Жыл сайын чоң партиялар менен синтезделген маанилүү химиялык кошулмалардын бири щелочтук натрий гидроксиди болуп саналат. Ал өзүнүн касиеттери менен ушундай популярдуулукка ээ болгон. Формуласы NaOH болгон каустикалык сода адам үчүн өнөр жайлык зор мааниге ээ. Бул затты кененирээк карап көрүңүз.
Заттын ачылыш тарыхы
Касиеттери боюнча так каустикалык содага окшош кошулма жөнүндө биринчи сөз байыркы убакта пайда болгон. Атүгүл Ыйык Китепте Египеттин көлдөрүнөн алынган нетер заты жөнүндө кээ бир маалыматтар бар. Кыязы, бул каустикалык сода болгон.
Аристотель, Платон жана башка байыркы грек жана рим философтору менен илимпоздору да нитрум затын айтышат, ал табигый суу сактагычтардан алынып, ар кандай түстөгү чоң бөлүктөр (кара, боз, ак) түрүндө сатылган. Анткени, ал кезде тазалоо ыкмалары тууралуу эч нерсе билинбегендиктен, кошулманы булгап жаткан көмүрдөн бөлүүгө мүмкүн болгон эмес.
Биздин заманга чейинки 385-жылы самын жасоо колдонулган. Процесс каустикалык содага негизделген. Анын формуласы, албетте, али белгилүү эмес,бирок бул аны Солянка тукумундагы өсүмдүктөрдүн күлүнөн, көлдөрдөн бөлүп алууга жана үй буюмдарын тазалоого, кир жууганга жана түрдүү самындарды жасоого колдонууга тоскоол болгон эмес.
Бир аздан кийин арабдар продуктуга эфир майларын жана жыпар жыттуу заттарды кошууну үйрөнүшкөн. Андан кийин самын кооз жана жагымдуу жыттуу болуп калды. Самын жасоо процесстерин жана технологияларын активдүү өнүктүрүү башталды.
17-кылымга чейин касиеттери күчтүү жана негизги колдонулган каустикалык сода химиялык кошулма катары изилденбей келген. Ал сода, калий гидроксиди, калий карбонаттары, натрий сыяктуу заттар менен айкалыштырылган. Алардын баары каустикалык щелочтор деп аталды.
Кийинчерээк окумуштуу Дюамель дю Монсо бул заттардын ортосундагы айырманы далилдеп, щелочтор менен туздарга бөлгөн. Ошондон бери каустикалык сода бүгүнкү күнгө чейин өзүнүн чыныгы жана туруктуу атын алган.
Аттардын синонимдери
Белгилей кетүүчү нерсе, бул заттын аталышы окшош эмес жана бир нече синонимдери бар. Жалпысынан 6 түрдүү вариантты белгилесе болот:
- натрий гидроксиди;
- каустикалык сода;
- каустикалык сода;
- натрий щелоч;
- каустик;
- каустикалык щелоч.
Каустикалык сода, бул кошулма карапайым элде жана өнөр жайда деп аталат. Химиялык синтездерде натрий щелоч же каустикалык сода деген туурараак. Формула өзгөрбөйт. Эң кеңири таралган аты - каустик. Заттардын системалык номенклатурасынын көз карашынан алганда туура аталышы натрий гидроксиди болуп саналат.
Химиялыкмолекуланын формуласы жана түзүлүшү
Эгер бул затты химиянын көз карашы менен карай турган болсок, анда ал эки иондон турат: натрий катионунан (Na+) жана гидроксид анионунан (OH - ). Ар кандай заряддуу бөлүкчөлөрдүн электростатикалык тартылуусунан улам бири-бири менен байланышып, бул иондор каустикалык соданы түзөт. Эмпирикалык формула NaOH болот.
Гидроксо тобу кычкылтек менен суутектин ортосундагы коваленттик полярдык байланыш аркылуу түзүлөт, ал эми натрий менен иондук байланыш менен кармалат. Эритмеде щелоч күчтүү электролит болуп, толугу менен иондорго ажырайт.
