Μήνυμα για το νάτριο. Νάτριο
| Νάτριο | |
|---|---|
| Ατομικός αριθμός | 11 |
| Εμφάνιση απλής ουσίας | ασημί-λευκό μαλακό μέταλλο |
| Ιδιότητες του ατόμου | |
| Ατομική μάζα (μοριακή μάζα) |
22,989768 α. π.μ. (/mol) |
| Ατομική ακτίνα | 190 μ.μ |
| Ενέργεια ιοντισμού (πρώτο ηλεκτρόνιο) |
495,6 (5,14) kJ/mol (eV) |
| Ηλεκτρονική διαμόρφωση | 3s 1 |
| Χημικές ιδιότητες | |
| Ομοιοπολική ακτίνα | 154 μ.μ |
| Ακτίνα ιόντων | 97 (+1e) μ.μ |
| Ηλεκτραρνητικότητα (σύμφωνα με τον Pauling) |
0,93 |
| Δυναμικό ηλεκτροδίου | -2,71 V |
| Καταστάσεις οξείδωσης | 1 |
| Θερμοδυναμικές ιδιότητες μιας απλής ουσίας | |
| Πυκνότητα | 0,971 /cm³ |
| Μοριακή θερμοχωρητικότητα | 28,23 J/(mol) |
| Θερμική αγωγιμότητα | 142,0 W/(·) |
| Θερμοκρασία τήξης | 370,96 |
| Θερμότητα τήξης | 2,64 kJ/mol |
| Θερμοκρασία βρασμού | 1156,1 |
| Θερμότητα εξάτμισης | 97,9 kJ/mol |
| Μοριακός όγκος | 23,7 cm³/mol |
| Κρυσταλλικό πλέγμα απλής ουσίας | |
| Δομή δικτυώματος | κυβικά με κέντρο το σώμα |
| Παράμετροι πλέγματος | 4,230 |
| αναλογία γ/α | — |
| Θερμοκρασία Debye | 150 Κ |
| Να | 11 |
| 22,98977 | |
| 3s 1 | |
| Νάτριο | |
Νάτριο —στοιχείοη κύρια υποομάδα της πρώτης ομάδας, η τρίτη περίοδος του περιοδικού συστήματος χημικών στοιχείων του D.I. Mendeleev, με ατομικό αριθμό 11. Συμβολίζεται με το σύμβολο Na (λατ. Natrium). Η απλή ουσία νάτριο (αριθμός CAS: 7440-23-5) είναι ένα μαλακό αλκαλικό μέταλλο με ασημί-λευκό χρώμα.
Στο νερό, το νάτριο συμπεριφέρεται σχεδόν το ίδιο με το λίθιο: η αντίδραση προχωρά με την ταχεία απελευθέρωση υδρογόνου και στο διάλυμα σχηματίζεται υδροξείδιο του νατρίου.
Ιστορία και προέλευση του ονόματος
Το νάτριο (ή μάλλον οι ενώσεις του) χρησιμοποιούνταν από τα αρχαία χρόνια. Για παράδειγμα, σόδα (natron), που βρίσκεται φυσικά στα νερά των λιμνών σόδας στην Αίγυπτο. Οι αρχαίοι Αιγύπτιοι χρησιμοποιούσαν τη φυσική σόδα για ταρίχευση, λεύκανση καμβά, μαγείρεμα φαγητού και παρασκευή χρωμάτων και γλασών. Ο Πλίνιος ο Πρεσβύτερος γράφει ότι στο Δέλτα του Νείλου, η σόδα (περιείχε επαρκή αναλογία ακαθαρσιών) απομονώθηκε από το νερό του ποταμού. Κυκλοφόρησε με τη μορφή μεγάλων κομματιών, χρωματιστών γκρι ή ακόμα και μαύρου λόγω της πρόσμιξης του άνθρακα.
Το νάτριο ελήφθη για πρώτη φορά από τον Άγγλο χημικό Humphry Davy το 1807 με ηλεκτρόλυση στερεού NaOH.
Το όνομα «νάτριο» προέρχεται από τα αραβικά natrunστα ελληνικά - nitron και αρχικά αναφερόταν στη φυσική σόδα. Το ίδιο το στοιχείο ονομαζόταν προηγουμένως νάτριο.
Παραλαβή
Ο πρώτος τρόπος παραγωγής νατρίου ήταν η αντίδραση αναγωγής ανθρακικό νάτριοάνθρακα κατά τη θέρμανση ενός στενού μείγματος αυτών των ουσιών σε σιδερένιο δοχείο στους 1000°C:
Na 2 CO 3 +2C=2Na+3CO
Στη συνέχεια εμφανίστηκε μια άλλη μέθοδος παραγωγής νατρίου - ηλεκτρόλυση λιωμένου υδροξειδίου του νατρίου ή χλωριούχου νατρίου.
Φυσικές ιδιότητες
Μεταλλικό νάτριο αποθηκευμένο σε κηροζίνη
Ποιοτικός προσδιορισμός νατρίου με χρήση φλόγας - φωτεινό κίτρινο χρώμα του φάσματος εκπομπής της «γραμμής D νατρίου», διπλό 588.9950 και 589.5924 nm.
Το νάτριο είναι ένα ασημί-λευκό μέταλλο, σε λεπτές στρώσεις με μωβ απόχρωση, πλαστικό, ακόμη και μαλακό (κόβεται εύκολα με ένα μαχαίρι), μια φρέσκια κοπή νατρίου είναι γυαλιστερή. Οι τιμές ηλεκτρικής και θερμικής αγωγιμότητας του νατρίου είναι αρκετά υψηλές, η πυκνότητα είναι 0,96842 g/cm³ (στους 19,7° C), το σημείο τήξης είναι 97,86° C και το σημείο βρασμού είναι 883,15° C.
Χημικές ιδιότητες
Ένα αλκαλικό μέταλλο που οξειδώνεται εύκολα στον αέρα. Για προστασία από το ατμοσφαιρικό οξυγόνο, το μεταλλικό νάτριο αποθηκεύεται κάτω από ένα στρώμα πετρέλαιο. Το νάτριο είναι λιγότερο ενεργό από λίθιο, επομένως με άζωτοαντιδρά μόνο όταν θερμαίνεται:
2Na + 3N 2 = 2NaN 3
Όταν υπάρχει μεγάλη περίσσεια οξυγόνου, σχηματίζεται υπεροξείδιο του νατρίου
2Na + O 2 = Na 2 O 2
Εφαρμογή
Το μέταλλο νατρίου χρησιμοποιείται ευρέως στην παρασκευαστική χημεία και τη βιομηχανία ως ισχυρός αναγωγικός παράγοντας, συμπεριλαμβανομένης της μεταλλουργίας. Το νάτριο χρησιμοποιείται για την παραγωγή μπαταριών νατρίου-θείου υψηλής έντασης ενέργειας. Χρησιμοποιείται επίσης σε βαλβίδες εξαγωγής φορτηγών ως ψύκτρα. Περιστασιακά, το μέταλλο νατρίου χρησιμοποιείται ως υλικό για ηλεκτρικά καλώδια που προορίζονται να μεταφέρουν πολύ υψηλά ρεύματα.
Σε κράμα με κάλιο, καθώς και με ρουβίδιο και καίσιοχρησιμοποιείται ως ψυκτικό υγρό υψηλής απόδοσης. Συγκεκριμένα, η σύνθεση του κράματος είναι νάτριο 12%, κάλιο 47 %, καίσιοΤο 41% έχει ιστορικό χαμηλό σημείο τήξης −78 °C και έχει προταθεί ως λειτουργικό ρευστό για κινητήρες πυραύλων ιόντων και ψυκτικό για πυρηνικούς σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής.
Το νάτριο χρησιμοποιείται επίσης σε λαμπτήρες εκκένωσης υψηλής και χαμηλής πίεσης (HPLD και LPLD). Οι λαμπτήρες NLVD του τύπου DNaT (Arc Sodium Tubular) χρησιμοποιούνται ευρέως στο φωτισμό των δρόμων. Εκπέμπουν ένα έντονο κίτρινο φως. Η διάρκεια ζωής των λαμπτήρων HPS είναι 12-24 χιλιάδες ώρες. Επομένως, οι λαμπτήρες εκκένωσης αερίου τύπου HPS είναι απαραίτητοι για αστικό, αρχιτεκτονικό και βιομηχανικό φωτισμό. Υπάρχουν επίσης λαμπτήρες DNaS, DNaMT (Arc Sodium Matte), DNaZ (Arc Sodium Mirror) και DNaTBR (Arc Sodium Tubular Without Mercury).
