氫氧化鈉

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氫氧化鈉 片鹼

氫氧化鈉(NaOH),俗稱燒鹼、火鹼、苛性鈉,因另一名稱caustic soda而在香港稱為哥士的,常溫下是一種白色晶體,具有強腐蝕性。易溶於水,其水溶液呈強鹼性,能使酚酞變紅。氫氧化鈉是一種極常用的鹼,是化學實驗室的必備藥品之一。它的溶液可以用作洗滌液。

目錄

基本信息

化學式:NaOH (俗稱燒鹼,火鹼,苛性鈉)

中文讀法:qīng yǎng huà nà(shaojian)

氫氧化鈉放大圖

英文名稱:Sodium Hydroxide

英文別稱:Sodium Hydrate、Caustic Soda、Lye(液態)

分子量:40.01

CASRN:1310-73-2

EINECS 登錄號:215-185-5

密度:2.130克/厘米³

熔點:318.4℃

水溶性:極易溶於水 溶液呈無色

沸點:1390℃

鹼離解常數(Kb)= 3.0

鹼離解常數倒數對數(pKb)= -0.48

致死量:40mg/kg

中學鑒別氫氧化鈉的方法:加入MgCl₂,產生白色沉澱。焰色反應,火焰呈黃色。  

NaOH特性

有強烈的腐蝕性,有吸水性,可用作乾燥劑,但是,不能幹燥二氧化硫二氧化碳二氧化氮和氯化氫等酸性氣體。且在空氣中易潮解(因吸水而溶解的現象,屬於物理變化);溶於水,同時放出大量熱。其熔點為318.4℃。除溶於水之外,氫氧化鈉還易溶於乙醇甘油;但不溶於乙醚丙酮、液氨。

其液體是一種無色,有澀味和滑膩感的液體。氫氧化鈉在空氣中可與二氧化碳反應而變質!

2NaOH + CO₂==== Na₂CO₃ + H₂O

鈉(Na)與水反應(與水反應時,應用燒杯並在燒杯上加蓋玻璃片,反應時鈉塊浮在水面上,熔成球狀,游於水面,有「嘶嘶」的響聲,並有生成物飛濺),生成強鹼性NaOH溶液

NaOH晶體放大圖片

,並放出氫氣。固體NaOH中OH以O-H共價鍵結合,Na與OH以強離子鍵結合,溶於水其解離度近乎100%,故其水溶液呈強鹼性,可使無色的酚酞試液變成紅色,或使PH試紙、紫色石蕊溶液等變藍。

純的無水氫氧化鈉為白色半透明,結晶狀固體。氫氧化鈉極易溶於水,溶解度隨溫度的升高而增大,溶解時能放出大量的熱,288K時其飽和溶液濃度可達16.4mol/L(1:1)。它的水溶液有澀味和滑膩感,溶液呈強鹼性,具備鹼的一切通性。市售燒鹼有固態和液態兩種:純固體燒鹼呈白色,有塊狀、片狀、棒狀、粒狀,質脆;純液體燒鹼為無色透明液體。氫氧化鈉還易溶於乙醇、甘油;但不溶於乙醚、丙酮、液氨。對纖維皮膚、玻璃、陶瓷等有腐蝕作用,溶解或濃溶液稀釋時會放出熱量;與無機酸發生中和反應也能產生大量熱,生成相應的鹽類;與金屬鋁和鋅、非金屬硼和矽等反應放出氫;與氯、溴、碘等鹵素髮生歧化反應。能從水溶液中沉澱金屬離子成為氫氧化物;能使油脂發生皂化反應,生成相應的有機酸的鈉鹽和醇,這是去除織物上的油污的原理。  

NaOH用途

氫氧化鈉的用途十分廣泛,在化學實驗中,除了用做試劑以外,由於它有很強的吸水性,還可用做鹼性乾燥劑。氫氧化鈉在國民經濟中有廣泛應用,許多工業部門都需要氫氧化鈉。使用氫氧化鈉最多的部門是化學藥品的製造,其次是造紙、煉鋁、煉鎢、人造絲、人造棉和肥皂製造業。另外,在生產染料、塑料、藥劑及有機中間體,舊橡膠的再生,制金屬鈉、水的電解以及無機鹽生產中,製取硼砂、鉻鹽、錳酸鹽、磷酸鹽等,也要使用大量的燒鹼。工業用氫氧化鈉應符合國家標準 GB 209-2006;工業用離子交換膜法氫氧化鈉應符合國家標準 GB/T 11199-89;化纖用氫氧化鈉應符合國家標準 GB 11212-89;食用氫氧化鈉應符合國家標準 GB 5175-85。

