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氫氧化鈉,分子式為NaOH。因另一名稱caustic soda而在香港稱為哥士的),具有強腐蝕性。其水溶液呈強鹼性,能使酚酞變紅,使石蕊溶液變藍。純氫氧化鈉是白色固體可用顆粒並具有吸濕性,因此它應存放在一個密封的容器中。氫氧化鈉溶於乙醇和甲醇。熔融氫氧化鈉需要很高的溫度。氫氧化鈉溶液會在布料和紙張留下黃色污漬。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。

1 氫氧化鈉 - 簡介

氫氧化鈉(sodium hydroxide)(腐蝕),也稱苛性蘇打,俗稱火鹼、燒鹼、苛性鈉。
該品根據《危險化學品安全管理條例》受安監部門管制。
海關監管條件
商品編碼(HS CODE):28151100---固體;28151200---水溶液
監管條件:A:入境貨物通關單
B:出境貨物通關單
G:兩用物項和技術出口許可證(定向)
性狀
熔融白色顆粒或條狀,現常製成小片狀。易吸收空氣中的水分和二氧化碳。1g溶於0.9ml冷水、0.3ml沸水、7.2ml無水乙醇、4.2ml甲醇,溶於甘油。溶於水、乙醇時或溶液與酸混合時產生劇熱。溶液呈強鹼性。相對密度2.13。熔點318℃。沸點1390℃。半數致死量(小鼠,腹腔)40mg/kg。有腐蝕性。其水溶液有澀味和滑膩感。氫氧化鈉對二氧化碳有吸收作用,也是生物實驗常用的化學品。有吸水性,因此常做某些中性或鹼性氣體的乾燥劑如:O₂,H₂,NH₃等。
儲存
密封乾燥保存。容器蓋用橡膠塞(因為2NaOH+SiO₂=Na₂SiO₃+H₂O,玻璃的主要成分為SiO₂。)也不能敞口放置,空氣中含有水蒸氣(H₂O)、二氧化碳(CO₂),而NaOH易被水蒸氣潮解,易與二氧化碳反應生成碳酸鈉(Na₂CO₃,蘇打),也就會變質。
化學方程式為2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O;Na₂CO₃+10H₂O=Na₂CO₃·10H₂O(石鹼)→(水溶液 )

2 氫氧化鈉 -理化性質

物理性質
氫氧化鈉氫氧化鈉

氫氧化鈉(腐蝕),也稱苛性蘇打,該品根據《危險化學品安全管理條例》受安監部門管制。不過市面上管制一般並不嚴格。
氫氧化鈉,分子式為NaOH。固體溶於水放熱;是常見的、重要的強鹼,純的無水氫氧化鈉為白色半透明,結晶狀固體。氫氧化鈉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26.4mol/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。氫氧化鈉水溶液由於濃度不同,可以生成含有1、2、3.5、4.5和7個水分子的水合物。

市售燒鹼有固態和液態兩種:純固體燒鹼呈白色,有塊裝、片狀、棒狀、粒狀,質脆;純液體燒鹼為無色透明液體。在空氣中易潮解並吸收二氧化碳。氫氧化鈉易溶於乙醇、甘油;但不溶於乙醚、丙酮、液氨。固體氫氧化鈉溶解或濃溶液稀釋時放出熱量。

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:加入氯化鎂,產生白色沉澱;焰色反應,火焰呈黃色。 

化學性質

1.NaOH是強鹼,具有鹼的一切通性。溶液為無色透明的鈉鹼液體,是強鹼之一,易在水中溶解,能與許多有機、無機化合物起化學反應,腐蝕性很強,能灼傷人體皮膚等。  氫氧化鈉還是許多有機反應的良好催化劑。其中最典型的是酯的水解反應: RCOOR' + NaOH → RCOONa + R'OH 反應進行的既完全又迅速。這就是氫氧化鈉能灼傷皮膚的原因。 氫氧化鈉是製造肥皂的重要原料之一。氫氧化鈉溶液加油,比例合適會反應混合,成為固體肥皂。這一反應也是利用了水解的原理,而這一類在NaOH催化下的酯水解稱為皂化反應。 NaOH能夠與玻璃發生緩慢的反應,生成硅酸鈉(sodium silicate),因而會使裝有氫氧化鈉的玻璃瓶與瓶塞「粘合」起來。如果長時間盛放熱NaOH溶液會令玻璃容器損壞,甚至破裂。

2. 在水溶液中電離出大量的OH-離子:NaOH=Na++OH-

3.能和酸反應:NaOH + HCl ==== NaCl + H2O   NaOH+HNO3====NaNO3+H2O  

4.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 + 3NO2==== 2NaNO3+ NO+H2O   