Алуунун лабораториялык ыкмасы
Каустикалык сода өндүрүүнүн өнөр жайлык жана лабораториялык ыкмалары бири-бирин бири-бирине дал келтирет. Көбүнчө өнөр жай объектилерине караганда майда заводдордо химиялык жана электрохимиялык ыкмалар менен аз өлчөмдө алынат. Жана тонналаган заттар электролизерлердин эбегейсиз зор колонналарында ушундай эле жол менен чыгарылат.
Лабораторияда каустиктерди синтездөөнүн бир нече негизги жолдору бар.
- Феррит ыкмасы. Ал эки негизги этаптан турат: биринчи этап - жогорку температурадагы натрий карбонатынын жана темир кычкылынын (III) таасири астында агломерациялоо. Натыйжада натрий феррити пайда болот (NaFeO2). Экинчи кадамда, ал сууга дуушар болуп, натрий гидроксиди менен темир менен суунун аралашмасын түзүү үчүн чирип кетет (Fe2O3H 2O). Алынган натрий гидроксидинин эритмеси бууланып, ак кристаллдарга же үлүшкө айланат. Анын тазалыгы болжол менен 92%.
- Лайм жолу. Ал натрий карбонаты менен кальций гидроксидинин (өчүрүлгөн акиташ) кальций карбонатынын жана каустиктин пайда болушу менен өз ара аракеттенүү реакциясынан турат. Реакция 80oC температурада жүргүзүлөт. Алынган туз туунду болгондуктан, ал оңой бөлүнөт. Калган эритме бууланып, натрий щелоч алынат.
- Алуунун диафрагма жана мембрана ыкмасы. Электролизатор установкасынын ишинин негизинде. Ал эркин газ түрүндөгү хлор жана керектүү каустикалык продуктуну пайда кылуу менен электролизге дуушар болгон аш тузунун (NaCL) эритмеси менен берилет. Бул ыкмалардын ортосундагы айырма диафрагма ыкмасы менен аппараттын негизги структуралык бөлүгү асбест диафрагма (катод) болуп саналат. Мембраналык ыкма менен катод жана анод мейкиндиктери атайын мембрана менен бөлүнөт.
Ошентип, натрий гидроксиди финансылык жактан эң пайдалуу вариантты тандап, лабораторияда алынат. Бул, эреже катары, энергияны азыраак талап кылат.
Өнөр жайдагы синтез
Каустикалык сода сыяктуу зат өнөр жайда кантип алынат? Суюк жана катуу каустик көбүнчө электрохимиялык ыкма менен алынат. Ал табигый минерал галиттин эритмесин электролизге негизделген, анын басымдуу көпчүлүгү кадимки туздан түзүлөт.
Бул синтездин негизги өзгөчөлүгү, кошумча продуктылар каустикалык сода менен бирге газ түрүндөгү хлор жана суутек болуп саналат. Процесс үч варианттын каалаганында ишке ашырылат:
- диафрагма электролиз күйүккатуу катод;
- суюк сымап катоду менен;
- мембраналык катуу катод.
Дүйнө жүзүндө өндүрүлгөн каустиктин басымдуу бөлүгү дагы эле мембраналык ыкма менен түзүлөт. Натыйжадагы щелочтун тазалыгы кыйла жогору.
Колдонмолор
Каустикалык сода актуалдуу болгон бир топ тармактар бар. Колдонмо анын химиялык жана физикалык касиеттерине негизделип, бул кошулманы көптөгөн синтездерде жана процесстерде алмаштыргыс кылат.
Натрий гидроксиди керек болгон бир нече негизги аймактар бар.
- Химиялык өндүрүш (эфирлерди, самындарды, майларды синтездөө, була өндүрүү, алюминийди иштетүү, мунай продуктуларын алуу, көптөгөн процесстерде катализатор катары; кислоталарды жана аларга тиешелүү оксиддерди нейтралдаштыруучу негизги зат; аналитикалык химияда титрлөө үчүн колдонулат, ошондой эле таза металлдарды, көптөгөн туздарды, башка негиздерди жана органикалык бирикмелерди алуу үчүн колдонулат).
- Жыгач целлюлозасын иштетүү үчүн кагаз өндүрүшүндө (жыгач заты лигнинден арылуу).