Το μέταλλο νατρίου χρησιμοποιείται στην ποιοτική ανάλυση της οργανικής ύλης. Το κράμα του νατρίου και η υπό δοκιμή ουσία εξουδετερώνεται αιθανόλη,προσθέστε μερικά χιλιοστόλιτρα απεσταγμένου νερού και χωρίστε σε 3 μέρη, το τεστ J. Lassaigne (1843), με στόχο τον προσδιορισμό αζώτου, θείου και αλογόνων (δοκιμή Beilstein)
— Το χλωριούχο νάτριο (επιτραπέζιο αλάτι) είναι το παλαιότερο χρησιμοποιούμενο αρωματικό και συντηρητικό.
— Το αζίδιο του νατρίου (Na 3 N) χρησιμοποιείται ως νιτρωτικός παράγοντας στη μεταλλουργία και στην παραγωγή αζιδίου μολύβδου.
— Το κυανιούχο νάτριο (NaCN) χρησιμοποιείται στην υδρομεταλλουργική μέθοδο έκπλυσης χρυσού από πετρώματα, καθώς και στη νιτροανθρακοποίηση του χάλυβα και στην ηλεκτρολυτική επιμετάλλωση (αργυροποίηση, επιχρύσωση).
— Το χλωρικό νάτριο (NaClO 3) χρησιμοποιείται για την καταστροφή της ανεπιθύμητης βλάστησης στις σιδηροδρομικές γραμμές.
Βιολογικός ρόλος
Στο σώμα, το νάτριο βρίσκεται κυρίως έξω από τα κύτταρα (περίπου 15 φορές περισσότερο από ό,τι στο κυτταρόπλασμα). Αυτή η διαφορά διατηρείται από την αντλία νατρίου-καλίου, η οποία αντλεί το νάτριο που έχει παγιδευτεί μέσα στο κύτταρο.
Μαζί μεκάλιοΤο νάτριο εκτελεί τις ακόλουθες λειτουργίες:
Δημιουργία συνθηκών για την εμφάνιση μεμβρανικού δυναμικού και μυϊκών συσπάσεων.
Διατήρηση της οσμωτικής συγκέντρωσης στο αίμα.
Διατήρηση οξεοβασικής ισορροπίας.
Ομαλοποίηση του ισοζυγίου νερού.
Εξασφάλιση μεταφοράς μεμβράνης.
Ενεργοποίηση πολλών ενζύμων.
Το νάτριο βρίσκεται σχεδόν σε όλα τα τρόφιμα, αν και το σώμα λαμβάνει το μεγαλύτερο μέρος του από το επιτραπέζιο αλάτι. Η απορρόφηση γίνεται κυρίως στο στομάχι και το λεπτό έντερο. Η βιταμίνη D βελτιώνει την απορρόφηση του νατρίου, ωστόσο, τα υπερβολικά αλμυρά τρόφιμα και τα τρόφιμα πλούσια σε πρωτεΐνες παρεμβαίνουν στη φυσιολογική απορρόφηση. Η ποσότητα νατρίου που λαμβάνεται από τα τρόφιμα δείχνει την περιεκτικότητα σε νάτριο στα ούρα. Οι τροφές πλούσιες σε νάτριο χαρακτηρίζονται από επιταχυνόμενη απέκκριση.
Ανεπάρκεια νατρίου σε όσους κάνουν δίαιτα ισορροπημένη τροφήδεν εμφανίζεται στον άνθρωπο, ωστόσο, μπορεί να προκύψουν κάποια προβλήματα με τη χορτοφαγική διατροφή. Προσωρινή ανεπάρκεια μπορεί να προκληθεί από χρήση διουρητικών, διάρροια, υπερβολική εφίδρωση ή υπερβολική πρόσληψη νερού. Τα συμπτώματα της ανεπάρκειας νατρίου περιλαμβάνουν απώλεια βάρους, έμετο, αέρια στο γαστρεντερικό σωλήνα και μειωμένη απορρόφηση αμινοξέα και μονοσακχαρίτες. Η μακροχρόνια ανεπάρκεια προκαλεί μυϊκές κράμπες και νευραλγία.
Η περίσσεια νατρίου προκαλεί πρήξιμο των ποδιών και του προσώπου, καθώς και αυξημένη απέκκριση καλίου στα ούρα. Η μέγιστη ποσότητα αλατιού που μπορεί να επεξεργαστεί τα νεφρά είναι περίπου 20-30 γραμμάρια· κάθε μεγαλύτερη ποσότητα είναι απειλητική για τη ζωή.
Ενώσεις νατρίου
Νάτριο, νάτριο, Na (11)
Το όνομα sodium - sodium, natrium προέρχεται από μια αρχαία λέξη κοινή στην Αίγυπτο, μεταξύ των αρχαίων Ελλήνων (vixpov) και των Ρωμαίων. Βρίσκεται στον Πλίνιο (Nitron) και σε άλλους αρχαίους συγγραφείς και αντιστοιχεί στο εβραϊκό neter. Στην αρχαία Αίγυπτο, το νάτρον ή νιτρόν ονομαζόταν γενικά ένα αλκάλιο που λαμβάνεται όχι μόνο από φυσικές λίμνες σόδας, αλλά και από τέφρα φυτών. Χρησιμοποιήθηκε για το πλύσιμο, την κατασκευή γυαλιών και τη μουμιοποίηση πτωμάτων. Στο Μεσαίωνα, η ονομασία νιτρόν (nitron, natron, nataron), καθώς και το βόριο (baurach), ίσχυε επίσης για το αλάτι (Nitrum). Άραβες αλχημιστές αποκαλούσαν αλκάλια αλκάλια. Με την ανακάλυψη της πυρίτιδας στην Ευρώπη, το άλας (Sal Petrae) άρχισε να διακρίνεται αυστηρά από τα αλκάλια, και τον 17ο αι. έχει ήδη γίνει διάκριση ανάμεσα σε μη πτητικά ή σταθερά αλκάλια και πτητικά αλκάλια (Alkali volatile). Ταυτόχρονα, διαπιστώθηκε διαφορά μεταξύ φυτικού (Alkali fixum vegetabile - ποτάσα) και ορυκτού αλκαλίου (Alkali fixum minerale - σόδα).
Στα τέλη του 18ου αιώνα. Ο Klaproth εισήγαγε το όνομα Natron, ή σόδα, για το ορυκτό αλκάλι και για το φυτικό αλκάλιο, Kali. Ο Lavoisier δεν τοποθέτησε τα αλκάλια στον «Πίνακα των Απλών Σωμάτων», υποδεικνύοντας σε μια σημείωση ότι αυτές ήταν πιθανώς πολύπλοκες ουσίες που κάποτε Κάποτε θα αποσυντεθούν. Πράγματι, το 1807 ο Davy, με ηλεκτρόλυση ελαφρώς υγρασμένων στερεών αλκαλίων, έλαβε ελεύθερα μέταλλα - κάλιο και νάτριο, ονομάζοντάς τα κάλιο και νάτριο. Το επόμενο έτος, ο Gilbert, εκδότης των περίφημων Annals of Physics, πρότεινε να ονομαστούν τα νέα μέταλλα κάλιο και νάτριο (Natronium). Ο Berzelius συντόμευσε το τελευταίο όνομα σε «νάτριο» (Natrium). Στις αρχές του 19ου αι. στη Ρωσία το νάτριο ονομαζόταν σόδιο (Dvigubsky, 182i; Solovyov, 1824). Ο Strakhov πρότεινε το όνομα sod (1825). Τα άλατα νατρίου ονομάζονταν, για παράδειγμα, θειική σόδα, υδροχλωρική σόδα και ταυτόχρονα οξική σόδα (Dvigubsky, 1828). Ο Hess, ακολουθώντας το παράδειγμα του Berzelius, εισήγαγε το όνομα sodium.
Το νάτριο και οι ενώσεις του είναι γνωστά στους ανθρώπους από την αρχαιότητα. Πιθανώς η πιο δημοφιλής και γνωστή ένωση είναι το χλωριούχο νάτριο, πιο γνωστό ως επιτραπέζιο αλάτι. Το επιτραπέζιο αλάτι είναι απαραίτητο συστατικό σχεδόν κάθε πιάτου. Σύμφωνα με τους επιστήμονες, οι άνθρωποι άρχισαν να τρώνε επιτραπέζιο αλάτι πριν από αρκετές χιλιάδες χρόνια.