5.氫氧化鈉溶液和鋁反應   2Al + 2NaOH + 2H2O ==== 2Na【Al(OH)4】+3H2↑(而且,在NaOH不足量時發生的反應為2Al+6H2O===(NaOH)=== 2Al(OH)3↓+ 3H2↑)   

6.能強鹼製取弱鹼,NaOH + NH4Cl ==== NaCl + NH3·H2O   

7.能和某些鹽反應,2NaOH + CuSO4=== Cu(OH)2↓+ Na2SO  2NaOH+MgCl2===2NaCl+Mg(OH)2↓(實驗室檢驗OH-)   

8.NaOH具有很強的腐蝕性,能破壞蛋白質的結構。   

9.氫氧化鈉在空氣中易變質,其原因是NaOH能吸收二氧化碳。反應過程為   2NaOH + CO2==== Na2CO3+ H2O(CO2少量)   NaOH + CO2==== NaHCO3(CO2過量)   

10.NaOH能與二氧化硅反應,SiO2+ 2NaOH==== Na2SiO3 + H2O   (因為Na2SiO3是玻璃膠的主要成分,如果用玻璃瓶塞與玻璃瓶盛放氫氧化鈉,會使瓶塞與瓶體粘連,不易打開,所以一般玻璃瓶盛裝氫氧化鈉時,應用橡膠塞)   

11.能與指示劑發生反應『鹼的通性』   遇無色酚酞變紅(過濃的氫氧化鈉也會使酚酞褪色),遇紫色石蕊試液變藍。

12放在空氣中易潮解,並吸收空氣中的CO2而變質。故應放置在乾燥的環境中,也可用於乾燥氣體。

有強烈的腐蝕性,有吸水性及潮解性(所以NaOH敞口放置,質量會增加),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,因為可以和CO2等發生反應從而變質。(會與酸性氣體發生反應。)且在空氣中易潮解而液化(因吸水而溶解的現象,屬於物理變化);能使酚酞變紅,使紫色石蕊試液變藍,屬於強鹼。腐蝕鋁性物質,不腐蝕塑料。只需放在空氣中數分鐘,就會吸收水分,成為液態毒藥。

3 氫氧化鈉 -製備方法

實驗室製法

1.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,比如海苔包裝中)。把生石灰放於水中,反應后變為石灰漿(氫氧化鈣溶液、熟石灰),把碳酸氫鈉(或碳酸鈉)的固體顆粒(濃溶液也行)加入石灰漿中,為保證產物氫氧化鈉的純度,需使石灰漿過量,原因:參考氫氧化鈣和碳酸鈉的溶解度。攪拌加快其反應,待其反應一會兒后,靜置片刻,隨著碳酸鈣的沉澱,上層清液就是氫氧化鈉,小心倒出即可。如果需要純一點可以加熱一會兒,蒸發一部分水、或晾乾,製成氫氧化鈉顆粒,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   Ca(OH)2+Na2CO====CaCO3↓+2NaOH   

2.金屬鈉與水反應   

取一塊金屬鈉,擦去表面煤油,颳去表面氧化層,放入盛有水的燒杯中。   

反應化學方程式: 2Na+2H2O====2NaOH+H2

工業製法
氫氧化鈉氫氧化鈉生產裝置
氫氧化鈉主要是由電解法(見氯鹼生產過程 )電解氯化鈉水溶液製得,2NaCl+2H2O==(通電)H2↑+Cl2↑+2NaOH 
也可以通過化學法(苛化法)利用石灰乳與純鹼(Na2CO3)水溶液反應製得。化學法製得的燒鹼純度低,經濟效益差,目前只在少數國家有小規模生產。

各種方法生產的50%或73%氫氧化鈉溶液在降膜蒸發器內,用450℃熔融載熱體間接加熱,並加入蔗糖之類的還原劑,去除氯酸鹽雜質,可進一步濃縮,也可以在含鎳鑄鐵鍋內用直火加熱,蒸發濃縮成為熔融的無水氫氧化鈉。用鑄鐵鍋熬鹼時,加入少量硝酸鈉將雜質氧化,並加適量硫磺調色。熔融的氫氧化鈉可直接加入鐵桶凝成為整塊固鹼,也可經結片機或造粒塔製成片狀或珠、粒狀固鹼。商品氫氧化鈉有固體和液體兩種,簡稱固鹼和液鹼,後者有73%、50%、45%、42%和30%等規格。由於生產工藝不同,使用要求不一,工業產品分為標準級和人造絲級。標準級含鹽量較高,隔膜法生產的50%液鹼含NaCl 1.0%~1.1%,供一般使用;人造絲級含鹽及其他雜質均較少,水銀法50%液鹼含NaCl在 50ppm以下,適合製造人造絲以及再生離子交換樹脂的需要。