在工業上,氫氧化鈉通常稱為燒鹼,或叫火鹼、苛性鈉。這是因為較濃的氫氧化鈉溶液濺到皮膚上,會腐蝕表皮,造成燒傷。它對蛋白質有溶解作用,有強烈刺激性和腐蝕性(由於其對蛋

袋裝商品NaOh

白質有溶解作用,與酸燒傷相比,鹼燒傷更不容易癒合)。用0.02%溶液滴入兔眼,可引起角膜上皮損傷。小鼠腹腔內LD50: 40 mg/kg,兔經口LDLo: 500 mg/kg。粉塵刺激眼和呼吸道,腐蝕鼻中隔;濺到皮膚上,尤其是濺到粘膜,可產生軟,並能滲入深層組織,灼傷後留有瘢痕;濺入眼內,不僅損傷角膜,而且可使眼睛深部組織損傷,嚴重者可致失明;誤服可造成消化道灼傷,絞痛、粘膜糜爛嘔吐血性胃內容物、血性腹瀉,有時發生聲啞、吞咽困難休克消化道穿孔,後期可發生胃腸道狹窄。由於強鹼性,對水體可造成污染,對植物和水生生物應予以注意。  

NaOH工業製法

一:

(1)過濾海水

(2)加入過量氫氧化鈉,去除鈣、鎂離子,過濾

Ca²⁺ +2OH⁻ =Ca(OH)₂(微溶)

Mg²⁺ +2OH⁻ =Mg(OH)₂↓

(3)利用反滲透膜法生產技術出去鹽水中的SO₄²⁻

(4)加入過量碳酸鈉,去除鈣離子、過量鋇離子,過濾

Ca²⁺ +CO₃²⁻ =CaCO₃↓

Ba²⁺ +CO₃²⁻ =BaCO₃↓

(5)加入適量鹽酸,去除過量碳酸根離子

2H⁺ +CO₃²⁻ =CO₂↑+H₂O

(6)加熱驅除二氧化碳

(7)送入離子交換塔,進一步去除鈣、鎂離子

(8)電解

2NaCl+2H₂O=(通電)H₂↑+Cl₂↑+2NaOH  

製作少量氫氧化鈉

可以尋找一些碳酸氫鈉(小蘇打)(如果有碳酸鈉更好),再找一些氧化鈣(生石灰)(一般的食品包裝袋中用來做吸水劑的小袋子中有)。把生石灰放於水中,反應後取上層清液倒入空的乾淨的杯子中,把碳酸氫鈉加熱一會兒倒入杯中,待其反應一會兒直到杯中不再產生白色沉澱,濾去沉澱,剩下的清液就是氫氧化鈉。如果需要純一點可以加熱一會兒,蒸發一部分水,這樣可以得到比較純的氫氧化鈉。

CaO+H₂O====Ca(OH)₂

NaHCO₃+ Ca(OH)₂==== CaCO₃+ NaOH + H₂O(碳酸氫鈉)

Ca(OH)₂+Na₂CO₃====CaCO₃↓+2NaOH(碳酸鈉)  

使用及儲存的注意事項

《化學危險物品安全管理條例 (1987年2月17日國務院發布)》,《化學危險物品安全管理條例實施細則 (化勞發[1992] 677號)》,《工作場所安全使用化學品規定 ([1996]勞部發423號)》等法規,針對化學危險品的安全使用、生產、儲存、運輸、裝卸等方面均作了相應規定;《常用危險化學品的分類及標誌 (GB 13690-92)》將該物質劃為第8.2 類鹼性腐蝕品;《隔膜法燒鹼生產安全技術規定 (HGA001-83)》、《水銀法燒鹼生產安全技術規定 (HGA002-83)》作了專門規定。

