氫氧化鈉(片堿)物化特性及防護(hù)措施
氫氧化鈉,化學(xué)式為NaOH,俗稱燒堿、火堿、苛性鈉,為一種具有強(qiáng)腐蝕性的強(qiáng)堿,一般為片狀或塊狀形態(tài),易溶于水(溶于水時(shí)放熱)并形成堿性溶液,另有潮解性,易吸取空氣中的水蒸氣(潮解)和二氧化碳(變質(zhì)),可加入鹽酸檢驗(yàn)是否變質(zhì)。
NaOH是化學(xué)實(shí)驗(yàn)室其中一種必備的化學(xué)品,亦為常見的化工品之一。純品是無色透明的晶體。密度2.130g/cm3。熔點(diǎn)318.4℃。沸點(diǎn)1390℃。工業(yè)品含有少量的氯化鈉和碳酸鈉,是白色不透明的晶體。有塊狀,片狀,粒狀和棒狀等。式量39.997。
氫氧化鈉在水處理中可作為堿性清洗劑,溶于乙醇和甘油;不溶于丙醇、乙醚。與氯、溴、碘等鹵素發(fā)生歧化反應(yīng)。與酸類起中和作用而生成鹽和水。
研究歷史
氫氧化鈉在很早以前就以堿性物質(zhì)為人們熟知。
1787年,醫(yī)生Nicolas Leblanc(1762-1806)發(fā)明了用食鹽制取氫氧化鈉的合適工藝,并進(jìn)行了大規(guī)模生產(chǎn)。
1887年,瑞典化學(xué)家阿倫尼烏斯創(chuàng)立了酸堿電離理論(即水溶液酸堿理論),他提出酸即在水溶液中凡是電離產(chǎn)生的陽離子全部都是氫離子的物質(zhì),堿即在水溶液中凡是電離產(chǎn)生的陰離子全部都是氫氧根離子的物質(zhì)。從此氫氧化鈉的堿性得到了明確的定義。
物理性質(zhì)
氫氧化鈉為白色半透明結(jié)晶狀固體。其水溶液有澀味和滑膩感。
吸水性(潮解性):氫氧化鈉在空氣中易潮解,故常用固體氫氧化鈉做干燥劑。 但液態(tài)氫氧化鈉沒有吸水性。
溶解性:
極易溶于水,溶解時(shí)放出大量的熱。易溶于乙醇、甘油。
氫氧化鈉在水中的溶解度變化如下:
化學(xué)性質(zhì)
堿性
氫氧化鈉溶于水中會(huì)完全解離成鈉離子與氫氧根離子,所以它具有堿的通性。
顏色反應(yīng)
它能與指示劑發(fā)生反應(yīng):
氫氧化鈉溶液滴入酚酞試液后變紅
氫氧化鈉溶液滴入酚酞試液后變紅
氫氧化鈉溶液是堿性,使石蕊試液變藍(lán),使酚酞試液變紅。
應(yīng)用領(lǐng)域
氫氧化鈉(NaOH)的用途極廣。用于生產(chǎn)紙、肥皂、染料、人造絲,冶煉金屬、石油精制、棉織品整理、煤焦油產(chǎn)物的提純,以及食品加工、木材加工及機(jī)械工業(yè)等方面。
化學(xué)實(shí)驗(yàn)
可以用作化學(xué)實(shí)驗(yàn)。除了用做試劑以外,由于它有很強(qiáng)的吸水性和潮解性,還可用做堿性干燥劑。也可以吸收酸性氣體(如在硫在氧氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)中,氫氧化鈉溶液可裝入瓶中吸收有毒的二氧化硫)。
化學(xué)工業(yè)
氫氧化鈉在國民經(jīng)濟(jì)中有廣泛應(yīng)用,許多工業(yè)部門都需要?dú)溲趸c。使用氫氧化鈉最多的部門是化學(xué)藥品的制造,其次是造紙、煉鋁、煉鎢、人造絲、人造棉和肥皂制造業(yè)。另外,在生產(chǎn)染料、塑料、藥劑及有機(jī)中間體,舊橡膠的再生,制金屬鈉、水的電解以及無機(jī)鹽生產(chǎn)中,制取硼砂、鉻鹽、錳酸鹽、磷酸鹽等,也要使用大量的燒堿。同時(shí)氫氧化鈉是生產(chǎn)聚碳酸酯、超級(jí)吸收質(zhì)聚合物、沸石、環(huán)氧樹脂、磷酸鈉、亞硫酸鈉和大量鈉鹽的重要原材料之一。
生產(chǎn)洗滌劑
肥皂:制造肥皂是燒堿最古老和最廣泛的用途。
氫氧化鈉一直被用于傳統(tǒng)的生活用途。直到今天,肥皂、香皂和其它種類的洗滌用品對(duì)燒堿的需求量依然占燒堿的15%左右。
脂肪和植物油的主要成分是三酸甘油酯(三酰甘油),它的堿水解方程式為:
(RCOO)3C3H5(油脂)+3NaOH=3(RCOONa)(高級(jí)脂肪酸鈉)+C3H8O3(甘油)
該反應(yīng)為生產(chǎn)肥皂的原理,故得名皂化反應(yīng)。
R基可能不同,但生成的R-COONa都可以做肥皂。常見的R-有:
C17H33-:8-十七碳烯基。R-COOH為油酸。
C15H31-:正十五烷基。R-COOH為軟脂酸。
C17H35-:正十七烷基。R-COOH為硬脂酸。