- Каустикалык сода адамдын чарбалык иш-аракетинде да зарыл. Анын негизинде көптөгөн жуучу каражаттарды жана тазалоочу каражаттарды колдонуу абдан маанилүү. Самын жасоо, шампунь алуу - мунун баары каустикалык содасыз бүтпөйт.
- Биоотун синтези үчүн зарыл.
- Улуттук масштабда уулуу заттарды газсыздандыруу жана нейтралдаштыруу үчүн колдонулат,организмдерге таасир этүүдө.
- Дары-дармектерди жана наркотикалык каражаттарды өндүрүү.
- Тамак-аш өнөр жайы - кондитердик азыктар, шоколад, какао, балмуздак, конфет боегу, зайтун, нан азыктары.
- Косметологияда бөтөн түзүлүштөрдү (мең, папиллома, сөөл) кетирүү үчүн.
- Спирт заводдорунда жана тамеки заводдорунда колдонулат.
- Текстиль өнөр жайында.
- Айнек өндүрүшү: түстүү, кадимки, оптикалык жана башка.
Албетте, натрий гидроксиди адамдын иш-аракетинде абдан маанилүү жана пайдалуу зат. Анын дүйнөдө жыл сайын тонна менен - 57 миллион же андан көп синтезделиши бекеринен эмес.
Физикалык касиеттери
Ак порошок түрүндөгү зат, кээде түссүз. Ал майда кристаллдык порошок түрүндө же кабыкча түрүндө болушу мүмкүн. Көбүнчө чоң кристаллдар түрүндө. Эрүү температурасы өтө төмөн - 65,1оС. Нымды тез сиңирип, NaOH 3, 5Н2О гидратталган формасына айланат. Бул учурда эрүү температурасы андан да төмөн, болгону 15,5оС. Спирттерде, сууда дээрлик чексиз эрийт. Катуу жана суюк самындай сезилет.
Концентрленген жана суюлтулган түрүндө өтө коркунучтуу. Көздүн бардык кабыкчаларын, оптикалык нервдерге чейин зыян келтириши мүмкүн. Көзгө тийүү сокурдукка алып келиши мүмкүн. Ошондуктан, бул кошулма менен иштөө өтө кооптуу жана коргоочу шаймандарды талап кылат.
Химиялык касиеттери
Каустикалык сода касиеттерин так көрсөтөтбардык щелочтор сыяктуу эле: кислоталар, кислота оксиддери, амфотердик оксиддер жана гидроксиддер, туздар менен өз ара аракеттенет. Бейметалдардан күкүрт, фосфор жана галогендер менен реакцияга кирет. Металлдар менен да реакция кыла алат.
Органикалык химияда натрий гидроксиди амиддер, эфирлер, галогендүү алкандар менен реакцияга кирет.
Сактоо шарттары
Натрий гидроксидин сактоо белгилүү бир шарттарда жүргүзүлөт. Себеби ал өтө реактивдүү, өзгөчө бөлмө нымдуу болгондо. Негизги шарттар төмөнкүдөй.
- Жылыткычтардан алыс сактаңыз.
- Герметикалык жабылган жана нымдан өтпөй турган таңгактар.
- Кургак кристаллдык каустик атайын курамдагы баштыктарда (тыгыз полиэтилен), суюктук - майдаланган тыгындар менен кара айнек идиште сакталат. Эгерде анын саны көп болсо жана ташуу керек болсо, анда каустикалык сода эритмеси атайын болот идиштерге жана канистрлерге салынат.
Бул затты аба транспорту менен ташууну кошпогондо, коопсуздук эрежелерине ылайык ар кандай белгилүү ыкма менен ташууга болот.
Суюк натрий щелоч
Кристалдан тышкары каустикалык соданын суудагы эритмеси да бар. Анын формуласы катуу үчүн бирдей. Химиялык жактан алганда, чечимдер колдонууга ыңгайлуу жана колдонууга ыңгайлуу. Ошондуктан, бул формада каустик көбүрөөк колдонулат.
Каустикалык сода эритмеси, анын формуласы NaOH бардыкжогорудагы аймактар. Бул ташуу учурунда гана ыңгайсыз, анткени кургак каустикти ташыган жакшы. Башка бардык касиеттери боюнча ал кристаллдардан эч кандай кем калышпайт, ал эми кээ бирлеринде алардан ашып кетет.
