Гідроксид натрію, формула якого — NaOH, відноситься до розряду сильних лугів, їдких та небезпечних для людини, але незважаючи на це, кожна людина зустрічається з гідроокисом натрію щодня. У косметичних та фармацевтичних засобах, побутової хімії і навіть в харчових продуктах.

Властивості їдкого лугу

Гідроокис (гідроксид) натрію називають також їдким натром, їдкою лугом (така назва обумовлена здатністю речовини роз’їдати скло, шкіру, папір, викликати сильні хімічні опіки) і каустичною содою (каустик — від грец. kaustikos гострий, їдкий).

Фізичні властивості

Гідроксид натрію випускається у вигляді гранул білого кольору, слизькі на дотик.

Розчинення речовини у воді, відбувається з виділенням великої кількості тепла. Гідроксид натрію є гігроскопічною речовиною, тобто він активно поглинає водяну пару з повітря. А також каустик здатний поглинати вуглекислий газ, утворюючи на повітрі NaНCO3.

Молярна маса NaOH дорівнює 39,997 г/моль, щільність речовини 2,02 г/см3, розчинність у воді 108,7 г/100 мл, температури кипіння і плавлення для каустичної соди дорівнюють відповідно 1403 °C і 323 °C.

Молекули гідроксиду натрію повністю дисоціюють на іони у водних розчинах, а значить їдкий натр — сильне підставу. Водні розчини гідроксиду натрію володіють сильною лужною реакцією (рн 1% розчину = 13).

Хімічні властивості

NaOH здатний вступати в реакції з кислотами (сірчаної H2SO4, вугільної h 2 co 3, соляної HCl та іншими), в результаті чого утворюються солі і вода:

• 2NaOH + h 2 co 3 → Na2СO3 + 2H2O;
• 2NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + 2H2O.

З кислотними оксидами в результаті взаємодії утворюються сіль і вода:

• SiO2 + 2NaOH → Na2SiO3 + H2O;
• 2NaOH + SO2 → Na2SO3 + H2O.

C основними оксидами реакція не йде: MgO/ Bao /CaO + NaOH ≠.

C амфотерними оксидами гідроксид натрію також утворює солі і воду: ZnO + 2NaOH + H2O → Na2[Zn (OH)4] (розчин).

C солями гідроокис натрію реагує за умови, що в результаті буде утворено нерозчинна як, наприклад, у реакції з сульфатом міді (CuSO4 + NaOH), газоподібна речовина або вода:

• Fe2 (SO4)3 + 6NaOH → 2Fe (OH)3↓ + 3Na2SO4;
• CuSO4 + 2NaOH → Cu (OH)2↓ + Na2SO4;
• CuCl2 + 2NaOH → Cu (OH)2↓ + 2NaCl.

C неметалами:

• з фосфором 3NaOH + 4P + 3H2O → 3NaH2PO4 + PH3;
• з сірої 6NaOH + 3S → 2Na2S + Na2SO3 + 3H2O.

C металами гідроокис натрію реагує з цинком (Zn), алюміній (Al), титан (Ti). C залізом ж і міддю NaOH не взаємодіє. Приклади:

• Zn + 2NaOH + 2H2O → H2↑ + Na2[Zn (OH)4] тетрагидроксицинкат натрію;
• 2NaOH + 2Al + 6H2O → 3H2↑ + 2Na[Al (OH)4] тетрагидроксиалюминат натрію.

C жирами луг реагує з утворенням мила: (C17H35COO)3C3H5 + 3NaOH → C3H5 (OH)3 + 3C17H35COONa.

Методи одержання речовини

Промислові методи, з допомогою яких можна отримати їдкий натр, поділяються на хімічні та електрохімічні.

Хімічні методи

Існує три основних хімічних методу.

Піролітичний метод складається з двох стадій:

1. Одержання оксиду натрію, розкладанням карбонату або гідрокарбонату при температурі: Na2CO3 = Na2O + CO2 або NaНCO3 = Na2O + 2CO2↑ + Н2О — при 1000 °C.
2. Отримання безпосередньо гідроокису натрію, розчиненням оксиду: Na2O + H2O = 2NaOH.

Вапняний метод: взаємодія карбонату натрію (соди) з гашеним вапном (гідроксидом кальцію) при температурі (80 °C) називають каустификацией. Результатом такої реакції є розчин каустичної соди і осад карбонату кальцію.

Рівняння реакції: Na2CО3 + Са (ОН)2 = СаСО3 ↓ + 2NaOH.

Феритний метод отримання може відбуватися двома способами:

1. Спікання кальцинованої соди з оксидом заліза (III) при температурі 1100-1200 °C з утворенням фериту натрію: Na2CO3 + Fe2O3 = NaFeO2 + CO2↑.
2. Отримання гідроксиду натрію відбувається за допомогою «ощелачіванія» (додавання води) фериту: 2NaFeO2 + H2O = 2NaOH + Fe2O3*H2O↓.

Серйозними недоліками таких способів є велика витрата енергії і сильна забрудненість продукту. Такі методи отримання NaOH в даний час майже не використовуються в промисловості.

Електрохімічні методи

З мінералу галіту, що складається переважно з NaCl, з допомогою електролізу отримують гідроксид натрію. Крім лугу в результаті такої реакції, отримують ще і хлор і водень.

Записати процес можна рівнянням: 2NaCl + 2H2O → H2↑ + Cl2↑ + 2NaOH.

В лабораторних умовах луг можна отримати, наприклад:

• розчиненням оксиду у воді Na2O + H2O = 2NaOH;
• реакцією перекису натрію з водою Na2O2 + H2O = 2NaOH+Н2О2.

Але в даний час хімічні методи отримання рідко використовуються в лабораторії, частіше використовують електрохімічні методи.

Області застосування

Гідроокис натрію застосовують у різних галузях промисловості, у виробництві, а також широко застосовується для побутових потреб:

• 

  виробництво миючих агентів (мила, шампуні), засоби побутової хімії;

• целюлозно-паперова промисловість;
• хімічна промисловість (в якості каталізатора або реагенту, в аналітичній хімії для титрування, в нафтопереробці);
• оборонна промисловість використовує каустик для нейтралізації отруйних газів, як агент для очищення повітря, що вдихається через дихальний апарат, від вуглекислого газу;
• текстильна промисловість (обробка бавовняних і вовняних ниток — мерсеризована);
• харчова промисловість (у процесі виробництва безлічі різних продуктів, таких як хліб, різні напої, карамель, морозиво і багато іншого);
• косметологія (у складах для пілінгу);
• фотографія (речовина використовується у прояві фотоматеріалів).

Хімічна небезпека

Речовини, що відносяться до другого (II) класу небезпеки — високонебезпечні речовини — вимагають застосування захисних засобів (хімічно стійка одяг, окуляри, рукавички), суворого дотримання правил роботи в лабораторії, обережності та уважності.

Їдкий натр при попаданні на шкіру викликає серйозні хімічні опіки, а при попаданні в очі може викликати серйозні ураження зору, аж до пошкодження зорового нерва і, як результат, — сліпоти.

Необхідно пам’ятати, що нейтралізувати дію каустику при потраплянні на слизові оболонки або шкіру можна слабкими розчинами борної або оцтової кислоти. Очі слід промивати слабким розчином борної кислоти і водою.