какая бывает сода каустическая

Каустическая сода

Каустическая сода – это самая востребованная щелочь во всем мире. Еще ее называют гидроксидом натрия, едким натром, каустиком или едкой щелочью. Ежегодно для удовлетворения потребностей промышленности производится примерно 55,5 млн тонн этого вещества. Каустическую соду относят к категории сильных химических оснований, поскольку она полностью диссоциирует (растворяется) в воде.

Разновидности

По методу электролиза производят такие виды каустической соды:

Некоторые различия производственного процесса дают возможность производить следующие марки:

Характеристики

Сода каустическая гранулированная имеет следующие особенности:

Запомните, что нагревание гидроксида натрия может привести к взрыву.
Каустическая сода активно взаимодействует с материалами и химическими соединениями:

Каустическая сода не реагирует:

Стоит соблюдать осторожность при добавлении воды или кислоты к каустической соде, поскольку результатом реакции является выделение большого количества тепла.

Производство каустической соды

Получение каустической соды основано на процессе электролиза хлористого натрия. При этом в результате реакции выделяются хлор и водород.
Создать каустическую соду можно тремя методами:

Амальгамный метод базируется на процессе электролиза, в котором используется ртутный катод. Главным достоинством метода является получение довольно чистого каустика, в котором нет хлора.
Диафрагменным методом можно получить каустик, в котором содержится много хлора. Однако, стоимость изготовления существенно ниже. Этот способ базируется на процессе разделения катода и анода пористой диафрагмой.
Мембранный метод называют самым перспективным. Метод основан на процессе разделения катода и анода мембраной, пропускающей исключительно ионы натрия. Главным достоинством можно назвать существенную простоту метода, в сравнении с диафрагменным методом. Кроме этого, данный метод наименее энергозатратет. Тратится на 25% меньше энергии, чем при ртутном методе и на 15% меньше, чем при диафрагменном. Этот способ является самым экологичным из всех перечисленных.
На территории России каустическую соду выпускают на 10 заводах. Главным образом используют ртутный и диафрагменный способы. Мембранной технологией может похвастаться лишь одно предприятие.

Для чего применяется каустическая сода

По статистике ежегодно в мире используется около 57 миллионов тонн данного соединения. Это достаточно большой объем. Каустическая сода, применение которой основано на ее уникальных свойствах, используется в:

Меры предосторожности

Так как каустическая сода представляет собой едкое и коррозийноактивное вещество, ее относят к категории второго класса опасности. Следовательно, соблюдение мер предосторожности является обязательным.
При попадании едкого натра на кожу, слизистую оболочку или в глаза, можно получить ожог. При попадании в глаза происходит атрофия зрительного нерва, которая может привести к полному лишению зрения.
Если каустическая сода попала на слизистую оболочку, то ее срочно нужно промыть большим количеством проточной воды. Учтите, что вода должна быть слегка теплая. Ни в коем случае нельзя промывать горячей водой.
Когда сода попадет на кожные покровы, их нужно протереть слабым раствором уксусной кислоты.
Людям, работающим с каустической содой, нужно обязательно иметь:

Каустическая сода хорошо переносит транспортировку. Перевозка осуществляется различными методами – по железной дороге, по воде, а также автомобильным транспортом. Жидкую соду перевозят в цистернах, а в твердом виде ее перевозят в мешках. Поскольку гидроксид натрия хорошо и активно поглощает влагу, то во время перевозки его нужно оградить от попадания на него жидкости. Кроме этого, на вещество не должны попадать прямые солнечные лучи.
Срок годности едкого натра составляет не более 12 месяцев. Склад, на котором будет храниться каустик, не должен отапливаться.
Жидкий гидроксид натрия должен быть перелит в специальную щелочестойкую емкость, которая должна быть плотно закрыта. И жидкий и сухой каустик нужно хранить в сухом, прохладном помещении.