Μια άλλη δημοφιλής ένωση είναι το ανθρακικό νάτριο. Το ανθρακικό νάτριο είναι κανονική σόδα που πωλείται σε οποιοδήποτε κατάστημα. Η ουσία χρησιμοποιήθηκε επίσης από τους ανθρώπους από την αρχαιότητα ως απορρυπαντικό. Έτσι, οι άνθρωποι εκτίθενται καθημερινά στο νάτριο και τις ενώσεις του για πολλές δεκάδες και εκατοντάδες χρόνια. Το νάτριο αντιδρά εύκολα τόσο με μεταλλικά όσο και με μη μεταλλικά στοιχεία, σχηματίζοντας κράματα και ενώσεις που χρησιμοποιούνται ευρέως στη βιομηχανία. Ας ρίξουμε μια πιο προσεκτική ματιά στις ιδιότητες και τα χαρακτηριστικά αυτού του μετάλλου.
Χαρακτηριστικά του νατρίου
Φυσικές ιδιότητες
Το νάτριο είναι ένα μαλακό, όλκιμο μέταλλο που μπορεί να κοπεί πολύ εύκολα με ένα μαχαίρι. Έχει ασημί-λευκό χρώμα και χαρακτηριστική μεταλλική γυαλάδα. Το μέταλλο μεταφέρει καλά τη θερμότητα και τον ηλεκτρισμό. Τα άτομα νατρίου συνδέονται με μεταλλικό δεσμό.
Χημικές ιδιότητες
Όταν αντιδρούν με άλλα χημικά στοιχεία, τα άτομα νατρίου εγκαταλείπουν εύκολα ηλεκτρόνια σθένους. Σε αυτή την περίπτωση, τα άτομα νατρίου μετατρέπονται σε ιόντα με θετικό φορτίο.
- Το νάτριο οξειδώνεται πολύ γρήγορα στον ανοιχτό αέρα. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο το μέταλλο συνήθως αποθηκεύεται στην κηροζίνη.
- Όταν καίγεται σε οξυγόνο, σχηματίζει την ένωση υπεροξείδιο του νατρίου (Na 2 O 2)
- Όταν θερμαίνεται, το νάτριο αντιδρά με το υδρογόνο για να σχηματίσει ένα υδρίδιο (2NaH)
- Το νάτριο αντιδρά αρκετά εύκολα με αμέταλλα όπως το θείο, η πορσελάνη και άλλα.
- Το νάτριο είναι επίσης ικανό να αντιδρά με μέταλλα. Αυτό παράγει διάφορα κράματα που χρησιμοποιούνται ευρέως στην κατασκευή και τη βιομηχανία.
- Το νάτριο αντιδρά βίαια με το νερό.
Εύρεση νατρίου στη φύση
Το νάτριο βρίσκεται στην έβδομη θέση στη λίστα με τα πιο άφθονα στοιχεία στη Γη. Το νάτριο είναι επίσης το πέμπτο πιο κοινό μέταλλο. Μεταξύ των μετάλλων, τα μόνα μέταλλα που βρίσκονται πιο συχνά από το νάτριο είναι το αλουμίνιο, ο σίδηρος, το ασβέστιο και το μαγνήσιο.
Το νάτριο δεν υπάρχει στη φύση στην καθαρή του μορφή. Ο λόγος για αυτό είναι η υψηλή χημική δραστηριότητα του νατρίου. Το στοιχείο εμφανίζεται στη φύση ως χλωριούχο, ανθρακικό, νιτρικό, θειικό και άλλα άλατα.
Πού βρίσκεται το νάτριο στη φύση;
Πρώτον, μια αρκετά υψηλή περιεκτικότητα σε νάτριο καταγράφεται στον φλοιό της γης. Η αναλογία της ουσίας είναι περίπου 2,6%.
Δεύτερον, το νάτριο και οι ενώσεις του βρίσκονται σε μεγάλες ποσότητες σε μέρη όπου εξατμίστηκαν οι αρχαίες θάλασσες.
Ένα άλλο μέρος όπου συσσωρεύεται το νάτριο και οι ενώσεις του είναι τα νερά των ωκεανών. Οι επιστήμονες έχουν υπολογίσει ότι όλο το αλάτι που υπάρχει στον Παγκόσμιο Ωκεανό είναι περίπου 19 εκατομμύρια κυβικά χιλιόμετρα.
Το νάτριο βρίσκεται επίσης σε μικρές ποσότητες στα ζωντανά όντα. Ταυτόχρονα, η περιεκτικότητα σε νάτριο στα ζώα είναι ελαφρώς υψηλότερη από ότι στα φυτά. Τα ιόντα νατρίου στους ζωντανούς οργανισμούς επιτελούν μια κρίσιμη λειτουργία: διευκολύνουν τη μετάδοση των νευρικών ερεθισμάτων.
Εφαρμογή νατρίου στη βιομηχανία
Το νάτριο χρησιμοποιείται ευρέως σε πολλές βιομηχανίες: χημικές, μεταλλουργικές, πυρηνικές, τροφίμων, ελαφριές και άλλες βιομηχανίες.
Στη χημική βιομηχανία, το νάτριο χρησιμοποιείται για την παραγωγή διαφόρων απορρυπαντικών και προϊόντων καθαρισμού, λιπασμάτων και αντισηπτικών.
Στη μεταλλουργία, το νάτριο χρησιμοποιείται στη διαδικασία παραγωγής άλλων ουσιών όπως το θόριο, το ουράνιο, το τιτάνιο, το ζιρκόνιο και άλλες ενώσεις. Το νάτριο δρα ως αναγωγικός παράγοντας σε τέτοιες αντιδράσεις.
Το νάτριο χρησιμοποιείται επίσης ευρέως στην πυρηνική ενέργεια. Το νάτριο και τα κράματά του χρησιμοποιούνται ως ψυκτικό.
Στην ελαφριά βιομηχανία, το νάτριο χρησιμοποιείται ευρέως για την επεξεργασία δέρματος.
Το νάτριο είναι απαραίτητο στοιχείο στη βιομηχανία τροφίμων. Το χλωριούχο νάτριο, πιο γνωστό ως επιτραπέζιο αλάτι, είναι ίσως το πιο κοινό πρόσθετο τροφίμων, χωρίς το οποίο δεν μπορεί να παρασκευαστεί κανένα πιάτο.
Νάτριο- στοιχείο της 3ης περιόδου και ομάδα ΙΑ του Περιοδικού Πίνακα, αύξων αριθμός 11. Ηλεκτρονικός τύπος του ατόμου είναι 3s 1, καταστάσεις οξείδωσης +1 και 0. Έχει χαμηλή ηλεκτραρνητικότητα (0,93), εμφανίζει μόνο μεταλλικές (βασικές) ιδιότητες. Σχηματίζει (ως κατιόν) πολυάριθμα άλατα και δυαδικές ενώσεις. Σχεδόν όλα τα άλατα νατρίου είναι πολύ διαλυτά στο νερό.
Στη φύση - πέμπτοςαπό το στοιχείο χημικής αφθονίας (δεύτερο μεταξύ
μέταλλα), βρίσκονται μόνο με τη μορφή ενώσεων. Ένα ζωτικό στοιχείο για όλους τους οργανισμούς.
Το νάτριο, το κατιόν του νατρίου και οι ενώσεις του χρωματίζουν τη φλόγα του καυστήρα αερίου λαμπερό κίτρινο ( ποιοτική ανίχνευση).
ΝάτριοΝα. Ασημί-λευκό μέταλλο, ελαφρύ, μαλακό (μπορεί να κοπεί με μαχαίρι), χαμηλής τήξης. Αποθηκεύστε νάτριο σε κηροζίνη. Σχηματίζει ένα υγρό κράμα με υδράργυρο - αμαλγάμα(έως 0,2% Na).
