Лабораторные методы получения

В лаборатории гидроксид натрия в некоторых случаях получают химическими способами, но чаще используется небольшой электролизёр диафрагменного или мембранного типа.

Применение.

Едкий натр применяется во множестве отраслей промышленности и для бытовых нужд:

· Каустик применяется в целлюлозно-бумажной промышленности для делигнификации (сульфатный процесс) целлюлозы, в производстве бумаги, картона, искусственных волокон, древесно-волоконных плит.

· Для омыления жиров при производстве мыла, шампуня и других моющих средств

· В химических отраслях промышленности — для нейтрализации кислот и кислотных окислов, как реагент или катализатор в химических реакциях, в химическом анализе для титрования, для травления алюминия и в производстве чистых металлов, в нефтепереработке — для производства масел.

· Для изготовления биодизельного топлива — получаемого из растительных масел и используемого для замены обычного дизельного топлива. Для получения биодизеля к девяти массовым единицам растительного масла добавляется одна массовая единица спирта (то есть соблюдается соотношение 9:1), а также щелочной катализатор (NaOH). Полученный эфир (главным образом линолевой кислоты) отличается хорошей воспламеняемостью, обеспечиваемой высоким цетановым числом. Цетановое число условная количественная характеристика самовоспламеняемости дизельных топлив в цилиндре двигателя (аналогоктанового числа для бензинов).

· В качестве агента для растворения засоров канализационных труб, в виде сухих гранул или в составе гелей. Гидроксид натрия дезагрегирует засор и способствует лёгкому продвижению его далее по трубе.

· В гражданской обороне для дегазации и нейтрализации отравляющих веществ, в том числе зарина, в ребризерах (изолирующих дыхательных аппаратах (ИДА), для очистки выдыхаемого воздуха от углекислого газа.

· Гидроксид натрия также используется в сочетании с цинком для фокуса. Медную монету кипятят в растворе гидроксида натрия в присутствии гранул металлического цинка, через 45 секунд цвет монеты становится серебристым. После этого монету вынимают из раствора и нагревают в пламени горелки, где она, практически моментально становится «золотой». Причины этих изменений заключается в следующем: ионы цинка вступают в реакцию с гидроксидом натрия (в недостатке) с образованием Zn (OH)₄²⁻, который в сильно щелочной среде образует электрохимическую пару с медью и выделяет тонкий слой цинка на её поверхности. При нагревании цинк диффундирует в медь, образуя золотистый сплав — латунь.

· Гидроксид натрия также используется для мойки пресс-форм автопокрышек.

· Гидроксид натрия также используется для нелегального производства метамфетаминов и других наркотических средств.

· В приготовлении пищи: для мытья и очистки фруктов и овощей от кожицы, в производстве шоколада и какао, напитков, мороженого, окрашивания карамели, для размягчения маслин и придания им чёрной окраски, при производстве хлебобулочных изделий. Зарегистрирован в качестве пищевой добавки E-524.
Некоторые блюда готовятся с применением каустика:

· Лютефиск — скандинавское блюдо из рыбы — сушёная треска вымачивается 5-6 дней в едкой щёлочи и приобретает мягкую, желеобразную консистенцию.

· Брецель — немецкие крендели — перед выпечкой их обрабатывают в растворе едкой щёлочи, которая способствует образованию уникальной хрустящей корочки.

· В косметологии для удаления ороговевших участков кожи: бородавок, папиллом.

Сода.

Сода — общее название технических натриевых солей угольной кислоты.

· Na₂CO₃ (карбонат натрия) — кальцинированная сода, бельевая сода

· Na₂CO₃·10H₂O (декагидрат карбоната натрия, содержит 62,5 % кристаллизационной воды) — стиральная сода; иногда выпускается в виде Na₂CO₃·H₂O или Na₂CO₃·7H₂O

· NaHCO₃ (гидрокарбонат натрия) — пищевая сода, натрий двууглекислый (устар.), бикарбонат натрия

Название «сода» происходит от растения солянка содоносная^[en] (лат. Salsola soda), из золы которого её добывали. Кальцинированной соду называли потому, что для получения её из кристаллогидрата приходилось его кальцинировать (то есть нагревать до высокой температуры).

Каустической содой называют гидроксид натрия (NaOH).

1. Гидрокарбонат натрия NaHCO₃ (другие названия: питьевая сода, пищевая сода, бикарбонат натрия, натрий двууглекислый) — кислая сольугольной кислоты и натрия. Обыкновенно представляет собой мелкокристаллический порошок белого цвета. Используется в пищевой промышленности, в кулинарии, в медицине как нейтрализатор ожогов кожи и слизистых оболочек человека кислотами и снижения кислотности желудочного сока. Также — в буферных растворах, так как в широком диапазоне концентраций растворов его pH незначительно изменяется.

Гидрокарбонат натрия реагирует с кислотами с образованием соли и угольной кислоты, которая тут же распадается на углекислый газ и воду:

В быту чаще встречается такая реакция с уксусной кислотой, с образованием ацетата натрия:

Получение.

В промышленности гидрокарбонат натрия получают аммиачно-хлоридным способом^[2]. В концентрированный раствор хлорида натрия, насыщенный аммиаком, под давлением пропускают углекислый газ. В процессе синтеза происходят две реакции:

В холодной воде гидрокарбонат натрия мало растворим, и его можно отделить от остального раствора фильтрованием, а из полученного раствора хлорида аммония снова получают аммиак, возвращаемый в производство вновь:

Применение.

Двууглекислый натрий (бикарбонат), применяется в химической, пищевой, легкой, медицинской, фармацевтической промышленности, цветной металлургии, поставляется в розничную торговлю.

Зарегистрирован в качестве пищевой добавки E500.

· в химической промышленности — для производства красителей, пенопластов и других органических продуктов, фтористых реактивов, товаров бытовой химии, наполнителей в огнетушителях, для отделения двуокиси углерода, сероводорода из газовых смесей (газ поглощается в растворе гидрокарбоната при повышенном давлении и пониженной температуре, раствор восстанавливается при подогреве и пониженном давлении).

· в легкой промышленности — в производстве подошвенных резин и искусственных кож, кожевенном производстве (дубление и нейтрализация кож), текстильной промышленности (отделка шелковых и хлопчатобумажных тканей).

· в пищевой промышленности — хлебопечении, производстве кондитерских изделий, приготовлении напитков.

2. Карбона́т на́трия Na₂CO₃ — химическое соединение, натриевая соль угольной кислоты.

Реагирует:

· с металлами (нельзя применять активные металлы;

· с кислотами (берут сухую соль и конц к-ту)

· со щелочами в водных растворах (это способ получения нерастворимых оснований)

· с солями (реакции протекают в растворах и используются для получения практически

· нерастворимых оснований)

(При нагревании разлагается)

Производство.

1. Способ Леблана.

В 1791 году французский химик Никола Леблан получил патент на «Способ превращения глауберовой соли в соду». По этому способу при температуре около 1000 °C запекается смесьсульфата натрия («глауберовой соли»), мела или известняка (карбоната кальция) и древесного угля. Уголь восстанавливает сульфат натрия до сульфида:

Na₂SO₄ + 2C → Na₂S + 2CO₂↑.

Сульфид натрия реагирует с карбонатом кальция:

Na₂S + СаСО₃ → Na₂CO₃ + CaS.