Источник

Каустическая сода: формула, производство, применение, техника безопасности

Гидроксид натрия имеет большое значение для промышленности, этим и обусловлено его широкое распространение. Каустик, или едкий натр, применяется практически во всех областях жизни человека — от химического производства до пищевой отрасли. Несмотря на свои разъедающие свойства, эта щелочь зарегистрирована как пищевая добавка Е524. Это не означает, что она вообще не несет вред для здоровья, хотя в минимальных дозах каустическая сода неопасна.

Гидроксид натрия крайне опасен в превышающих норму дозировках

Химическая формула и ее состав

Каустическая сода – химическое вещество, состоящее из нескольких элементов: натрия, кислорода и водорода (по одному элементу). Имеет формулу – NaOН (рисунок 1).

Рисунок 1 – Химическая формула и структура каустической соды

Имеет множество названий, как технических – каустическая сода или каустик, гидроксид натрия, так и бытовых – жгучий натрий, едкая щелочь. Из всех известных щелочей – самая распространенная

Прилагательные «едкий, жгучий» к названию добавляются не случайно. Каустик способен вызвать ожог и буквально «разъедать» кожу (и другие вещества, в состав которых входит углерод).

Гидроксид натрия, как и пищевая и кальцинированная сода, белого цвета и не имеет запаха. Отличается от них агрегатным состоянием: каустик может быть в виде довольно крупных гранул, чешуек или в виде жидкости.

Химические показатели каустической соды (таблица 1)

Свойства

Все свойства можно разделит на химические, физические.

Физические свойства

Основные физические свойства каустической соды:

Химические свойства

Главное химическое свойство каустической соды – способность вступать в реакции с различными веществами:

И не вступать с другими: пластик, резина, сталь, чугун.

При длительном взаимодействии с углекислым газом (находящимся в воздухе) постепенно образует кальцинированную соду.

Обычно люди не выделяют отдельные химические или физические реакции соды, они отмечают ее полезные свойства, которые можно применить в быту.

Области применения

Свойства гидроксида натрия применяются в различных промышленных сферах, а также в домашних условиях.

Промышленное использование

Сельское хозяйство. Каустическая сода помогает бороться с вредителями на деревьях и кустарниках.

Пищевая промышленность. Гидроксид натрия используют как средство для обезжиривания тары, обработки инструментов, мойки различного оборудования, на котором создаются продукты, содержащие жиры и масла. Применяют его и как добавку, помогающую ускорить процесс производства.

На упаковках многих напитков, мороженого, некоторых видов шоколада можно увидеть пищевую добавку – Е524. В основе данной добавки лежит каустическая сода.

Химическое производство. Гидроксид натрия – отличный катализатор всевозможных реакций. Это часто используется в химии. Используется для изготовления различных масел и моющих средств.

Оборонная сфера. Благодаря взаимодействию с углекислым газом, вступая с ним в реакции каустическая сода его нейтрализует, она используется в гражданской обороне. В специальных дыхательных аппаратах применяется каустик для того, чтобы отчистить выдыхаемый воздух от углекислого газа.

Машиностроение. Производство современных щелочных аккумуляторов не обходится без каустической соды. Как и изготовление биотоплива.

Целлюлозное производство. Поскольку каустик хорошо «разъедает» бумагу различной плотности, его применяют на начальном этапе производства картона и различных древесных плит.

Легкая промышленность. Для отбеливания «нежных» тканей чаще всего используют кальцинированную соду, но для хлопка и льна сделали исключение. Отбеливание данных материалов происходит с помощью каустика. Применяется также в изготовлении шелка.

Нефтяная сфера. Нефтепродукты, в которые добавляются различные масла, изготавливаются с использованием гидроксида натрия.

Косметология. В основе всевозможных шампуней, мыльных средств, масел, пен для ванн лежит каустическая сода. Она используется, так как хорошо растворяется в воде и вступает в реакции с жирами.

Читайте подробнее: Каустическая сода применение.

Использование в бытовой сфере

Советы по использованию каустической соды в быту.

Жидкая натриевая щелочь

Помимо кристаллического, существует еще водный раствор едкого натра. Формула его та же, что и для твердого. В химическом отношении растворы более применимы и удобны в использовании. Поэтому в такой форме каустик используется чаще.