Πολύ αντιδραστικό, σε υγρό αέρα το νάτριο σιγά-σιγά καλύπτεται με ένα φιλμ υδροξειδίου και χάνει τη λάμψη του (αμαυρώνει):
Το νάτριο είναι χημικά ενεργό και ισχυρός αναγωγικός παράγοντας. Αναφλέγεται στον αέρα σε μέτρια θέρμανση (>250 °C), αντιδρά με αμέταλλα:
2Na + O2 = Na2O2 2Na + H2 = 2NaH
2Na + CI2 = 2NaCl 2Na + S = Na2S
6Na + N2 = 2Na3N 2Na + 2C = Na2C2
Πολύ καταιγιστικό και με υπέροχα εξω-επίδραση νατρίου αντιδρά με νερό:
2Na + 2H2O = 2NaOH + H2^ + 368 kJ
Από τη θερμότητα της αντίδρασης, τα κομμάτια νατρίου λιώνουν σε μπάλες, οι οποίες αρχίζουν να κινούνται τυχαία λόγω της απελευθέρωσης Η 2. Η αντίδραση συνοδεύεται από απότομους κρότους λόγω εκρήξεων εκρηκτικού αερίου (H 2 + O 2). Το διάλυμα είναι χρωματισμένο βυσσινί με φαινολοφθαλεΐνη (αλκαλικό μέσο).
Στη σειρά τάσης, το νάτριο βρίσκεται σημαντικά στα αριστερά του υδρογόνου· εκτοπίζει το υδρογόνο από τα αραιά οξέα HC1 και H 2 SO 4 (λόγω H 2 0 και H).
Παραλαβήνάτριο στη βιομηχανία:
(βλέπε επίσης παρασκεύασμα NaOH παρακάτω).
Το νάτριο χρησιμοποιείται για την παραγωγή Na 2 O 2, NaOH, NaH, καθώς και για την οργανική σύνθεση. Το λιωμένο νάτριο χρησιμεύει ως ψυκτικό στους πυρηνικούς αντιδραστήρες και το αέριο νάτριο χρησιμοποιείται ως πληρωτικό για λαμπτήρες εξωτερικού χώρου με κίτρινο φως.
Οξείδιο του νατρίου Na 2 O. Βασικό οξείδιο. Λευκό, έχει ιοντική δομή (Na +) 2 O 2-. Θερμικά σταθερό, αποσυντίθεται αργά όταν θερμαίνεται, λιώνει υπό υπερβολική πίεση ατμών Na. Ευαίσθητο στην υγρασία και το διοξείδιο του άνθρακα στον αέρα. Αντιδρά έντονα με νερό (σχηματίζεται ισχυρά αλκαλικό διάλυμα), οξέα, όξινα και αμφοτερικά οξείδια, οξυγόνο (υπό πίεση). Χρησιμοποιείται για τη σύνθεση αλάτων νατρίου. Δεν σχηματίζεται όταν το νάτριο καίγεται στον αέρα.
Εξισώσεις των πιο σημαντικών αντιδράσεων:
Παραλαβή:θερμική αποσύνθεση Na 2 O 2 (βλ.), καθώς και σύντηξη Na και NaOH, Na και Na2O2:
2Na + 2NaOH = 2Na a O + H2 (600 °C)
2Na + Na2O2 = 2Na και O (130-200 °C)
Υπεροξείδιο του νατρίου Na 2 O 2 . Δυαδική σύνδεση. Λευκό, υγροσκοπικό. Έχει ιοντική δομή (Na +) 2 O 2 2-. Όταν θερμαίνεται, αποσυντίθεται και λιώνει υπό υπερβολική πίεση O 2 . Απορροφά το διοξείδιο του άνθρακα από τον αέρα. Αποσυντίθεται πλήρως με νερό και οξέα (απελευθέρωση Ο2 κατά τη διάρκεια του βρασμού - ποιοτική αντίδραση σε υπεροξείδια). Ισχυρός οξειδωτικός παράγοντας, ασθενής αναγωγικός παράγοντας. Χρησιμοποιείται για την αναγέννηση οξυγόνου σε αυτόνομες αναπνευστικές συσκευές (αντίδραση με CO 2), ως συστατικό λευκαντικών υφασμάτων και χαρτιού. Εξισώσεις των πιο σημαντικών αντιδράσεων:
Παραλαβή: καύση Na στον αέρα.
Υδροξείδιο του νατρίου NaOH. Βασικό υδροξείδιο, αλκάλιο, η τεχνική ονομασία είναι καυστική σόδα. Λευκοί κρύσταλλοι με ιοντική δομή (Na +)(OH -). Διαλύεται στον αέρα, απορροφώντας την υγρασία και το διοξείδιο του άνθρακα (σχηματίζεται NaHCO 3). Λιώνει και βράζει χωρίς αποσύνθεση. Προκαλεί σοβαρά εγκαύματα στο δέρμα και στα μάτια.
Πολύ διαλυτό στο νερό (με εξω-επίδραση, +56 kJ). Αντιδρά με οξείδια οξέος, εξουδετερώνει τα οξέα, προκαλεί λειτουργία οξέος σε αμφοτερικά οξείδια και υδροξείδια:
Το διάλυμα NaOH διαβρώνει το γυαλί (σχηματίζεται NaSiO3) και διαβρώνει την επιφάνεια του αλουμινίου (σχηματίζονται Na και H2).
Παραλαβή NaOH στη βιομηχανία:
α) ηλεκτρόλυση διαλύματος NaCl σε αδρανή κάθοδο
β) ηλεκτρόλυση διαλύματος NaCl σε κάθοδο υδραργύρου (μέθοδος αμαλγάματος):
(ο υδράργυρος που απελευθερώνεται επιστρέφει στον ηλεκτρολύτη).
Η καυστική σόδα είναι η σημαντικότερη πρώτη ύλη της χημικής βιομηχανίας. Χρησιμοποιείται για την παραγωγή αλάτων νατρίου, κυτταρίνης, σαπουνιού, βαφών και τεχνητών ινών. ως στεγνωτήριο αερίου? αντιδραστήριο για ανάκτηση από δευτερογενείς πρώτες ύλες και καθαρισμό κασσίτερου και ψευδαργύρου. κατά την επεξεργασία μεταλλευμάτων αλουμινίου (βωξίτη).
-στοιχείοη κύρια υποομάδα της πρώτης ομάδας, η τρίτη περίοδος του περιοδικού συστήματος χημικών στοιχείων του D.I. Mendeleev, με ατομικό αριθμό 11. Συμβολίζεται με το σύμβολο Na (λατ. Natrium). Η απλή ουσία νάτριο (αριθμός CAS: 7440-23-5) είναι ένα μαλακό αλκαλικό μέταλλο ασημί-λευκού χρώματος.
Στο νερό, το νάτριο συμπεριφέρεται σχεδόν το ίδιο με το λίθιο: η αντίδραση προχωρά με την ταχεία απελευθέρωση υδρογόνου και στο διάλυμα σχηματίζεται υδροξείδιο του νατρίου.
Ιστορία και προέλευση του ονόματος
Διάγραμμα ατόμου νατρίου
Το νάτριο (ή μάλλον οι ενώσεις του) χρησιμοποιούνταν από τα αρχαία χρόνια. Για παράδειγμα, σόδα (natron), που βρίσκεται φυσικά στα νερά των λιμνών σόδας στην Αίγυπτο. Οι αρχαίοι Αιγύπτιοι χρησιμοποιούσαν τη φυσική σόδα για ταρίχευση, λεύκανση καμβά, μαγείρεμα φαγητού και παρασκευή χρωμάτων και γλασών. Ο Πλίνιος ο Πρεσβύτερος γράφει ότι στο Δέλτα του Νείλου, η σόδα (περιείχε επαρκή αναλογία ακαθαρσιών) απομονώθηκε από το νερό του ποταμού. Κυκλοφόρησε με τη μορφή μεγάλων κομματιών, χρωματιστών γκρι ή ακόμα και μαύρου λόγω της πρόσμιξης του άνθρακα.
Το νάτριο ελήφθη για πρώτη φορά από τον Άγγλο χημικό Humphry Davy το 1807 με ηλεκτρόλυση στερεού NaOH.
Το όνομα «νάτριο» προέρχεται από τα αραβικά natrunστα ελληνικά - nitron και αρχικά αναφερόταν στη φυσική σόδα. Το ίδιο το στοιχείο ονομαζόταν προηγουμένως νάτριο.