洗滌劑:氫氧化鈉被用于生產(chǎn)各種洗滌劑,甚至如今的洗衣粉(十二烷基苯磺酸鈉等成分)也是由大量的燒堿制造出來的,燒堿被用于磺化反應(yīng)后對(duì)過剩的發(fā)煙硫酸進(jìn)行中和。
造紙
氫氧化鈉在造紙工業(yè)中發(fā)揮著重要的作用。由于其堿性特質(zhì),它被用于煮和漂白紙頁的過程。
造紙的原料是木材或草類植物,這些植物里除含纖維素外,還含有相當(dāng)多的非纖維素(木質(zhì)素、樹膠等)。加入稀的氫氧化鈉溶液可將非纖維素成分溶解而分離,從而制得以纖維素為主要成分的紙漿。
人造纖維和紡織
人造纖維如人造棉、人造毛、人造絲等,大都是粘膠纖維,它們是用纖維素、氫氧化鈉、二硫化碳(CS2)為原料制成粘膠液,經(jīng)噴絲、凝結(jié)而制得。
在紡織工業(yè)中,氫氧化鈉被用于纖維的處理和染色,且用于對(duì)棉纖維進(jìn)行絲光處理。棉織品用燒堿溶液處理后,能除去覆蓋在棉織品上的蠟質(zhì)、油脂、淀粉等物質(zhì),同時(shí)能增加織物的絲光色澤,使染色更均勻。
精煉石油
石油產(chǎn)品經(jīng)硫酸洗滌后還含有一些酸性物質(zhì),必須用氫氧化鈉溶液洗滌,再經(jīng)水洗,才能得到精制產(chǎn)品。
食品工業(yè)
我國《食品添加劑使用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB 2920-1996)規(guī)定:可作加工助劑,按生產(chǎn)需要適量使用。
氫氧化鈉可以被廣泛使用于下列生產(chǎn)過程:容器的清洗過程;淀粉的加工過程;羧甲基纖維素的制備過程;谷氨酸鈉的制造過程。
水處理
氫氧化鈉被廣泛應(yīng)用于水處理。在污水處理廠,氫氧化鈉可以通過中和反應(yīng)減小水的硬度。在工業(yè)領(lǐng)域,是離子交換樹脂再生的再生劑。 氫氧化鈉具有強(qiáng)堿性,且在水中具有相對(duì)高的可溶性。由于氫氧化鈉在水中具有相對(duì)高的可溶性,所以容易衡量用量,可以方便地在水處理的各個(gè)領(lǐng)域使用。
氫氧化鈉被使用在水處理方面的如下課題:消除水的硬度;調(diào)節(jié)水的pH值;對(duì)廢水進(jìn)行中和;通過沉淀消除水中重金屬離子;離子交換樹脂的再生。
冶金
氫氧化鈉被用于處理鋁土礦,在鋁土礦中含有氧化鋁,氧化鋁是制取鋁的原料。用氫氧化鈉可以把氧化鋁從精礦中提純。
安全措施
職業(yè)健康限值
中國職業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)為MAC=2mg/m3。
健康危害
侵入途徑:吸入、食入。
健康危害:該品有強(qiáng)烈刺激和腐蝕性。粉塵或煙霧會(huì)刺激眼和呼吸道,腐蝕鼻中隔,皮膚和眼與NaOH直接接觸會(huì)引起灼傷,誤服可造成消化道灼傷,粘膜糜爛、出血和休克。
分解產(chǎn)物:可能產(chǎn)生有害的毒性煙霧。
危害防治
隔離泄漏污染區(qū),周圍設(shè)警告標(biāo)志,建議應(yīng)急處理人員戴好防毒面具,穿化學(xué)防護(hù)服。不要直接接觸泄漏物,用清潔的鏟子收集于干燥潔凈有蓋的容器中,以少量NaOH加入大量水中,調(diào)節(jié)至中性,再放入廢水系統(tǒng)。也可以用大量水沖洗,經(jīng)稀釋的洗水放入廢水系統(tǒng)。如大量泄漏,收集回收或處理無害后廢棄。
安全標(biāo)志
氫氧化鈉屬于強(qiáng)堿性物質(zhì),具有強(qiáng)腐蝕性,需有的“腐蝕性物品”標(biāo)志。
防護(hù)措施
呼吸系統(tǒng)防護(hù):必要時(shí)佩帶防毒口罩。
眼睛防護(hù):戴化學(xué)安全防護(hù)眼鏡。防護(hù)服:穿工作服(防腐材料制作)。小心使用,小心濺落到衣物、口鼻中。
手防護(hù):戴橡皮手套。
其它:工作后,淋浴更衣。注意個(gè)人清潔衛(wèi)生。
急救措施
皮膚接觸:先用水沖洗至少15分鐘(稀液)/用布擦干(濃液),再用5~10%硫酸鎂、或3%硼酸溶液清洗并就醫(yī)。
眼睛接觸:立即提起眼瞼,用流動(dòng)清水或生理鹽水清洗至少15分鐘?;蛴?/span>3%硼酸溶液(或稀醋酸)沖洗。就醫(yī)。
吸入:迅速脫離現(xiàn)場(chǎng)至空氣新鮮處。必要時(shí)進(jìn)行人工呼吸。就醫(yī)。
食入:少量誤食時(shí)立即用食醋、3~5%醋酸或5%稀鹽酸、大量橘汁或檸檬汁等中和;給飲蛋清、牛奶或植物油并迅速就醫(yī),禁忌催吐和洗胃。