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燒堿的性能及生產(chǎn)方法和用途


一個(gè)平凡的化學(xué)人 / 2018-07-11

 Sodium hydroxide(燒堿,苛性鈉,苛性曹達(dá),固堿)

    分子式:NaOH
    分子量:40.00
    1.生產(chǎn)方法  電解法:包括水銀法、隔隔膜法等。
    水銀法:原理是利用水銀陰極,不允許堿在電解槽中生成,開始在水銀陰極上只是鈉離子放電,放電后與水銀生成鈉汞齊齊,后者從電解槽流出,思水分解解則得氫氧化鈉及水銀。陰極反應(yīng)式為:
                                                    Na++e→Na
                                         Na+nHg→NaHgn

    當(dāng)汞齊中Na%>0.1時(shí),降低了H+在汞陰極上的超電壓時(shí),可促使IH放電,使鈉汞齊起水解反應(yīng)。反應(yīng)式為:
                                               NaHgn+H2O→nHg+NAOH +H2
    隔膜法:在電解槽中,陰極空間及陽極空間用多孔的隔板(隔膜)隔開。隔膜膜能阻止陽極液與陰極液混合,但并不妨礙離子的運(yùn)動(dòng)及電流從一電極通向另一電極。
    因陰電極有巨大的負(fù)電荷,故鈉離子(Nat)被其吸弓引后,即放去其正電荷而成通常的鈉原子(Na°),立即將水分解成氫氧化鈉并放出氫氣。反應(yīng)式為:
                                                 2 Na+2 H20→2 NAOH+H2
    此法有電解液流動(dòng)及不流動(dòng)兩種方式。流動(dòng)的電解槽與電解液不動(dòng)的電解槽相比,前者能夠得到氫氧化鈉濃度更高的電解堿液(含NaOH約120g/l)。

  

    石灰苛化法:將純堿(即碳酸鈉Na2CO3)水溶液與消石灰[Ca(OH)2]相作用,即生成氫氧化鈉,同時(shí)產(chǎn)生不溶于水的碳酸鈣沉淀。反應(yīng)式為:
                                             Na2CO3+Ca(OH)2→2 NAOH+ CaCO3
    此沉淀濾去后,澄清液中約含10~12%的NaOH,經(jīng)過濃縮精
制后,即可得73%NaOH液體燒堿。蒸去所含水分,即得固體燒堿。

    三種方法比較,水銀法生產(chǎn)的燒堿純度高,適用于化纖工業(yè)公業(yè)。

    2.氫氧化鈉用途  漿粕生產(chǎn)中,用于棉線漿的蒸煮。粘膠纖維制造中,漿粕浸漬、粘膠溶解及纖維脫硫等。

    維綸生產(chǎn)中用于調(diào)節(jié)凝固溶pH值、醛化反應(yīng)催化劑及調(diào)整補(bǔ)正液等。

    錦綸生產(chǎn)中,用于簾子布浸膠液調(diào)配,以促進(jìn)間苯二酚和甲醛溶液在室溫下反應(yīng)。

    滌綸及丙輪生產(chǎn)中,用于清洗紡絲組件、計(jì)量泵或長絲廢絲軸等。在鹽浴中,氫氧化鈉主要起降低亞硝酸鈉的濃度緩沖和剝離作用。

    用在腈綸硫氰酸鈉法溶劑回收中,加入氫氧化鈉,使起精制作用。

    氫氧化鈉用途很廣,如制皂、造紙、精練石油等各方面都有應(yīng)用。

    3.氫氧化鈉的質(zhì)量指標(biāo)

                                       固體燒堿(GB629-一65) 

 

指標(biāo)名稱 優(yōu)級純 化學(xué)純
NaOH含量≥ % ≥97.0 ≥95.0
雜質(zhì)最高含量      
碳酸酸鈉 % 1.0 3.0
氨沉淀物 % 0.01 0.1
氯化物(C1) % 0.002 0.01
硫酸鹽(SO4 % 0.002 0.02
氮化合物(N) % 0.0005 0.001
磷酸鹽(PO4 % 0.0005 0.002
硅酸鹽(SiO3 % 0.005 0.05