Παραλαβή
Ο πρώτος τρόπος παραγωγής νατρίου ήταν η αντίδραση αναγωγής ανθρακικό νάτριοάνθρακα κατά τη θέρμανση ενός στενού μείγματος αυτών των ουσιών σε σιδερένιο δοχείο στους 1000°C:
Na 2 CO 3 +2C=2Na+3CO
Στη συνέχεια εμφανίστηκε μια άλλη μέθοδος παραγωγής νατρίου - ηλεκτρόλυση λιωμένου υδροξειδίου του νατρίου ή χλωριούχου νατρίου.
Φυσικές ιδιότητες
Μεταλλικό νάτριο αποθηκευμένο σε κηροζίνη
Ποιοτικός προσδιορισμός νατρίου με χρήση φλόγας - φωτεινό κίτρινο χρώμα του φάσματος εκπομπής της «γραμμής D νατρίου», διπλό 588.9950 και 589.5924 nm.
Το νάτριο είναι ένα ασημί-λευκό μέταλλο, σε λεπτές στρώσεις με μωβ απόχρωση, πλαστικό, ακόμη και μαλακό (κόβεται εύκολα με ένα μαχαίρι), μια φρέσκια κοπή νατρίου είναι γυαλιστερή. Οι τιμές ηλεκτρικής και θερμικής αγωγιμότητας του νατρίου είναι αρκετά υψηλές, η πυκνότητα είναι 0,96842 g/cm³ (στους 19,7° C), το σημείο τήξης είναι 97,86° C και το σημείο βρασμού είναι 883,15° C.
Χημικές ιδιότητες
Ένα αλκαλικό μέταλλο που οξειδώνεται εύκολα στον αέρα. Για προστασία από το ατμοσφαιρικό οξυγόνο, το μεταλλικό νάτριο αποθηκεύεται κάτω από ένα στρώμα πετρέλαιο. Το νάτριο είναι λιγότερο ενεργό από λίθιο, επομένως με άζωτοαντιδρά μόνο όταν θερμαίνεται:
2Na + 3N 2 = 2NaN 3
Όταν υπάρχει μεγάλη περίσσεια οξυγόνου, σχηματίζεται υπεροξείδιο του νατρίου
2Na + O 2 = Na 2 O 2
Εφαρμογή
Το μέταλλο νατρίου χρησιμοποιείται ευρέως στην παρασκευαστική χημεία και τη βιομηχανία ως ισχυρός αναγωγικός παράγοντας, συμπεριλαμβανομένης της μεταλλουργίας. Το νάτριο χρησιμοποιείται για την παραγωγή μπαταριών νατρίου-θείου υψηλής έντασης ενέργειας. Χρησιμοποιείται επίσης σε βαλβίδες εξαγωγής φορτηγών ως ψύκτρα. Περιστασιακά, το μέταλλο νατρίου χρησιμοποιείται ως υλικό για ηλεκτρικά καλώδια που προορίζονται να μεταφέρουν πολύ υψηλά ρεύματα.
Σε κράμα με κάλιο, καθώς και με ρουβίδιο και καίσιοχρησιμοποιείται ως ψυκτικό υγρό υψηλής απόδοσης. Συγκεκριμένα, η σύνθεση του κράματος είναι νάτριο 12%, κάλιο 47 %, καίσιοΤο 41% έχει ιστορικό χαμηλό σημείο τήξης −78 °C και έχει προταθεί ως λειτουργικό ρευστό για κινητήρες πυραύλων ιόντων και ψυκτικό για πυρηνικούς σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής.
Το νάτριο χρησιμοποιείται επίσης σε λαμπτήρες εκκένωσης υψηλής και χαμηλής πίεσης (HPLD και LPLD). Οι λαμπτήρες NLVD του τύπου DNaT (Arc Sodium Tubular) χρησιμοποιούνται ευρέως στο φωτισμό των δρόμων. Εκπέμπουν ένα έντονο κίτρινο φως. Η διάρκεια ζωής των λαμπτήρων HPS είναι 12-24 χιλιάδες ώρες. Επομένως, οι λαμπτήρες εκκένωσης αερίου τύπου HPS είναι απαραίτητοι για αστικό, αρχιτεκτονικό και βιομηχανικό φωτισμό. Υπάρχουν επίσης λαμπτήρες DNaS, DNaMT (Arc Sodium Matte), DNaZ (Arc Sodium Mirror) και DNaTBR (Arc Sodium Tubular Without Mercury).
Το μέταλλο νατρίου χρησιμοποιείται στην ποιοτική ανάλυση της οργανικής ύλης. Το κράμα του νατρίου και η υπό δοκιμή ουσία εξουδετερώνεται αιθανόλη,προσθέστε μερικά χιλιοστόλιτρα απεσταγμένου νερού και χωρίστε σε 3 μέρη, το τεστ J. Lassaigne (1843), με στόχο τον προσδιορισμό αζώτου, θείου και αλογόνων (δοκιμή Beilstein)
Το χλωριούχο νάτριο (επιτραπέζιο αλάτι) είναι το παλαιότερο χρησιμοποιούμενο αρωματικό και συντηρητικό.
- Το αζίδιο του νατρίου (Na 3 N) χρησιμοποιείται ως νιτρωτικός παράγοντας στη μεταλλουργία και στην παραγωγή αζιδίου μολύβδου.
- Το κυανιούχο νάτριο (NaCN) χρησιμοποιείται στην υδρομεταλλουργική μέθοδο έκπλυσης χρυσού από πετρώματα, καθώς και στη νιτροανθρακοποίηση του χάλυβα και στην ηλεκτρολυτική επιμετάλλωση (αργυροποίηση, επιχρύσωση).
- Το χλωρικό νάτριο (NaClO 3) χρησιμοποιείται για την καταστροφή της ανεπιθύμητης βλάστησης στις σιδηροδρομικές γραμμές.
Βιολογικός ρόλος
Στο σώμα, το νάτριο βρίσκεται κυρίως έξω από τα κύτταρα (περίπου 15 φορές περισσότερο από ό,τι στο κυτταρόπλασμα). Αυτή η διαφορά διατηρείται από την αντλία νατρίου-καλίου, η οποία αντλεί το νάτριο που έχει παγιδευτεί μέσα στο κύτταρο.
Μαζί μεκάλιοΤο νάτριο εκτελεί τις ακόλουθες λειτουργίες:
Δημιουργία συνθηκών για την εμφάνιση μεμβρανικού δυναμικού και μυϊκών συσπάσεων.
Διατήρηση της οσμωτικής συγκέντρωσης στο αίμα.
Διατήρηση οξεοβασικής ισορροπίας.
Ομαλοποίηση του ισοζυγίου νερού.
Εξασφάλιση μεταφοράς μεμβράνης.
Ενεργοποίηση πολλών ενζύμων.
Το νάτριο βρίσκεται σχεδόν σε όλα τα τρόφιμα, αν και το σώμα λαμβάνει το μεγαλύτερο μέρος του από το επιτραπέζιο αλάτι. Η απορρόφηση γίνεται κυρίως στο στομάχι και το λεπτό έντερο. Η βιταμίνη D βελτιώνει την απορρόφηση του νατρίου, ωστόσο, τα υπερβολικά αλμυρά τρόφιμα και τα τρόφιμα πλούσια σε πρωτεΐνες παρεμβαίνουν στη φυσιολογική απορρόφηση. Η ποσότητα νατρίου που λαμβάνεται από τα τρόφιμα δείχνει την περιεκτικότητα σε νάτριο στα ούρα. Οι τροφές πλούσιες σε νάτριο χαρακτηρίζονται από επιταχυνόμενη απέκκριση.
Ανεπάρκεια νατρίου σε όσους κάνουν δίαιτα ισορροπημένη τροφήδεν εμφανίζεται στον άνθρωπο, ωστόσο, μπορεί να προκύψουν κάποια προβλήματα με τη χορτοφαγική διατροφή. Προσωρινή ανεπάρκεια μπορεί να προκληθεί από χρήση διουρητικών, διάρροια, υπερβολική εφίδρωση ή υπερβολική πρόσληψη νερού. Τα συμπτώματα της ανεπάρκειας νατρίου περιλαμβάνουν απώλεια βάρους, έμετο, αέρια στο γαστρεντερικό σωλήνα και μειωμένη απορρόφηση αμινοξέα και μονοσακχαρίτες. Η μακροχρόνια ανεπάρκεια προκαλεί μυϊκές κράμπες και νευραλγία.