Раствор едкого натра, формула которого — NaOH, находит применение во всех вышеперечисленных областях. Он неудобен только при транспортировании, так как перевозить лучше сухой каустик. По всем остальным свойствам нисколько не уступает кристаллам, а в некоторых и превосходит их.

Производство

До 17 века содой называли различные вещества и исследований данных веществ не проводилось. С ростом промышленного производства, потребность в данных продуктах возросла. Тогда начались различные исследования и эксперименты по промышленному производству соды. В 1736 году Анри Монсо смог разделить общее название на три химических соединения: собственно, соду – карбонат натрия, карбонат калия и гидроксид натрия. В 1764 году был открыт способ химический производства соды.

За столетие было предложено несколько вариантов производства соды (аммиачный, известковый), но широкое применение нашел только известковый метод, просуществовавший до 20 века. Сегодня подобный прием (рисунок 2) используют как эксперимент для любителей химии.

Рисунок 2 – Химический способ получения каустической соды

В конце 19 века появился новый способ производства каустической соды – электрохимический, которым пользуются и поныне.

Потребность в каустике из года в год только растет. Россия на мировом рынке занимает только 1% производства (рисунок 3). Лидерами, как в потреблении, так и производстве гидроксида натрия являются Китай, США и Евросоюз.

Рисунок 3 – Производство и потребление каустической соды в мире

В то же время, в самой РФ рынок заполнен отечественным продуктом. Основные российские производители справляются с потребностями рынка (рисунок 4). Стоит отметить, что рынок каустической соды в РФ развивается медленнее, чем мировые площадки.

Рисунок 4 – Основные российские производители каустика, их доля в общем объеме производства

Получение различными способами

В лабораторных и промышленных целях каустик получают по-разному, однако есть наиболее популярные методы, которые просты в использовании и позволяют получить качественный продукт.

Диафрагменный метод

Считается наиболее простым с точки зрения организации и используемых материалов для конструкции электролизера. Согласно этому способу соляной раствор подается к аноду через катодную сетку асбестовой диафрагмой. Водород при этом выводится при помощи специальной трубки, не проникая через сетку из-за противотока, благодаря которому получение щелочи отделено от хлора. Выделение кислорода вредит процессу и может привести к разрушению анода.

Диафрагменный процесс является одним из самых распространенных методов синтеза гидроксида натрия

Полученный в результате реакции раствор щелочи выпаривают, избавляют от примесей, выпадающих в осадок, и доводят до кристаллизации. Хлор, выделенный во время реакции, сжижается либо используется в производстве хлорсодержащих продуктов. Диафрагменный метод ценится за простоту и незатратность, поэтому до сих пор широко применяется для получения каустика.

Мембранное производство

Этот метод считается самым эффективным, но его довольно сложно организовать. Процессы сходны с диафрагменным методом, однако вместо проницаемой диафрагмы анод отделен от катода плотной мембраной, через которую не могут проходить анионы, в то время как катионы свободно просачиваются. В таком случае производство получается более чистым, с минимальным количеством побочных продуктов и примесей. Еще одной особенностью является наличие двух потов, а не одного, как в диафрагменном синтезе.

Несмотря на сложность мембранного производства, с помощью него можно получить более чистую щелочь

Солевой раствор точно так же проникает к аноду, а к катоду подается деионизированная вода. В результате из катодного пространства вытекает щелочь и водород почти без примесей, а кроме того, практически не требующие выпаривания, так как находятся в приемлемой концентрации.

Мембранные системы довольно сложны и требуют тщательнейшей предварительной очистки подающихся растворов из-за уязвимости катионообменных мембран к примесям и дороговизны материала, из которого они изготовлены. К тому же необходимо устанавливать системы управления и контроля за процессом, что само по себе сложно и затратно.

Мембранный процесс производства крайне затратен и сложно устроен, поэтому применяется редко

Использование жидкого ртутного катода

Электролиз с использованием ртути позволяет получить гораздо более чистый продукт, чем при диафрагменном методе. Кроме того, если сравнивать с мембранным способом получения каустика, то ртутный намного проще.