4 氫氧化鈉 -實驗室測定

方法名稱:氫氧化鈉—氫氧化鈉的測定—中和滴定法。   

應用範圍:該方法採用滴定法測定氫氧化鈉的含量。   

該方法適用於氫氧化鈉。   

方法原理:供試品加新沸過的冷水適量使溶解后,放冷,用水稀釋至刻度,搖勻,精密量取25mL,加酚酞指示液3滴,用硫酸滴定液(0.1mol/L)滴定至紅色消失,記錄消耗硫酸滴定液(0.1mol/L)的容積(mL),加甲基橙指示液2滴,繼續加硫酸滴定液(0.1mol/L)至顯持續的橙紅色,根據前後兩次消耗硫酸滴定液(0.1mol/L)的容積(mL),算出供試量中的總鹼含量(作為NaOH計算)並根據加甲基橙指示液后消耗硫酸滴定液(0.1mol/L)的容積(mL),算出供試量中Na2CO3的含量。   

試劑:1. 水(新沸放冷)   2. 硫酸滴定液(0.1mol/L)   3. 酚酞指示液   4.甲基橙指示液:取甲基橙0.1g,加水100mL使溶解,即得。   

試樣製備:1. 硫酸滴定液(0.1mol/L)   

配製:取硫酸6mL,緩緩注入適量的水中,冷卻至室溫,加水稀釋至1000mL,搖勻。   

標定:取在270-300℃乾燥恆重的基準無水碳酸鈉約0.3g,精密稱定,加水50mL使溶解,加甲基紅-溴甲酚綠混合指示液10滴,用本液滴定至溶液由綠色變為紫紅色時,煮沸2分鐘,冷卻至室溫,繼續滴定至溶液顏色有綠色變為暗紫色。每1mL硫酸滴定液(0.1mol/L)相當於10.60mg的無水碳酸鈉。根據本液消耗量與無水碳酸鈉的取用量,算出本液的濃度,即得。   

2. 酚酞指示液   取酚酞1g,加乙醇100mL使溶解。   

操作步驟:取該品約2g,精密稱定,置250mL量瓶中,加新沸過的冷水適量使溶解后,放冷,用水稀釋至刻度,搖勻,精密量取25mL,加酚酞指示液3滴,用硫酸滴定液(0.1mol/L)滴定至紅色消失,記錄消耗硫酸滴定液(0.1mol/L)的容積(mL),加甲基橙指示液2滴,繼續加硫酸滴定液(0.1mol/L)至顯持續的橙紅色,根據前後兩次消耗硫酸滴定液(0.1mol/L)的容積(mL),算出供試量中的總鹼含量(作為NaOH計算)並根據加甲基橙指示液后消耗硫酸滴定液(0.1mol/L)的容積(mL),算出供試量中Na2CO3的含量,每1mL硫酸滴定液(0.1mol/L)相當於8.00mg的NaOH或21.20mg的Na2CO3。   

注1:「精密稱取」系指稱取重量應準確至所稱取重量的千分之一,「精密量取」系指量取體積的準確度應符合國家標準中對該體積移液管的精度要求。

5 氫氧化鈉 -檢驗是否變質

1.滴加稀鹽酸 Na2CO3+2HCl==NaCl+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  

6 氫氧化鈉 -主要用途

氫氧化鈉氫氧化鈉

氫氧化鈉被廣泛應用於與人們日常生活息息相關的產品製造,同時也被應用於生產紙漿和造紙業,生產肥皂和洗滌劑,化學,清潔,煉油,冶金,食品,生產人造纖維和紡織等工業領域。在石油煉製工業中用於除去硫化氫和硫醇類的硫化物。用於食品加工(蔬菜水果去皮)和精製植物油。可代替部分純鹼製造玻璃。加工再生膠,酸性廢水處理及陰離子交換樹脂再生等。 NaOH還可以去除油污,抽油煙機的油污用其可以很好的去除,這個過程屬於化學變化

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↓(Ca(OH)2微溶,可出現渾濁現象)   

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 (前提是有離子膜)   氫氧化鈉在工業中是制氯氣過程的副產物。電解飽和食鹽水直至氯元素全部變成氯氣逸出,此時留在溶液里的只有氫氧化鈉一種溶質。反應方程式為:   2NaCl + H2O → 2NaOH + H2↑+ Cl2

化學工業

氫氧化鈉的特性決定了這一產品在大量的化學反應中是不可缺少的重要物質。氫氧化鈉是生產聚碳酸酯,超級吸收質聚合物,沸石,環氧樹脂,磷酸鈉,亞硫酸鈉和大量鈉鹽的重要原材料之一。

