- 構造
- 無水
- 水和物
- 物理的及び化学的性質
- お名前
- モル質量
- 外観
- 融点
- 沸点
- 水溶性
- 塩基度（pKb）
- pH
- 屈折率（nD）
- 安定
- 分解
- 自動発火点
- 粘度
- 気化熱
- 表面張力
- 反応性
- 酸あり
- 酸の酸化物を使って
- 金属付き
- 合成
- 炭酸ナトリウムと水酸化カルシウムの反応
- 塩化ナトリウムの電気分解
- 用途
- クリーニング製品
- 医薬品および医薬品
- エネルギープロセス
- 水処理
- 製紙
- 工業生産
- リスク
- 参考文献
水酸化ナトリウムは、その化学式NaOHであり、塩基又はアルカリ金属強いから成る無機化合物です。水溶液の5％溶液のpHは14に近い。
それは非常に吸湿性の白い固体で、空気から二酸化炭素を吸収して炭酸ナトリウムを形成することもあります。市販の錠剤としてプラスチックボトルに入っていますが、長時間空気にさらすことも、へらで扱うこともできません。
時計皿に入った水酸化ナトリウム錠剤。出典：機械可読の著者は提供されていません。Walkermaを想定（著作権の主張に基づく）。
水酸化ナトリウムは、水酸化カルシウムと炭酸ナトリウムを反応させることで合成できます。しかし、現在、それは基本的に塩水の電気分解によって合成され、塩素ガスの生産の副産物です。
NaOHの高い塩基性を考えると、紙、石鹸、洗剤、染料などの製造など、多くの用途と用途があります。また、家庭用洗浄、水処理、アルミ加工、医薬品製造などにも使用されます。そして何より、それは卓越した二次パターンです。
水酸化ナトリウムは非常に腐食性があり、皮膚や目に刺激ややけどを引き起こす可能性があります。粉塵を吸入することにより、肺水腫を引き起こす可能性があります。一方、その摂取は消化管に深刻な損傷を与え、死に至る可能性があります。
構造
無水
NaOHイオン。出典：ガブリエルボリバル
上の画像は、NaOHを構成するイオンを示しています。Na +のカチオンは、紫の球体で表されるヒドロキシルアニオン（水酸化物またはヒドロキシル）OHつつ-赤と白の球によって。Na両方+とOH -イオンその反対の電荷の静電引力を介して互いに相互作用します。
水酸化ナトリウムの構造
そのような相互作用は、無指向性であるため、1のNaの名所+ OH -イオン対は一定の距離をおいて、他のものに影響を与えることができます。結果をNaことである+イオンはOHと同様に、互いに反発-イオン彼らが注文し、定期的（結晶）構造を確立する最小エネルギーの結晶を定義するまで、。
したがって、無水NaOHの斜方晶（水なし）が表示されます：
無水水酸化ナトリウムの結晶構造の表現。出典：WikipediaのQuibik。
イオンは十分に凝集性を維持しているため、無水NaOH結晶は323ºCで溶融します（環境に湿度がない限り）。
水和物
両方のNa +とOHは-簡単水分子によって（水和）溶媒和されたイオンです。これは、その結晶の網状エネルギーに加えて、その水和を促進します。これが、NaOHが水と接触したときに大量のエネルギーを放出する理由です。
ただし、無水結晶は溶解していない水分子をホストできます。すなわち、水酸化ナトリウムは、多数の水和物を形成することができ、水酸化ナトリウム・nHの2 OのいずれかOHと水素結合を形成することができる水分子-（HOHを-OH - ）、またはNAの座標+（のNa + - OH 2）。
NaOHとH 2 Oの間のモル比に応じて、一水和物（NaOH・H 2 O）、二水和物（NaOH・2H 2 O）、三水和物（NaOH・3.5H 2 O）、四水和物（NaOH・4H 2 O）が発生する可能性があります、七水和物（NaOH・7H 2 O）など。
これらの水和物のそれぞれは、異なる質量百分率および異なる温度で、NaOH水溶液から結晶化することができます。その結果、NaOHは複雑な水溶性図を示します。
一般的に、水和物の結晶は密度が低く、融点が低くなります。これが水分子「妨げる」のNaとの間の相互作用という事実によるものである+とOH -イオン名所を犠牲に双極子-双極子力を加えます。
物理的及び化学的性質
お名前
IUPACの推奨名：水酸化ナトリウム。その他の名称：苛性ソーダ、アスカリテス（あまり一般的ではない）
モル質量
39.9971 g / mol
外観
白、漿液性、または不透明な固体または結晶。
融点
323ºC
沸点
1,388ºC
水溶性
25°Cの温度で1,000 g / L これは、水にどれだけ溶けるかを示しています。
それらの水溶液は粘性があり、水の値の約80倍で、最初は大量の熱を放出します。それらと接触すると、皮膚の脂肪酸が鹸化するため、皮膚がすべりやすくなります。
塩基度（pKb）
-0.56
pH
5％w / w水溶液は、pHが14に近い
屈折率（nD）
580.4 nmの波長：320°Cで1,433、420°Cで1,421
安定
それを含む容器は、炭酸ナトリウムの形成を防ぐために密閉する必要があります。これは吸湿性が高く、周囲の水分やCO 2を吸収してしまうためです。
分解
加熱して分解すると、酸化ナトリウムの煙が発生します。
自動発火点
不燃性
粘度
350°Cで4.0 cPoise
気化熱
1,388ºCで175 kJ / mol
表面張力
74.35 dynes / cm、18°Cの水中2.72％w / wの溶液
反応性
酸あり
有機および無機鉱酸と反応し、水および対応する塩を生成します。硫酸の場合、反応は発熱的です。
2 NaOH + H 2 SO 4 => Na 2 SO 4 + 2 H 2 O
酸の酸化物を使って