Η περίσσεια νατρίου προκαλεί πρήξιμο των ποδιών και του προσώπου, καθώς και αυξημένη απέκκριση καλίου στα ούρα. Η μέγιστη ποσότητα αλατιού που μπορεί να επεξεργαστεί τα νεφρά είναι περίπου 20-30 γραμμάρια· κάθε μεγαλύτερη ποσότητα είναι απειλητική για τη ζωή.
Φυσικές ιδιότητες
Το ένυδρο οξείδιο του νατρίου NaOH είναι ένα λευκό στερεό. Εάν αφήσετε ένα κομμάτι καυστικής σόδας στον αέρα, σύντομα θα απλωθεί καθώς προσελκύει την υγρασία από τον αέρα. Η καυστική σόδα διαλύεται καλά στο νερό και απελευθερώνεται μεγάλη ποσότητα θερμότητας. Το διάλυμα καυστικής σόδας είναι σαπουνόν στην αφή.
Θερμοδυναμική των διαλυμάτων
Δ H 0Η διάλυση για ένα απείρως αραιό υδατικό διάλυμα είναι −44,45 kJ/mol.
Από υδατικά διαλύματα στους 12,3-61,8 °C, κρυσταλλώνεται μονοένυδρο (ορθορομβικό syngonium), σημείο τήξεως 65,1 °C. πυκνότητα 1,829 g/cm³; ΔH 0 arr.−425,6 kJ/mol), στην περιοχή από −28 έως −24 °C - επταένυδρο, από -24 έως -17,7 °C - πενταένυδρο, από -17,7 έως −5,4 °C - τετραένυδρο (α-τροποποίηση), από - 5,4 έως 12,3 °C. Διαλυτότητα σε μεθανόλη 23,6 g/l (t = 28 °C), σε αιθανόλη 14,7 g/l (t = 28 °C). NaOH 3,5Η2Ο (σημείο τήξεως 15,5°C);
Χημικές ιδιότητες
(1) H 2 S + 2NaOH = Na 2 S + 2H 2 O (με περίσσεια NaOH)
(2) H 2 S + NaOH = NaHS + H 2 O (όξινο άλας, σε αναλογία 1:1)
(γενικά, μια τέτοια αντίδραση μπορεί να αναπαρασταθεί με μια απλή ιοντική εξίσωση· η αντίδραση προχωρά με την απελευθέρωση θερμότητας (εξώθερμη αντίδραση): OH − + H 3 O + → 2H 2 O.)
- με αμφοτερικά οξείδια που έχουν τόσο βασικές όσο και όξινες ιδιότητες και την ικανότητα να αντιδρούν με αλκάλια όπως και με στερεά όταν συντήκονται:
ZnO + 2NaOH → Na 2 ZnO 2 + H 2 O
το ίδιο και με τις λύσεις:
ZnO + 2NaOH (διάλυμα) + H 2 O → Na 2 (διάλυμα)
(Το ανιόν που σχηματίζεται ονομάζεται τετραϋδροξοζινικό ιόν και το άλας που μπορεί να απομονωθεί από το διάλυμα ονομάζεται τετραϋδροξοζινικό νάτριο. Το υδροξείδιο του νατρίου υφίσταται επίσης παρόμοιες αντιδράσεις με άλλα αμφοτερικά οξείδια.)
Al(OH) 3 + 3NaOH = Na 3
2Na + + 2OH − + Cu 2+ + SO 4 2− → Cu(OH) 2 ↓+ Na 2 SO 4
Το υδροξείδιο του νατρίου χρησιμοποιείται για την καθίζηση υδροξειδίων μετάλλων. Για παράδειγμα, έτσι λαμβάνεται το υδροξείδιο του αργιλίου που μοιάζει με γέλη με την αντίδραση υδροξειδίου του νατρίου με θειικό αργίλιο σε ένα υδατικό διάλυμα, ενώ αποφεύγεται η περίσσεια αλκαλίων και διαλύεται το ίζημα. Χρησιμοποιείται, ειδικότερα, για τον καθαρισμό του νερού από μικρά αιωρούμενα υλικά.
4P + 3NaOH + 3H 2 O → PH 3 + 3NaH 2 PO 2.
3S + 6NaOH → 2Na2S + Na2SO3 + 3H2O
Υδρόλυση εστέρων
Ως αποτέλεσμα της αλληλεπίδρασης των λιπών με το υδροξείδιο του νατρίου, λαμβάνονται στερεά σαπούνια (χρησιμοποιούνται για την παραγωγή σαπουνιού) και με υδροξείδιο του καλίου λαμβάνονται είτε στερεά είτε υγρά σαπούνια, ανάλογα με τη σύνθεση του λίπους.
HO-CH 2 -CH 2 OH + 2NaOH → NaO-CH 2 -CH 2 -ONa + 2H 2 O
Ανοδος: 2Cl − - 2е − → Cl 2 - κύρια διαδικασία 2H 2 O - 2e - → O 2 +4H + 6СlО - + 3Н 2 О - 6е - → 2СlО 3 - + 4Сl - + 1,5O 2 + 6Н +Κάθοδος: 2H 2 O + 2e − → H 2 + 2OH − - κύρια διαδικασία ClO - + H 2 O + 2e - → Cl - + 2OH - СlО 3 - + 3Н 2 O + 6е - → Сl - + 6ОН -Τα ηλεκτρόδια γραφίτη ή άνθρακα μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως άνοδος σε ηλεκτρολύτες διαφράγματος. Σήμερα, έχουν αντικατασταθεί κυρίως από άνοδοι τιτανίου με επίστρωση οξειδίου ρουθηνίου-τιτανίου (άνοδοι ORTA) ή άλλες χαμηλής κατανάλωσης.
Στο επόμενο στάδιο, η ηλεκτρολυτική αλισίβα εξατμίζεται και η περιεκτικότητα σε NaOH σε αυτήν ρυθμίζεται σε εμπορική συγκέντρωση 42-50% κατά βάρος. σύμφωνα με το πρότυπο.
Na + + e = Na 0 nNa + + nHg − = Na + HgΤο αμάλγαμα ρέει συνεχώς από τον ηλεκτρόλυση προς τον αποικοδομητή αμαλγάματος. Υψηλά καθαρό νερό παρέχεται επίσης συνεχώς στον αποσυνθετικό. Σε αυτό, το αμάλγαμα νατρίου, ως αποτέλεσμα μιας αυθόρμητης χημικής διαδικασίας, αποσυντίθεται σχεδόν πλήρως από το νερό με το σχηματισμό υδραργύρου, καυστικού διαλύματος και υδρογόνου:
Na + Hg + H 2 O = NaOH + 1/2H 2 + HgΤο καυστικό διάλυμα που λαμβάνεται με αυτόν τον τρόπο, το οποίο είναι προϊόν του εμπορίου, δεν περιέχει πρακτικά ακαθαρσίες. Ο υδράργυρος απελευθερώνεται σχεδόν πλήρως από το νάτριο και επιστρέφει στον ηλεκτρολύτη. Το υδρογόνο αφαιρείται για καθαρισμό.
Ωστόσο, ο πλήρης καθαρισμός ενός αλκαλικού διαλύματος από υπολείμματα υδραργύρου είναι πρακτικά αδύνατος, επομένως αυτή η μέθοδος σχετίζεται με διαρροές μεταλλικού υδραργύρου και των ατμών του.
Οι αυξανόμενες απαιτήσεις για περιβαλλοντική ασφάλεια της παραγωγής και το υψηλό κόστος του μεταλλικού υδραργύρου οδηγούν στη σταδιακή μετατόπιση της μεθόδου υδραργύρου με μεθόδους παραγωγής αλκαλίων με στερεά κάθοδο, ιδίως με τη μέθοδο της μεμβράνης.
Εργαστηριακές μέθοδοι λήψης
Στο εργαστήριο, το υδροξείδιο του νατρίου παράγεται μερικές φορές με χημικές μεθόδους, αλλά πιο συχνά χρησιμοποιείται ηλεκτρολύτης μικρού διαφράγματος ή μεμβράνης.