大量接觸燒鹼時應佩帶防護用具,工作服或工作帽應用棉布或適當的合成材料製作。操作人員工作時必須穿戴工作服、口罩、防護眼鏡、橡皮手套、橡皮圍裙、長筒膠靴等勞保用品。應塗以中性和疏水軟膏於皮膚上。接觸片狀或粒狀燒鹼時,工作場所應有通風裝置,室內空氣中最大允許濃度為中國MAC 0.5毫克/立方米(以NaOH計),美國ACGIH TLVC 2毫克/米3。可能接觸其粉塵時,必須佩戴頭罩型電動送風過濾式防塵呼吸器。必要時,佩戴空氣呼吸器。操作人員必須經過專門培訓,嚴格遵守操作規程。建議操作人員佩戴頭罩型電動送風過濾式防塵呼吸器,穿橡膠耐酸鹼服,戴橡膠耐酸鹼手套。遠離易燃、可燃物。避免產生粉塵。避免與酸類接觸。搬運時要輕裝輕卸,防止包裝及容器損壞。配備泄漏應急處理設備。倒空的容器可能殘留有害物。稀釋或製備溶液時,應把鹼加入水中,避免沸騰和飛濺。處理泄漏物須穿戴防護眼鏡與手套,掃起,慢慢倒至大量水中,地面用水沖洗,經稀釋的污水放入廢水系統。鹼液觸及皮膚,可用5~10%硫酸鎂溶液清洗;如濺入眼睛裡,應立即用大量硼酸水溶液清洗;少量誤食時立即用食醋、3~5%醋酸或5%稀鹽酸、大量汁或檸檬汁等中和,給飲蛋清、牛奶或植物油並迅速就醫,禁忌催吐和洗胃

NaOH結晶形態

固體氫氧化鈉可裝入0.5毫米厚的鋼桶中嚴封,每桶淨重不超過100 公斤;塑料袋或二層牛皮紙袋外全開口或中開口鋼桶;螺紋口玻璃瓶、鐵蓋壓口玻璃瓶、塑料瓶或金屬桶(罐)外普通木箱;螺紋口玻璃瓶、塑料瓶或鍍錫薄鋼板桶(罐)外滿底板花格箱、纖維板箱或膠合板箱;鍍錫薄鋼板桶(罐)、金屬桶(罐)、塑料瓶或金屬軟管外瓦楞紙箱。包裝容器要完整、密封,應有明顯的「腐蝕性物品」標誌。鐵路運輸時,鋼桶包裝的可用敞車運輸。起運時包裝要完整,裝載應穩妥。運輸過程中要確保容器不泄漏、不倒塌、不墜落、不損壞,防潮防雨。如發現包裝容器發生鏽蝕、破裂、孔洞、溶化淌水等現象時,應立即更換包裝或及早發貨使用,容器破損可用錫焊修補。嚴禁與易燃物或可燃物、酸類、食用化學品等混裝混運。運輸時運輸車輛應配備泄漏應急處理設備。不得與易燃物和酸類共貯混運。失火時,可用水、砂土和各種滅火器撲救,但消防人員應注意水中溶入燒鹼後的腐蝕性。  

固體氫氧化鈉的技術指標

項目氫氧化鈉指標



指標 實際 指標 實際 指標 實際 指標 實際
氫氧化鈉 NaOH 99.0 99.30 98.0 98.80 96.0 96.50 95.0 95.8
碳酸鈉 Na2CO3 0.90 0.40 1.0 0.5 1.4 0.50 1.6 0.70
氯化鈉 NaCl 0.15 0.03 0.6 0.2 2.8 2.60 3.2 3.1
氧化鐵Fe2O3 0.005 0.002 0.008 0.003 0.01 0.003 0.02 0.003

 化學實驗室保存固體氫氧化鈉時要注意把試劑瓶口封嚴,以防止暴露在空氣中吸收水分潮解或與二氧化碳反應。燒鹼可通過電解食鹽溶液,或通過碳酸鈉與石灰乳反應獲得。

NaOH變質:2NaOH + CO₂==== Na₂CO₃+ H₂O(所以不能用其乾燥CO₂、SO₂、H₂S和HCl氣體)

檢驗NaOH是否變質:

1.滴加稀鹽酸 Na₂CO₃+ 2HC l==== 2NaCl + H₂O + CO₂↑ 有氣泡冒出則變質

2.加入氫氧化鈣 Na₂CO₃+ Ca(OH)₂==== CaCO₃↓+ 2NaOH 產生白色沉澱即為變質

3.加入氯化鈣 Na₂CO₃+ CaCl₂==== CaCO₃↓+ 2NaCl 產生白色沉澱即為變質

NaOH還可以去除油污,抽油煙機的油污用其可以很好的去除,這個過程屬於油脂的鹼性水解,生成高級脂肪酸鹽和甘油(丙三醇)又叫做皂化反應!  