例えば二酸化硫黄と反応し、亜硫酸塩と水を与えます：
2 NaOH + SO 2 => Na 2 SO 3 + H 2 O
金属付き
その水溶液はいくつかの金属と反応して複雑なナトリウム塩を生成します。たとえば、亜鉛との反応により、亜鉛酸ナトリウムが生成されます。
Zn + 2 NaOH + 2 H 2 O => Na 2 + H 2
合成
水酸化ナトリウムは、主に2つの方法で合成されます。最初に使用された炭酸ナトリウムの使用と、現在より工業的に使用されている塩化ナトリウムの電気分解です。
炭酸ナトリウムと水酸化カルシウムの反応
炭酸ナトリウムは苛性化として知られているプロセスで水酸化カルシウムと反応します：
Ca（OH）2 + Na 2 CO 3 => CaCO 3 + NaOH
炭酸カルシウムが沈殿し、上澄みに水酸化ナトリウムが残り、これは蒸発により濃縮されます。
炭酸ナトリウムは、以前はソルベイのプロセスから来ています：
2 NaCl + CaCO 3 => Na 2 CO 3 + CaCl 2
塩化ナトリウムの電気分解
ブラインに存在する塩化ナトリウムの電気分解により、水溶液中に水素ガス、塩化物ガス、水酸化ナトリウムが生成されます。
2 Nacl + 2 H 2 O => H 2 + Cl 2 + 2 NaOH
電解チャンバーは、チタン金属製の陽極（+）を含むコンパートメントと、ブラインが配置される場所で構成されています。このコンパートメントは、多孔質膜によってカソードコンパートメント（-）から分離されています。
アノードでは次の反応が発生します。
2 Cl - =>のCl 2 + 2 E - （酸化）
一方、この反応はカソードで起こります：
2 H 2 O + 2 E - => H 2 + OH - （縮小）
ナトリウム（Na +）は、陽極コンパートメントから陰極コンパートメントに、それらを分離する膜を通して拡散し、水酸化ナトリウムを形成します。
用途
クリーニング製品
水酸化ナトリウムは、家庭やビジネスで使用される石鹸や洗剤の製造に使用されます。水酸化ナトリウムと塩素の組み合わせにより、塩素系漂白剤が生成され、白い衣服の洗浄に使用されます。
また、排水溝内のグリースの蓄積を排除し、鹸化プロセスで石けんに変換することにより、油脂を排除します。これにより、家や他の建物から詰まった配管を取り除くことができます。
医薬品および医薬品
水酸化ナトリウムは、アスピリンなどの一般的な鎮痛剤を作るために使用されます。また、血栓の形成を阻止する抗凝固作用のある薬剤と高コレステロール血症を軽減する薬剤。
エネルギープロセス
水酸化ナトリウムは、燃料電池の製造に使用され、電池のように機能して、輸送を含むさまざまなアプリケーション用の電気を生成します。水酸化ナトリウムを使用して製造されたエポキシ樹脂は、風力タービンに使用されています。
水処理
水酸化ナトリウムは水の酸性度を中和し、重金属の除去に寄与するために使用されます。水消毒剤である次亜塩素酸ナトリウムの製造にも使用されます。
水酸化ナトリウムは、硫酸アルミニウムと反応して、水酸化アルミニウムを形成します。
製紙
水酸化ナトリウムは、木材の処理において硫化ナトリウムと一緒に使用され、紙の基礎を形成するほぼ純粋な形のセルロースを得ます。インクの分離を助けることにより、紙のリサイクルにも使用され、再利用できます。
工業生産
水酸化ナトリウムは、レーヨン、スパンデックス、爆薬、エポキシ樹脂、ガラス、セラミックの製造に使用されます。繊維産業で染料の製造や綿織物の加工に使用されています。
サトウキビ処理プラントでは、サトウキビバガスからのエタノール製造に低温水酸化ナトリウムが使用されます。
リスク
水酸化ナトリウムは腐食性の高い化合物であるため、皮膚との接触により、火傷、水疱、さらには永久的な瘢痕を引き起こす可能性があります。
目と接触すると、重度の火傷、腫れ、痛み、かすみ目を引き起こす可能性があり、重度の場合には、永久的な失明を引き起こす可能性があります。
水酸化ナトリウムを飲み込むと、唇、舌、喉、食道、胃に火傷を引き起こす可能性があります。通常の症状には、吐き気、嘔吐、胃のけいれん、下痢などがあります。
水酸化ナトリウムの吸入はまれであり、空気中の化合物のダストの存在またはそれを含むミストの形成からのみ発生する可能性がありますが、肺に刺激を引き起こします。
慢性暴露の場合、これは肺水腫および重度の息切れを引き起こす可能性があり、これは緊急医療です。
参考文献
- 震えとアトキンス。（2008）。無機化学。（第4版）。Mc Graw Hill。
- ウィキペディア。（2019）。水酸化ナトリウム。から回復：en.wikipedia.org
- 国立バイオテクノロジー情報センター。（2019）。水酸化ナトリウム。PubChemデータベース。CID = 14798。リカバリー元：pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- アメリカの要素。（2019）。水酸化ナトリウム溶液。回復元：americanelements.com
- 化学物質安全に関する事実。（2019）。水酸化ナトリウム。回収元：chemicalsafetyfacts.org
- NJ Health。（2015）。水酸化ナトリウム。。回収元：nj.gov
- カナダ労働安全衛生センター。（2019）。OSH Answers Fact Sheets：水酸化ナトリウム。から回復：ccohs.ca
- Ausetute。（sf）。電気分解による水酸化ナトリウムと塩素の生産 回収元：ausetute.com.au