Установка состоит из следующих компонентов:

Катодом является непрерывный ртутный поток, подаваемый насосом, аноды чаще всего делают из графита или угля. Параллельно со ртутным потоком через электролизер проходит раствор поваренной соли.

Ртуть крайне дорога в стоимости и сильно вредит окружающей среде, поэтому ртутный метод почти не используется для производства щелочи

На аноде идет процесс оксигенации ионов хлора из солевого раствора выделением хлора. Хлор с отработанным анолитом выводится, хлор извлекают, а анолит донасыщают и освобождают от примесей, после чего снова подают в электролизер.

На катоде образуется слабый раствор натрия в ртути — амальгама натрия. Далее амальгама поступает в разлагатель вместе с высоко очищенной водой. Там амальгама натрия практически полностью разлагается водой в результате самопроизвольно протекающего химического процесса. В итоге образуется каустический раствор, водород и ртуть.

В результате ртутного метода раствор натра почти не содержит примесей и считается высококачественным. Очищенная от натрия ртуть направляется обратно на электролиз, водород подлежит очистке.

Однако ввиду высокой стоимости ртути и неэкологичности метода использование ртутного катода постепенно вытесняется другими способами получения натриевой щелочи, в частности, мембранным способом.

Техника безопасности

Каустик относится ко 2 классу опасности, уже этот факт говорит о том, что в работе с ним необходимы определенные меры предосторожности:

О соблюдении мер безопасности при использовании каустической соды знают даже хозяйки, употребляющие гидроксид натрия в мыловарении и других бытовых нуждах.

Синтез в промышленности

Как же получают в промышленности такое вещество, как натр едкий? Жидкий и твердый каустик добывается чаще всего электрохимическим способом. Он основан на электролизе раствора природного минерала галита, подавляющая часть которого сформирована поваренной солью.

Главная особенность такого синтеза в том, что побочными продуктами вместе с едким натром являются газообразные хлор и водород. Процесс осуществляется в любом из трех вариантов:

Подавляющее большинство производимого в мире каустика образуется все же по методу с мембраной. Полученная щелочь отличается достаточно высоким уровнем чистоты.

Хранение и транспортировка

Для производителя ГОСТ устанавливает определенные требования к упаковке каустической соды. А также правила его хранения и транспортировки.

Жидкий каустик разливается по контейнерам различного объема. Требование к материалу особые: он не должен вступать в реакцию даже после длительного хранения. Перед тем, как разлить соду по емкостям, их тщательно промывают. Закрывают емкости герметично, несколькими крышками.

Гранулированный каустик упаковывают в специальные пластиковые мешки, к которым предъявляются те же требования.

Хранить каустическую соду необходимо при определенной температуре и уровне влаги, не нарушая режим.

В домашних условиях необходимо хранить каустическую соду в производственной таре.

Физические характеристики каустической соды

Молекулярная масса: 39,997 г/моль

Температура кипения 44%-го раствора 140-142°С

Температура замерзания соды каустической жидкой, марки РД, 1 сорт, с концентрацией 44% равна +7°С. Зависимость точки замерзания каустической соды представлена на Рис. 1:

Раствор каустической соды относится к сильным электролитам. Удельная электропроводность представлена на Рис.3:

Источник

Способы применения каустической соды дома, в саду, в промышленности

Что такое каустическая сода?

Каустическая сода-это прежде всего щелочь, способная разъедать органические вещества, при этом она отлично борется с загрязнениями. По сравнению с пищевой и кальцинированной содой, каустическая имеет больший очищающий эффект. Выпускается каустическая сода в виде порошка, в котором можно разглядеть небольшие кристаллы и хлопья, окрашенные в белый цвет. Кроме этого, порошок не имеет какого-либо запаха, а размер крупинок не превышает 1-1.5 мм.

