Qu'est-ce que la soude caustique ? Densité de l'hydroxyde de sodium

2024 Auteur: Angel Austin | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-02 17:46

Dans le monde moderne, la vie est impossible sans les réactions chimiques qui se produisent partout et qui sont à la fois bénéfiques et dangereuses. Selon le tableau périodique des éléments chimiques de D. I. Mendeleev, les métaux du 1er groupe du sous-groupe principal, qui comprend le sodium (Na), réagissent violemment avec l'eau, formant des alcalis - des substances chimiquement actives.

Le concept des alcalis

Hydroxydes hydrosolubles de métaux actifs - alcalis - produits chimiques caustiques et plutôt dangereux. Ils sont solides et de couleur blanche. Se dissolvant dans l'eau, ces bases dégagent de la chaleur. Les alcalis sont également capables de détruire la peau, le bois, les tissus, ce qui leur a valu le nom trivial de "caustique", qui n'est généralement appliqué qu'aux hydroxydes de métaux alcalins. Les alcalis les plus connus sont les hydroxydes de sodium (NaOH), de potassium (KOH), de lithium (LiOH), de baryum (Ba(OH)₂), de césium (CsOH), de calcium (Ca(OH)_{2) et quelques autres.}

Hydroxyde de sodium: caractéristiques

La soude caustique est trivialele nom de l'hydroxyde de sodium - l'un des alcalis les plus courants. Il appartient aux produits chimiques dangereux, car il corrode facilement la peau humaine, vous devez donc suivre les mesures de sécurité nécessaires lorsque vous travaillez avec. De plus, l'hydroxyde de sodium est parfois appelé soude caustique ou caustique. Comme tous les autres alcalis, il interagit bien avec l'eau en dégageant de la chaleur et est un composé blanc hygroscopique, c'est-à-dire capable d'absorber la vapeur d'eau de l'air. La densité de la soude caustique est de 2,13 g/cm³.

Réactivité

La solution de soude caustique peut entrer dans des réactions de différents types, formant d'autres substances.

1. Lorsque ce composé réagit avec des acides, il se forme toujours du sel et de l'eau:

NaOH + HCl=NaCl₂ + H_2O.

2. La soude caustique est capable de réagir avec les oxydes métalliques acides et amphotères (en solution et lorsqu'ils sont fondus), formant également le sel et l'eau correspondants:

• 2NaOH + SO₃=Na₂SO₄ + H ₂O (SO_{3 – oxyde d'acide);}
• 2NaOH + ZnO=Na₂ZnO₂ + H_{2O (ZnO – l'oxyde amphotère, cette réaction se déroule par fusion et chauffage).}

Lorsque l'hydroxyde de sodium réagit avec une solution d'oxyde amphotère, un sel complexe soluble se forme.

3. La réaction de l'alcali avec les hydroxydes amphotères conduit également à la formation d'une masse fondue ou d'un sel de sodium complexe, selon ses conditions.

4. En faisant réagir la soude caustique avec des sels, on obtient du sodium et l'hydroxyde correspondant insoluble dans l'eau.

• 2NaOH + MgCl₂=2NaCl + Mg(OH)_{2 (l'hydroxyde de magnésium est une base insoluble dans l'eau).}

5. L'hydroxyde de sodium peut également réagir avec des non-métaux, tels que le soufre ou les halogènes pour former un mélange de sels de sodium, ainsi qu'avec des métaux amphotères pour former des sels complexes, du fer et du cuivre.

• 3S + 6NaOH=2Na₂S + Na₂SO₄ + 3H _2O.

6. La soude caustique est également capable d'interagir avec des substances organiques, par exemple: esters, amides, alcools polyhydriques.

• 2C₂H₆O₂ + 2NaOH=C₂ H₄O₂Na₂ + 2H_{2 O (le produit de la réaction est l'alcoolate de sodium).}

Recevoir

Il existe plusieurs méthodes de production de soude caustique dans l'industrie, les principales étant chimiques et électrochimiques.

La première méthode est basée sur plusieurs méthodes: pyrolyse, chaux et ferrite.