NaOH對環境的影響

一、健康危害

瓶裝NaOH

侵入途徑:吸入、食入。

健康危害:本品有強烈刺激和腐蝕性。粉塵或煙霧會刺激眼和呼吸道,腐蝕鼻中隔;皮膚和眼與NaOH直接接觸會引起灼傷;誤服可造成消化道灼傷,粘膜糜爛、出血和休克。  

二、毒理學資料及環境行為

危險特性:本品不會燃燒,遇水和水蒸氣大量放熱,形成腐蝕性溶液。與酸發生中和反應並放熱。具有強腐蝕性。

燃燒(分解)產物:可能產生有害的毒性煙霧。  

NaOH應急處理處置方法

一、泄漏應急處理

隔離泄漏污染區,周圍設警告標誌,建議應急處理人員戴好防毒面具,穿化學防護服。不要直接接觸泄漏物,用清潔的鏟子收集於乾燥潔淨有蓋的容器中,以少量NaOH加入大量水中,調節至中性,再放入廢水系統。也可以用大量水沖洗,經稀釋的洗水放入廢水系統。如大量泄漏,收集回收或無害

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處理後廢棄。  

二、防護措施

呼吸系統防護:必要時佩帶防毒口罩。

眼睛防護:戴化學安全防護眼鏡。

防護服:穿工作服(防腐材料製作)。

手防護:戴橡皮手套。

其它:工作後,淋浴更衣。注意個人清潔衛生。  

三、急救措施

皮膚接觸:應立即用大量水沖洗,再塗上3%-5%的硼酸溶液

眼睛接觸:立即提起眼瞼,用流動清水或生理鹽水沖洗至少15分鐘。或用3%硼酸溶液沖洗。就醫。

吸入:迅速脫離現場至空氣新鮮處。必要時進行人工呼吸。就醫。

食入:患者清醒時立即漱口,口服稀釋的醋或檸檬汁,就醫。

滅火方法:霧狀水、砂土。  

NaOH的化學性質

1、NaOH是強鹼,具有鹼的一切通性。

氫氧化鈉標準滴定

(1)在水溶液中電離出大量的OH⁻:NaOH=Na⁺ +OH⁻

(2)能和酸反應,NaOH+HCl=NaCl+H₂O

(3)能和一些酸性氧化物反應,2NaOH + SO₂(不足)==== Na₂SO₃ + H₂O

NaOH + SO₂(過量)==== NaHSO₃①(①生成的Na₂SO₃和水與過量的SO₂反 應生成了NaHSO₃)

2NaOH + SO₃==== Na₂SO₄ + H₂O

2NaOH+3NO₂====2NaNO₃+NO+H₂O

(4)氫氧化鈉溶液和鋁反應,2Al + 2NaOH+2H₂O ==== 2NaAlO₂+3H₂↑(而且,在NaOH不足量時

發生的反應為 2Al+6H₂O===(NaOH)=== 2Al(OH)₃↓+ 3H₂↑ )

(5)能強鹼製取弱鹼,NaOH + NH₄Cl ==== NaCl + NH₃.H₂O

(6)能和某些鹽反應,2NaOH + CuSO₄==== Cu(OH)₂↓+ Na₂SO₄

(7)NaOH具有很強的腐蝕性。

(8)NaOH能吸收二氧化碳。反應過程如下:

2NaOH + CO₂==== Na₂CO₃+ H₂O(CO₂少量)

NaOH + CO₂==== NaHCO₃(CO₂過量)

(9)NaOH能與二氧化矽反應,SiO₂+ 2NaOH==== 2NaSiO₃ + H₂O

(故使瓶塞與玻璃瓶粘和,不易打開)

(10)能與指示劑發生反應『鹼的通性』

遇無色酚酞變紅,遇紫色石蕊試液變藍

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