Состав

Каустическая сода состоит из кислорода, молекул натрия и водорода, об этом свидетельствует структурная формула вещества NaOH. Найти каустическую соду в чистом виде не удастся, ее получают из раствора поваренной соли промышленным путем. При этом нормой едкого натра считают показатели не меньше 98.5%. Выпускают каустик как твердым, так и в виде жидкости. Транспортируется в мешках или специальных емкостях.

Твердый каустик при растворении в воде, способен выделять тепло. Следует с осторожностью пользоваться каустиком, так как едкий натр может нанести вред здоровью, при несоблюдении правил безопасности.

Принцип действия

Принцип действия у каустической соды в том, что при попадании на жировые отложения, она растворяет жир, а если использовать ее при очистке канализации, то она без труда справится с органическими веществами, которые скапливаются на стенках труб.

Отзывы

В интернете на форумах едкий натр получает в основном положительные отзывы, предлагаются различные рецепты очистки, содержится много видеороликов о применении вещества. Один из них предлагается вашему вниманию.

В то же время, форумчане подчеркивают, что каустик не является панацеей от всех засоров в канализационных системах. Сложные, застоявшиеся заторы можно почистить только механическим способом: тросом или демонтажем пластиковой трубы, там, где это возможно, с последующей прочисткой.

Для чего применяется каустическая сода в быту?

В сельском хозяйстве

В сельском хозяйстве каустическая сода используется для дезинфекции помещений, в которых содержится скот. При этом обрабатывают не только территории, но и весь инвентарь.

Устранение накипи и нагара с посуды

Каустик отлично справляется с накипью и нагаром, образующимся на посуде. Сделать это можно следующим образом:

Данный способ подходит для посуды из эмали, чугуна и стали. Тефлоновые покрытия и посуду из алюминия, очищать каустиком ни в коем случае не рекомендуется.

Изготовление домашнего мыла и моющих средств

Из каустической соды можно приготовить самодельное мыло или чистящее средство. Рецепт приготовления:

Устранение засоров, чистка канализации

Некоторые хозяюшки проводят очистку канализации при помощи каустической соды для частного дома. Этот способ эффективно справляется с любыми засорами.

Чистка выгребных ям

При очищении выгребных ям, пропорции веществ зависят напрямую от ее размеров и глубины.

Для процедуры потребуются:

Процедура проводится следующим образом:

Для дезинфекции

Каустик используют и для дезинфекции, во время влажной уборки.

Чистка сухим порошком: инструкция по применению

По своему принципу действия способ чистки труб с помощью сухого порошка каустической соды во многом схож с предыдущим. В его основе лежит химическая реакция, протекающая при взаимодействии воды с гидроксидом натрия. Только в данном случае она происходит непосредственно внутри труб.

Последовательность действий будет примерно следующей:

Несмотря на то, что этот способ в исполнении даже проще, чем предыдущий – не нужно тратить время, чтобы развести каустик в воде, его сложно назвать универсальным. Старые или пластиковые трубы сухим порошком не рекомендуется обрабатывать – едкий натр может их разъесть.

Каустическая сода в других сферах

Каустическая сода используется во многих сферах. Например, в ветеринарии с ее помощью дезинфицирую помещения для животных, кроме этого, она применяется в пищевой, текстильной, целлюлозно-бумажной, химической и автомобильной отрасли. Рассмотрим более подробно.

Использование в ветеринарии

Каустическую соду используют для дезинфекций помещений, в которых содержится скот. Ветеринары рекомендуют ежедневно обрабатывать данные территории при помощи концентрированного раствора каустика. Допустимая дозировка концентрации каустической соды составляет 1%, а если у животных присутствуют инфекционные заболевания, то повышают до 10%.

Применение в промышленности

В промышленности каустик используют в следующих отраслях:

Преимущества и недостатки

У каустической соды есть как преимущества, так и недостатки.

Меры предосторожности

Как приготовить дезинфицирующий раствор?

Приготовить дезинфицирующий раствор для уборки помещений можно следующим образом:

Как промыть радиатор каустической содой?