1. La pyrolyse est réalisée en calcinant du carbonate de sodium à haute température (au moins 1000 degrés) avec formation d'oxyde de sodium et de dioxyde de carbone. Ensuite, l'oxyde refroidi résultant est dissous dans de l'eau, ce qui permet d'obtenir de la soude caustique.

• Na₂CO₃=Na₂O + CO _{2 (à 1000 degrés);}
• Na₂O + H₂O=_2NaOH.

Parfois, le bicarbonate de sodium est utilisé à la place du carbonate de sodium, et le processus est donc un peu plus compliqué.

2. La méthode à la chaux pour produire de l'hydroxyde de sodium consiste en l'interaction du sel de sodium de l'acide carbonique avec de l'hydroxyde de calcium (chaux éteinte) lorsqu'il est chauffé à une température d'au moins 80 degrés. À la suite de cette interaction, des solutions d'alcali et de carbonate de calcium (CaCO_{3) sont obtenues, qui sont ensuite filtrées à partir de la solution principale.}

• Na₂CO₃ + Ca(OH)₂=2NaOH + CaCO _3.

3. La méthode de la ferrite est réalisée en deux étapes: premièrement, la soude est fusionnée avec de l'oxyde de fer III à des températures allant jusqu'à 1 200 degrés pour obtenir de la ferrite de sodium, puis cette dernière est traitée avec de l'eau, ce qui donne de l'alcali.

• Na₂CO₃ + Fe₂O₃ =2NaFeO₂ + CO_2;
• 2NaFeO₂ + 2H₂O=2NaOH + Fe₂O3H _2O.

Dans la méthode électrochimique d'obtention de la soude caustique, plusieurs méthodes sont également utilisées: électrolyse d'une solution de chlorure de sodium (NaCl), diaphragme, membrane et méthode au mercure avec une cathode liquide. Les trois dernières méthodes sont plus complexes que la première, mais elles sont toutes associées au passage d'un courant électrique à travers la solution des sels correspondants, c'est-à-dire à l'électrolyse.

La méthode la plus courante pour produire de l'alcali est l'électrolyse d'une solution d'halite, constituée d'eau de tablesel, à la suite duquel du chlore et de l'hydrogène sont libérés à l'anode et à la cathode, et de l'hydroxyde de sodium est obtenu:

• 2NaCl + 2H₂O=H₂ + Cl_{2 + 2NaOH.}

En laboratoire, la soude caustique est également produite par des méthodes chimiques, mais les méthodes à diaphragme et à membrane sont les plus couramment utilisées.

Demande

La soude caustique est utilisée non seulement dans diverses industries, mais aussi dans la vie quotidienne. Il est utilisé:

1. Dans la production de détergents.
2. Pour la neutralisation des acides ou comme catalyseur dans les industries chimiques.
3. Pour fabriquer du biodiesel, plus respectueux de l'environnement que le diesel conventionnel.
4. Des granulés secs en sont fabriqués, à l'aide desquels ils nettoient les tuyaux d'égout et les éviers des blocages alimentaires.
5. La soude caustique est également applicable dans la fabrication de produits alimentaires tels que le pain ou le cacao. Il est utilisé comme complément alimentaire.
6. En cosmétologie, la substance est utilisée pour éliminer les peaux mortes.
7. Pour un traitement photo plus rapide.
8. La soude caustique technique est largement utilisée dans la chimie, la pétrochimie, le raffinage du pétrole, les pâtes et papiers, l'exploitation minière, le textile, l'alimentation et de nombreuses autres industries.

Précautions

La soude caustique est une base solide. Il peut facilement endommager non seulement les tissus, mais aussi la peau humaine, qui s'accompagnera debrûlures. Lorsque vous travaillez avec cette substance, certaines précautions de sécurité doivent être respectées, à savoir:

• Il est nécessaire de porter des gants en caoutchouc spéciaux, des lunettes de protection pour éviter que la solution ne pénètre dans les mains et les yeux.
• Vous devez porter des vêtements résistants aux composés chimiques et ne leur permettant pas de pénétrer sur la peau du corps. Habituellement, ces vêtements sont traités avec du PVC.