطوبة ، أي قادر على امتصاص بخار الماء من الهواء. كثافة الصودا الكاوية 2.13 جم / سم مكعب.

تفاعل

يمكن أن يدخل محلول الصودا الكاوية في تفاعلات من أنواع مختلفة ، مكونًا مواد أخرى.

1. عندما يتفاعل هذا المركب مع الأحماض ، يتشكل الملح والماء دائمًا:

NaOH + HCl=NaCl₂+ H_2O.

2. الصودا الكاوية قادرة على التفاعل مع أكاسيد المعادن الحمضية والمذبذبة (في المحلول وعند الانصهار) ، وتشكيل الملح والماء المقابل:

• 2NaOH + SO₃=Na₂SO₄+ H₂O (SO_{3- أكسيد الحمض) ؛}
• 2NaOH + ZnO=Na₂ZnO₂+ H_{2O (ZnO - أكسيد مذبذب ، يستمر هذا التفاعل عن طريق الاندماج والتسخين).}

عندما يتفاعل هيدروكسيد الصوديوم مع محلول أكسيد مذبذب ، يتكون ملح مركب قابل للذوبان.

3. تفاعل القلويات مع هيدروكسيدات مذبذب يؤدي أيضًا إلى تكوين ذوبان أو ملح صوديوم معقد ، اعتمادًا على ظروفه.

4. من خلال تفاعل المادة الكاوية مع الأملاح ، يتم الحصول على الصوديوم وما يقابله من هيدروكسيد غير قابل للذوبان في الماء.

• 2NaOH + MgCl₂=2NaCl + Mg (OH)_{2(هيدروكسيد المغنيسيوم هو قاعدة غير قابلة للذوبان في الماء).}

5. يمكن أن يتفاعل هيدروكسيد الصوديوم أيضًا مع غير المعادن ، مثل الكبريت أو الهالوجينات لتكوين خليط من أملاح الصوديوم ، وكذلك مع المعادن المذبذبة لتكوين أملاح معقدة وحديد ونحاس.

• 3S + 6NaOH=2Na₂S + Na₂SO₄+ 3H_2O.

6. الصودا الكاوية أيضا قادرة على التفاعل مع المواد العضوية ، على سبيل المثال: الإسترات ، الأميدات ، الكحولات متعددة الهيدروكسيل.

• 2C₂H₆O₂+ 2NaOH=C₂H₄O₂Na₂+ 2H_{2O (منتج التفاعل هو كحول الصوديوم).}

تلقي

هناك عدة طرق لإنتاج الصودا الكاوية في الصناعة ، أهمها الكيميائية والكهروكيميائية.

الطريقة الأولى تعتمد على عدة طرق: الانحلال الحراري ، الجير والفريت.

1. يتم إجراء الانحلال الحراري عن طريق تكليس كربونات الصوديوم عند درجة حرارة عالية (1000 درجة على الأقل) مع تكوين أكسيد الصوديوم وثاني أكسيد الكربون. بعد ذلك ، يتم إذابة الأكسيد المبرد الناتج في الماء ، ونتيجة لذلك يتم الحصول على الصودا الكاوية.

• Na₂CO₃=Na₂O + CO_{2(عند 1000 درجة) ؛}
• نا₂O + H₂O=_{2هيدروكسيد الصوديوم.}

في بعض الأحيان يتم استخدام بيكربونات الصوديوم بدلاً من كربونات الصوديوم ، وبالتالي تكون العملية أكثر تعقيدًا.

2. تتكون طريقة الجير لإنتاج هيدروكسيد الصوديوم من تفاعل ملح الصوديوم لحمض الكربونيك مع هيدروكسيد الكالسيوم (الجير المطفأ) عند تسخينه إلى درجة حرارة لا تقل عن 80 درجة. نتيجة لهذا التفاعل ، يتم الحصول على محاليل القلويات وكربونات الكالسيوم (CaCO_{3) ، والتي يتم ترشيحها بعد ذلك من المحلول الرئيسي.}

• Na₂CO₃+ Ca (OH)₂=2NaOH + CaCO_3.

3. تتم طريقة الفريت على مرحلتين: أولاً ، صهر الصودا بأكسيد الحديد III عند درجات حرارة تصل إلى 1200 درجة للحصول على فريت الصوديوم ، ثم تتم معالجة الأخير بالماء ، مما ينتج عنه قلوي.

• Na₂CO₃+ Fe₂O₃=2NaFeO₂+ CO_{2 ؛}
• 2NaFeO₂+ 2H₂O=2NaOH + Fe₂O3H_2O.

في الطريقة الكهروكيميائية للحصول على الصودا الكاوية ، تُستخدم أيضًا عدة طرق: التحليل الكهربائي لمحلول كلوريد الصوديوم (NaCl) ، والحجاب الحاجز ، والغشاء ، وطريقة الزئبق باستخدام الكاثود السائل. الطرق الثلاثة الأخيرة أكثر تعقيدًا من الطريقة الأولى ، لكنها كلها مرتبطة بتمرير تيار كهربائي عبر محلول الأملاح المقابلة ، أي بالتحليل الكهربائي.

الطريقة الأكثر شيوعًا لإنتاج القلويات هي التحليل الكهربائي لمحلول الهاليت ، الذي يتكون من ماء المائدةالملح ، ونتيجة لذلك يتم إطلاق الكلور والهيدروجين عند الأنود والكاثود ، ويتم الحصول على هيدروكسيد الصوديوم:

• 2NaCl + 2H₂O=H₂+ Cl_{2+ 2NaOH.}

في المختبر ، يتم أيضًا إنتاج الصودا الكاوية بالطرق الكيميائية ، ولكن طرق الحجاب الحاجز والغشاء هي الأكثر استخدامًا.

التطبيق

تستخدم الصودا الكاوية ليس فقط في الصناعات المختلفة ، ولكن أيضًا في الحياة اليومية. يتم استخدامه:

1. في انتاج المنظفات
2. لتحييد الحمض أو كعامل مساعد في الصناعات الكيميائية.
3. لصنع وقود الديزل الحيوي ، وهو أكثر صداقة للبيئة من الديزل التقليدي.
4. تصنع منها حبيبات جافة ، وبمساعدتها تقوم بتنظيف أنابيب الصرف الصحي والأحواض من انسداد الطعام.
5. الصودا الكاوية قابلة للتطبيق أيضًا في تصنيع المنتجات الغذائية مثل الخبز أو الكاكاو. يستخدم كمكمل غذائي
6. في التجميل تستخدم المادة لإزالة الجلد الميت.
7. لمعالجة الصور بشكل أسرع.
8. تستخدم الصودا الكاوية التقنية على نطاق واسع في الصناعات الكيميائية والبتروكيماوية وتكرير النفط واللب والورق والتعدين والمنسوجات والأغذية والعديد من الصناعات الأخرى.

الاحتياطات

الصودا الكاوية قاعدة قوية. يمكن أن يتلف بسهولة ليس فقط الأنسجة ، ولكن أيضًا بشرة الإنسان ، والتي ستكون مصحوبةالحروق. عند التعامل مع هذه المادة يجب مراعاة بعض احتياطات السلامة وهي:

• من الضروري ارتداء قفازات مطاطية خاصة ونظارات واقية لمنع المحلول من الوصول إلى اليدين والعينين.
• أنت بحاجة لارتداء ملابس مقاومة للمركبات الكيميائية ولن تسمح لها بالوصول إلى جلد الجسم. عادة يتم التعامل مع هذه الملابس مع PVC.