Промывать радиатор каустической соды можно только в том случае, если он изготовлен из чугуна или хромо-никилевой стали. Запрещено данный метод использовать для радиаторов из алюминия, железа, олова, цинка или свинца, так при взаимодействии с данным металлом, каустик становится взрывоопасным веществом.

Способ промывания радиатора:

Технические и химические характеристики средства

Научное название едкого каустика – гидроксид натрия, формула щёлочи – NaOH. Маркируют вещество в зависимости от метода его получения:

Гранулы имеют форму сферы или полусферы. В зависимости от марки вещество производят согласно ТУ или ГОСТ, так, соду марки ТР выпускают по ГОСТ 2263-79.

При взаимодействии каустической соды с жирами получают твёрдое мыло.

Материал в тему! Ортофосфорная кислота, как применять в быту

Как удобрять садовые деревья каустической содой?

Каустической содой многие огородники обрабатывают садовые деревья для того, чтобы спасти их от заболеваний, таких как фитофтороз, мучнистая роса, черная пятнистость, различные грибки. Данный метод отличается от других, тем что он довольно дешевый и эффективно справляется с заболеванием, повышая обилие урожая.

Для обработки деревьев и кустарников необходимо смешать 10 л воды и 5–6 ст. л. каустика, перемешать и полить растения. А также данным раствором обрабатывают теплицы для дезинфекции перед посадкой саженцев.

Чистка гелем: инструкция по применению

Гель каустической соды представляет собой уже готовое к использованию средство, приобрести которое можно в любом отделе бытовой химии. Составы предлагают разные производители, но все они эффективно и бережно чистят канализацию от органических отложений и налета.

Инструкция по применению геля невероятно проста:

Концентрация активного вещества в подобных гелях подходит как для устранения имеющихся засоров, так и для проведения профилактических работ.

Как почистить посуду каустической содой?

Чтобы почистить посуду, нужно произвести ряд следующих действий:

Данный способ применяют для кастрюль, сковородок и тарелок. Главное помнить, что после закипания раствора, держать посуду рекомендуется в нем не больше 20 минут.

Правила безопасности

При применении каустической соды нужно соблюдать следующие меры безопасности:

Требования к условиям хранения

Каустическую соду рекомендуется хранить в сухом и темном месте, в герметичной упаковке. Крышка должна быть плотно закрыта, следует избегать попадания солнечных лучей на вещество. Место для хранения лучше подобрать такое, чтобы ни животные, ни дети не смогли до него добраться.

Возможные последствия

Неправильное хранение может привести к отравлению домашних животных, которые могут случайно проглотить небольшое количество вещества. А если ребенок доберется до каустика, то вполне может получить ожог кожи или слизистой оболочки. В данных случаях необходимо непременно обратиться за помощью к врачу. Следует обращать внимание на срок годности, по его истечении, каустик становится менее эффективным и от его использования лучше отказаться.

Какие вещи можно замачивать в каустической соде?

В каустической соде можно замачивать белые вещи. Так как данное вещество щелочь, то она отлично справится с трудно выводимыми пятнами. Не рекомендуется замачивать белье из хлопка и других тонких тканей, каустик может его испортить.

Можно ли использовать каустическую соду для мытья рук?

Каустическую соду можно использовать для мытья рук, только при этом ее сначала нужно развести в воде, а потом приступать к мытью. Для приготовления раствора на 5 л требуется 1–2 ст. л. каустика, если положить больше щелочи, то на кожном покрове может появиться ожог. Каустик для мытья рук используют в качестве антисептика.

Что делать при ожоге каустиком?

Если каустик попал на слизистую, то рекомендуется промыть это место 2% борной кислотой, а если попадание на кожу, то 5% уксусом, разбавив оба вещества в небольшом количестве холодной воды. Только после этого, можно приступить к обработке участков с ожогом от каустика.

Хоть каустическая сода и относится к опасным химическим веществам, эффективность от ее применения вряд ли кого оставит равнодушным. Главное следовать инструкции и строго соблюдать пропорции и тогда никаких проблем не возникнет, а ваша посуда и канализация еще долгое время не будет нуждаться в очищении.

Источник