Αγορά καυστικής σόδας
Παγκόσμια παραγωγή υδροξειδίου του νατρίου, 2005| Κατασκευαστής | Όγκος παραγωγής, εκατομμύρια τόνοι | Μερίδιο στην παγκόσμια παραγωγή |
|---|---|---|
| DOW | 6.363 | 11.1 |
| Occidental Chemical Company | 2.552 | 4.4 |
| Πλαστικά Formosa | 2.016 | 3.5 |
| PPG | 1.684 | 2.9 |
| Bayer | 1.507 | 2.6 |
| Solvay | 1.252 | 2.2 |
| Άκζο Νόμπελ | 1.157 | 2.0 |
| Tosoh | 1.110 | 1.9 |
| Arkema | 1.049 | 1.8 |
| Olin | 0.970 | 1.7 |
| Ρωσία | 1.290 | 2.24 |
| Κίνα | 9.138 | 15.88 |
| Αλλα | 27.559 | 47,87 |
| Σύνολο: | 57,541 | 100 |
TR - στερεός υδράργυρος (νιφάδα).
TD - συμπαγές διάφραγμα (συντηγμένο).
PP - διάλυμα υδραργύρου.
РХ - χημικό διάλυμα.
RD - διάλυμα διαφράγματος.
| Όνομα δείκτη | TR OKP 21 3211 0400 | ΤΔ ΟΚΠ 21 3212 0200 | RR OKP 21 3211 0100 | RH 1η τάξη ΟΚΠ 21 3221 0530 | RH Β' τάξη ΟΚΠ 21 3221 0540 | RD Premium βαθμού OKP 21 3212 0320 | RD Α' τάξη ΟΚΠ 21 3212 0330 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Εμφάνιση | Λευκή φολιδωτή μάζα. Ανοιχτό χρώμα επιτρέπεται | Λευκή λιωμένη μάζα. Ανοιχτό χρώμα επιτρέπεται | Άχρωμο διαφανές υγρό | Άχρωμο ή έγχρωμο υγρό. Επιτρέπεται το κρυσταλλωμένο ίζημα | Άχρωμο ή έγχρωμο υγρό. Επιτρέπεται το κρυσταλλωμένο ίζημα | Άχρωμο ή έγχρωμο υγρό. Επιτρέπεται το κρυσταλλωμένο ίζημα | |
| Κλάσμα μάζας υδροξειδίου του νατρίου, %, όχι λιγότερο | 98,5 | 94,0 | 42,0 | 45,5 | 43,0 | 46,0 | 44,0 |
| Επωνυμία Επιχείρησης | 2005 χιλιάδες τόνοι | 2006 χιλιάδες τόνους | μερίδιο το 2005% | μερίδιο το 2006% |
|---|---|---|---|---|
| JSC "Kaustik", Sterlitamak | 239 | 249 | 20 | 20 |
| JSC "Kaustik", Βόλγκογκραντ | 210 | 216 | 18 | 18 |
| OJSC "Sayanskkhimplast" | 129 | 111 | 11 | 9 |
| LLC "Usolyekhimprom" | 84 | 99 | 7 | 8 |
| OJSC "Sibur-Neftekhim" | 87 | 92 | 7 | 8 |
| JSC "Khimprom", Cheboksary | 82 | 92 | 7 | 8 |
| VOJSC "Khimprom", Βόλγκογκραντ | 87 | 90 | 7 | 7 |
| CJSC "Ilimkhimprom" | 70 | 84 | 6 | 7 |
| OJSC "KCHKhK" | 81 | 79 | 7 | 6 |
| NAC "AZOT" | 73 | 61 | 6 | 5 |
| JSC "Khimprom", Kemerovo | 42 | 44 | 4 | 4 |
| Σύνολο: | 1184 | 1217 | 100 | 100 |
| Επωνυμία Επιχείρησης | 2005 τόνοι | 2006 τόνοι | μερίδιο το 2005% | μερίδιο το 2006% |
|---|---|---|---|---|
| JSC "Kaustik", Βόλγκογκραντ | 67504 | 63510 | 62 | 60 |
| JSC "Kaustik", Sterlitamak | 34105 | 34761 | 31 | 33 |
| OJSC "Sibur-Neftekhim" | 1279 | 833 | 1 | 1 |
| VOJSC "Khimprom", Βόλγκογκραντ | 5768 | 7115 | 5 | 7 |
| Σύνολο: | 108565 | 106219 | 100 | 100 |
Εφαρμογή
Βιοντίζελ
Παραγωγή βιοντίζελ
Υδροξείδιο του νατρίουχρησιμοποιείται σε πολλές βιομηχανίες και για οικιακές ανάγκες:
- Το καυστικό χρησιμοποιείται σε βιομηχανία χαρτοπολτού και χαρτιούγια απολιγυνοποίηση (θειική διεργασία) κυτταρίνης, στην παραγωγή χαρτιού, χαρτονιού, τεχνητών ινών, ινοσανίδων.
- Για σαπωνοποίηση των λιπών παραγωγή σαπουνιού, σαμπουάν και άλλων απορρυπαντικών. Στην αρχαιότητα, η στάχτη προστέθηκε στο νερό κατά το πλύσιμο και, προφανώς, οι νοικοκυρές παρατήρησαν ότι εάν η στάχτη περιέχει λίπος που μπήκε στο τζάκι κατά το μαγείρεμα, τότε τα πιάτα πλένονται καλά. Το επάγγελμα του σαπωνοποιού (saponarius) αναφέρθηκε για πρώτη φορά γύρω στο 385 μ.Χ. μι. Θεόδωρος Πρισκιανός. Οι Άραβες φτιάχνουν σαπούνι από λάδια και σόδα από τον 7ο αιώνα· σήμερα τα σαπούνια παρασκευάζονται με τον ίδιο τρόπο όπως πριν από 10 αιώνες. Επί του παρόντος, προϊόντα με βάση το υδροξείδιο του νατρίου (με την προσθήκη υδροξειδίου του καλίου, που θερμαίνεται στους 50-60 βαθμούς Κελσίου, χρησιμοποιούνται στη βιομηχανική πλύση για τον καθαρισμό προϊόντων ανοξείδωτου χάλυβα από λίπη και άλλες ελαιώδεις ουσίες, καθώς και υπολείμματα μηχανικής επεξεργασίας.
- ΣΕ χημικές βιομηχανίες- για την εξουδετέρωση οξέων και οξειδίων οξέος, ως αντιδραστηρίου ή καταλύτη σε χημικές αντιδράσεις, στη χημική ανάλυση για τιτλοδότηση, για τη χάραξη του αλουμινίου και στην παραγωγή καθαρών μετάλλων, διύλιση πετρελαίου- για την παραγωγή ελαίων.
- Για την παραγωγή καυσίμου βιοντίζελ- λαμβάνεται από φυτικά έλαια και χρησιμοποιείται για την αντικατάσταση του συμβατικού καυσίμου ντίζελ. Για να ληφθεί βιοντίζελ, μια μονάδα μάζας αλκοόλης προστίθεται σε εννέα μονάδες μάζας φυτικού ελαίου (δηλαδή διατηρείται μια αναλογία 9:1), καθώς και ένας αλκαλικός καταλύτης (NaOH). Ο προκύπτων εστέρας (κυρίως λινολεϊκό οξύ) χαρακτηρίζεται από καλή ευφλεκτότητα λόγω του υψηλού αριθμού κετανίου του. Ο αριθμός κετανίου είναι ένα υπό όρους ποσοτικό χαρακτηριστικό της αυτανάφλεξης των καυσίμων ντίζελ σε έναν κύλινδρο κινητήρα (ανάλογο με τον αριθμό οκτανίων για τη βενζίνη). Εάν το ορυκτό ντίζελ χαρακτηρίζεται από δείκτη 50-52%, τότε ο μεθυλαιθέρας αντιστοιχεί ήδη αρχικά σε 56-58% κετάνιο. Η πρώτη ύλη για την παραγωγή βιοντίζελ μπορεί να είναι διάφορα φυτικά έλαια: κραμβόσπορος, σόγια και άλλα, εκτός από αυτά που περιέχουν υψηλή περιεκτικότητα σε παλμιτικό οξύ (φοινικέλαιο). Κατά την παραγωγή του, η διαδικασία εστεροποίησης παράγει επίσης γλυκερίνη, η οποία χρησιμοποιείται στη βιομηχανία τροφίμων, καλλυντικών και χαρτιού ή μετατρέπεται σε επιχλωρυδρίνη με τη μέθοδο Solvay.
- Οπως και παράγοντας για τη διάλυση βουλωμένων σωλήνων αποχέτευσης, σε μορφή ξηρών κόκκων ή ως μέρος πηκτωμάτων. Το υδροξείδιο του νατρίου διασπά το μπλοκάρισμα και διευκολύνει την εύκολη μετακίνησή του περαιτέρω κατά μήκος του σωλήνα.