紙漿和造紙氫氧化鈉在造紙 工業中發揮著重要的作用。由於其鹼性特質,它被用於煮和漂白紙頁的過程。 食品工業

氫氧化鈉可以被廣泛使用於下列生產過程: 容器的清洗過程;澱粉 的加工過程; 羧甲基纖維素 的製備過程;谷氨酸鈉 的製造過程。

水處理氫氧化鈉被廣泛應用於水處理。在污水處理廠,氫氧化鈉可以通過中和反應減小水的硬度。在工業領域,是離子交換樹脂再生的再生劑。

氫氧化鈉具有強鹼性,且在水中具有相對高的可溶性。由於燒鹼為液態,所以容易衡量用量,被方便的使用在水處理的各個領域。

氫氧化鈉目前被使用在水處理方面的如下課題:消除水的硬度;調節水的pH值;對廢水進行中和;離子交換樹脂的再生;通過沉澱消除水中重金屬離子。

人造纖維和紡織在紡織工業中,氫氧化鈉被用於纖維的最終處理和染色。主要用途 :絲光 處理法人造纖維 冶金術氫氧化鈉被用於處理鋁土礦 ,在鋁土礦中含有氧化鋁,鋁金屬即存在於氧化鋁 中。由於工藝技術的提高,氧化鋁(礬土)是世界上使用第二多的金屬。 氫氧化鈉還被用於生產鋅合金和鋅錠。肥皂和洗滌氫氧化鈉一直被用於傳統的生活用途,直到今天,肥皂、香皂和其它種類的洗滌用品對燒鹼的需求量依然占燒鹼的15%左右。主要用途 :肥皂:製造肥皂 是燒鹼最古老和最廣泛的用途,在製造肥皂的過程中,燒鹼被用來中和脂肪酸 。洗滌劑:氫氧化鈉被用於生產各種洗滌劑,甚至現在的洗衣粉也是由大量的燒鹼製造出來的,燒鹼被用於硫化反應后對過剩的發煙硫酸 進行中和。 食品生產

在食品生產中,氫氧化鈉有時被用來加工食品。氫氧化鈉甚至是一道名菜的必要調料。注意,此時氫氧化鈉的使用是嚴格控制的;而一些不法商販會過量使用氫氧化鈉從而使食品更「好看」,但這樣的食品能致病。

7 氫氧化鈉 -安全性

危險化學品

氫氧化鈉屬於危險化學品,在中華人民共和國《危險貨物品名表》(GB 12268-90)中,屬第八類危險貨物腐蝕品中的鹼性腐蝕品,編號82001。其生產、經營、儲存、運輸、使用和廢棄品的處置須遵照《危險化學品安全管理條例》。

氫氧化鈉具有極強腐蝕性,其溶液或粉塵濺到皮膚上,尤其是濺到粘膜,可產生軟痂,並能滲入深層組織。灼傷后留有瘢痕。濺入眼內,不僅損傷角膜,而且可使眼睛深部組織損傷。如不慎濺到皮膚上立即用清水沖洗10min;如濺入眼內,應立即用清水或生理鹽水沖洗15min,然後再點入2%奴佛卡因。嚴重者速送醫院治療。 空氣中燒鹼粉塵最高容許濃度為0.5mg/m3。 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、長統膠靴等勞保用品。應塗以中性和疏水軟膏於皮膚上。生產車間應通風良好。

健康危害

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。

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。

8 氫氧化鈉 -應急處理

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凈有蓋的容器中,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,收集回收或無害處理后廢棄。

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:工作后,淋浴更衣。注意個人清潔衛生。

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:應儘快用蛋白質之類的東西清洗乾淨口中毒物,如牛奶、酸奶等奶質物品。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、二氧化碳滅火器。

9 氫氧化鈉 -貯存運輸

氫氧化鈉燒鹼
氫氧化鈉燒鹼

工業用固體燒鹼應用鐵桶或其他密閉器包裝,桶壁厚度0.5mm以上,耐壓0.5Pa以上,桶蓋必須密封牢固,每桶凈重200kg,片鹼25kg。包裝上應有明顯的「腐蝕性物品」標誌。

食用液體燒鹼用槽車或貯槽裝運時,使用兩次后必須清洗乾淨。不允許使用裝運過水銀電解法製得的液體燒鹼的槽車或貯槽、桶裝運食用液體燒鹼。允許使用符合食品包裝標準要求的塑料桶、貯槽裝運食用液體燒鹼或片鹼。包裝上應有明顯的「食品添加劑」字樣及「腐蝕性物品」標誌。 屬一級無機鹼性腐蝕物品,危規編號:95001。應貯存在通風、乾燥的庫房或貨棚內。包裝容器要完整、密封。不得與易燃物和酸類共貯混運。

運輸過程中要注意防潮、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。 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后的腐蝕性。

10 氫氧化鈉 -相關標準

工業用氫氧化鈉應符合國家標準 GB5175-2008;

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。

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