 

鈣(Ca) % 0.01 0.05
鐵(Fe) % 0.0005 0.002
重金屬(以Ag計(jì)) % 0.003 0.003
鋁(AI) % 0.002 0.005
鉀(K) % 0.01 0.02

                                               液體燒堿(GB209-63)

 

指標(biāo)名稱 單位 指標(biāo)
水銀法 苛化法 隔模法
1級 2級
氫氧化的含量 % ≥45.00 ≥42.00 ≥42.00 ≥30.00
碳酸鈉含量 % ≤0.30 ≤1.50 ≤1.00 ≤1.00
氯化鈉含量 % ≤0.04 ≤1.00 ≤2.00 ≤5.00
三氧化二鐵含量 % ≤0.003 ≤0.03 ≤0.03 ≤0.01

    4.氫氧化鈉的物理化學(xué)性能

    外觀:純純品是無色透明的晶體。工業(yè)品含有少量的氯化鈉和酸鈉,是白色不透明的固體。有塊狀、片狀、粒狀和棒狀等。液狀產(chǎn)品俗名液堿。

    比重:2.130;不同濃度堿溶液在不同溫度下比重見162頁表。

    熔點(diǎn):318.4

    沸點(diǎn):1390

    折射率:1.3576

    熔融熱:熔點(diǎn)322℃時(shí)2000cal/mol

    比熱:19.2kcal/mol"C

    生成熱:101.99kcal/mol、

    中和熱:13.75 kcal/mol(HCI)

            15.89 kcal/mol(1/2 H2S04)

            11.11 kcal/mol(1/2 H2CO3)

    溶解性:易溶于水,產(chǎn)生強(qiáng)烈放熱反應(yīng)。易溶于乙醇和甘油。不溶于丙酮、乙醚。

    在熱水10047g/100ml;冷水042g/100ml。

    其他性能:固堿吸濕性很強(qiáng),露放在空氣中,最后會(huì)完全溶解成容液。有強(qiáng)堿性,對皮膚、紙張等有強(qiáng)腐蝕性。易從空氣中吸收二氧化碳而逐漸變成碳酸鈉。燒堿溶液的濃度與凝固點(diǎn)的關(guān)系見下表。

溫度(℃) 溫度(℃) 溫度(℃) 溫度(℃)
5.78 -5.3 42.28 14.0
10.03 -10.3 44.22 10.7
14.11 -17.2 45.50 5.0
18.17 -25.2 47.30 7.8
19.00 -28.0 49.11 10.3
19.98 -26.0 50.80 12.3
21.10 -25.2 51.70 18.0
22.10 -24.0 56.44 40.3
23.31 -21.7 62.85 57.9

 

23.97 -19.5 66.45 63.2
24.70 -18.0 68.49 64.3
25.47 -12.6 71.17 63.0
26.91 -8.5 74.20 62.0
30.38 1.6 75.83 80.0
32.30 5.4 78.15 110.0
32.97 7.0 81.09 159.0
35.51 13.2 83.87 192.0
38.83 15.6    

    毒性:車間空氣中最高允許濃度:0.5mg/C。氫氧化鈉的腐蝕性極強(qiáng),能毀壞有機(jī)組織,嚴(yán)重傷害皮膚,應(yīng)防止觸及眼晴和皮膚。

    5.氫氧化鈉包裝及貯運(yùn)  屬于無機(jī)堿性腐蝕物品。危規(guī)號95001。固體燒堿使用鐵桶裝運(yùn),桶壁厚度0.5mm以上,耐壓0.5kg/cm2以上,桶蓋須焊接牢固,每桶凈重100或200kg等。

    液體燒堿用槽車或用桶裝運(yùn)。

    燒堿暴露在空氣中極易吸收水分和二氧化碳而引起變質(zhì),容器須密封、貯放于干燥、通風(fēng)處。與酸類應(yīng)隔離放置。

 


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