- Στην πολιτική άμυνα για απαερίωση και εξουδετέρωσητοξικές ουσίες, συμπεριλαμβανομένου του σαρίνης, σε αναπνευστήρες (αυτοδύναμη αναπνευστική συσκευή (IBA), για τον καθαρισμό του εκπνεόμενου αέρα από το διοξείδιο του άνθρακα.
- Το υδροξείδιο του νατρίου χρησιμοποιείται επίσης σε συνδυασμό με ψευδάργυρο για εστίαση. Ένα χάλκινο νόμισμα βράζεται σε διάλυμα υδροξειδίου του νατρίου παρουσία κόκκων μετάλλου ψευδαργύρου, μετά από 45 δευτερόλεπτα, το χρώμα της δεκάρας θα γίνει ασημί. Μετά από αυτό, η δεκάρα αφαιρείται από το διάλυμα και θερμαίνεται στη φλόγα του καυστήρα, όπου σχεδόν αμέσως γίνεται "χρυσό". Ο λόγος για αυτές τις αλλαγές είναι ο εξής: τα ιόντα ψευδαργύρου αντιδρούν με υδροξείδιο του νατρίου (σε ανεπάρκεια) για να σχηματίσουν Zn(OH) 4 2− - το οποίο, όταν θερμαίνεται, αποσυντίθεται σε μέταλλο ψευδάργυρου και εναποτίθεται στην επιφάνεια του νομίσματος. Και όταν θερμαίνεται, ο ψευδάργυρος και ο χαλκός σχηματίζουν ένα χρυσό κράμα - ορείχαλκο.
- Το υδροξείδιο του νατρίου χρησιμοποιείται επίσης για τον καθαρισμό των καλουπιών των ελαστικών.
- Το υδροξείδιο του νατρίου χρησιμοποιείται επίσης για παράνομη παραγωγή μεθαμφεταμίνεςκαι άλλα φάρμακα.
- Στη μαγειρική:για το πλύσιμο και το ξεφλούδισμα φρούτων και λαχανικών, για την παραγωγή σοκολάτας και κακάο, ποτών, παγωτού, χρωστικής καραμέλας, για το μαλάκωμα των ελιών και το να τους δίνει μαύρο χρώμα, στην παραγωγή προϊόντων αρτοποιίας. Εγγεγραμμένο ως συμπλήρωμα διατροφής Ε524.
Μερικά πιάτα παρασκευάζονται με καυστική σόδα:- Lutefisk- Σκανδιναβικό πιάτο ψαριών - ο αποξηραμένος μπακαλιάρος εμποτίζεται για 5-6 ημέρες σε καυστικό αλκάλιο και αποκτά μια απαλή υφή σαν ζελέ.
- Κουλουράκι- Γερμανικά κουλούρια - πριν το ψήσιμο, επεξεργάζονται σε διάλυμα καυστικού αλκαλίου, το οποίο συμβάλλει στο σχηματισμό μιας μοναδικής τραγανής κρούστας.
- Στην κοσμετολογία για την αφαίρεση κερατινοποιημένων περιοχών δέρματος: κονδυλώματα, θηλώματα.
Προφυλάξεις κατά το χειρισμό υδροξειδίου του νατρίου
Το υδροξείδιο του νατρίου είναι καυστικό και διαβρωτικό.Ανήκει σε ουσίες της δεύτερης κατηγορίας κινδύνου. Επομένως, πρέπει να δίνεται προσοχή όταν εργάζεστε με αυτό. Σε περίπτωση επαφής με το δέρμα, τους βλεννογόνους και τα μάτια, σχηματίζονται σοβαρά χημικά εγκαύματα. Η επαφή με τα μάτια προκαλεί μη αναστρέψιμες αλλαγές στο οπτικό νεύρο (ατροφία) και, ως αποτέλεσμα, απώλεια της όρασης. Εάν οι βλεννώδεις επιφάνειες έρθουν σε επαφή με καυστικά αλκάλια, είναι απαραίτητο να ξεπλύνετε την πληγείσα περιοχή με ρεύμα νερού και σε περίπτωση επαφής με το δέρμα, με ασθενές διάλυμα οξικού οξέος. Όταν εργάζεστε με καυστικό νάτριο, συνιστάται ο ακόλουθος προστατευτικός εξοπλισμός: γυαλιά χημικού πιτσιλίσματος για την προστασία των ματιών, λαστιχένια γάντια ή γάντια με ελαστική επιφάνεια για την προστασία των χεριών και για την προστασία του σώματος - ρούχα ανθεκτικά στις χημικές ουσίες εμποτισμένα με βινύλιο ή κοστούμια από καουτσούκ .
Το MPC του υδροξειδίου του νατρίου στον αέρα είναι 0,5 mg/m³.
Βιβλιογραφία
- Γενική χημική τεχνολογία. Εκδ. I. P. Mukhlenova. Διδακτικό βιβλίο για χημικές-τεχνολογικές ειδικότητες πανεπιστημίων. - Μ.: Ανώτατο σχολείο.
- Fundamentals of General Chemistry, τ. 3, B.V. Nekrasov. - Μ.: Χημεία, 1970.
- Γενική χημική τεχνολογία. Furmer I. E., Zaitsev V. N. - M.: Higher School, 1978.
- Διάταγμα του Υπουργείου Υγείας της Ρωσικής Ομοσπονδίας της 28ης Μαρτίου 2003 N 126 «Σχετικά με την έγκριση του καταλόγου επιβλαβών παραγόντων παραγωγής, υπό την επίδραση των οποίων συνιστάται η κατανάλωση γάλακτος ή άλλων ισοδύναμων προϊόντων διατροφής για προληπτικούς σκοπούς».
- Ψήφισμα του Προϊσταμένου Κρατικού Υγειονομικού Ιατρού της Ρωσικής Ομοσπονδίας της 4ης Απριλίου 2003 N 32 «Σχετικά με την έναρξη ισχύος των Υγειονομικών Κανόνων για την οργάνωση της σιδηροδρομικής μεταφοράς εμπορευμάτων. SP 2.5.1250-03».
- Ομοσπονδιακός νόμος της 21ης Ιουλίου 1997 N 116-FZ «Σχετικά με τη βιομηχανική ασφάλεια των επικίνδυνων εγκαταστάσεων παραγωγής» (όπως τροποποιήθηκε στις 18 Δεκεμβρίου 2006).
- Διάταγμα του Υπουργείου Φυσικών Πόρων της Ρωσικής Ομοσπονδίας της 2ας Δεκεμβρίου 2002 N 786 «Για την έγκριση του ομοσπονδιακού καταλόγου ταξινόμησης αποβλήτων» (όπως τροποποιήθηκε και συμπληρώθηκε στις 30 Ιουλίου 2003).
- Ψήφισμα της Κρατικής Επιτροπής Εργασίας της ΕΣΣΔ της 25ης Οκτωβρίου 1974 N 298/P-22 «Σχετικά με την έγκριση του καταλόγου βιομηχανιών, εργαστηρίων, επαγγελμάτων και θέσεων με επικίνδυνες συνθήκες εργασίας, εργασία στην οποία παρέχεται το δικαίωμα σε πρόσθετη άδεια και συντομευμένη εργασία ημέρα» (όπως τροποποιήθηκε στις 29 Μαΐου 1991).
- Ψήφισμα του Υπουργείου Εργασίας της Ρωσίας της 22ας Ιουλίου 1999 N 26 «Σχετικά με την έγκριση των τυποποιημένων βιομηχανικών προτύπων για τη δωρεάν έκδοση ειδικών ενδυμάτων, ειδικών υποδημάτων και άλλου εξοπλισμού ατομικής προστασίας στους εργαζόμενους στην παραγωγή χημικών προϊόντων».
- Ψήφισμα του Προϊσταμένου Κρατικού Υγειονομικού Ιατρού της Ρωσικής Ομοσπονδίας της 30ης Μαΐου 2003 N 116 σχετικά με την εφαρμογή του GN 2.1.6.1339-03 "Προσέγγιση ασφαλών επιπέδων έκθεσης (SAEL) ρύπων στον ατμοσφαιρικό αέρα κατοικημένων περιοχών." (όπως τροποποιήθηκε στις 3 Νοεμβρίου 2005).
| Διαλυτότητα οξέων, βάσεων και αλάτων στο νερό | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
