Едкий натр — химическое соединение¶

Едкий натр (гидроксид натрия, химическая формула NaOH) — неорганическое химическое соединение, сильное основание (щёлочь), представляющее собой белое гигроскопичное вещество, растворяющееся в воде с выделением большого количества тепла. Один из наиболее распространённых и объёмно производимых химических продуктов в мире; применяется в мылоделии, целлюлозно-бумажной промышленности, нефтехимии, пищевой индустрии и водоподготовке.

¶Свойства

Едкий натр при обычных условиях — белое кристаллическое вещество, встречающееся в виде гранул, чешуек, палочек или таблеток. Плотность около 2,13 г/см³, температура плавления 318 °C, кипения — 1390 °C. Вещество крайне гигроскопично: на воздухе быстро поглощает влагу и растворяется в ней, образуя концентрированный раствор. При длительном хранении на воздухе абсорбирует углекислый газ с образованием карбоната натрия (Na₂CO₃).

Растворимость в воде растёт с температурой: при 20 °C около 109 г на 100 г воды, при 100 °C — свыше 160 г. Растворение экзотермично, что требует осторожности при приготовлении растворов. Едкий натр — сильный электролит, полностью диссоциирующий в водном растворе с образованием гидроксид-ионов, responsible за выраженно-щелочную реакцию среды (pH насыщенного раствора около 14).

Химически вещество проявляет типичные свойства сильного основания: реагирует с кислотами с образованием солей и воды (нейтрализация), взаимодействует с амфотерными оксидами и гидроксидами, разрушает органические вещества при нагревании. С алюминием, цинком, оловом и рядом других металлов даёт комплексные соединения с выделением водорода. С органическими веществами — жирами, белками — образует мыла и растворяет ткани, что обуславливает его агрессивное действие на кожу и слизистые оболочки.

¶Классификация и марки

Промышленный едкий натр выпускается в двух основных физических формах: жидкий (расплав или 45–50 % раствор) и твёрдый (гранулы, чешуя, палочки). По чистоте различают технический и химически чистый (реагентный) едкий натр. В России действует стандарт ГОСТ 2263-79 «Натр едкий. Технические условия», устанавливающий марки А и Б в зависимости от содержания основного вещества (не менее 98 % и 94 % соответственно) и допустимых примесей — карбоната натрия, хлоридов, сульфатов, силикатов.

¶Получение

Основной промышленный способ получения едкого натра — электролиз растворов хлорида натрия. При электролизе на катоде выделяется натрий, который реагирует с водой с образованием гидроксида натрия и водорода; на аноде образуется хлор. В промышленности чаще применяют мембранные и ртутные электролизные ячейки, позволяющие получать высококонцентрированные растворы NaOH. Альтернативный способ — известково-щелочной (карбонатный) метод, при котором раствор карбоната натрия обрабатывают гашёной известью: Na₂CO₃ + Ca(OH)₂ → 2 NaOH + CaCO₃. Этот метод исторически был первым промышленным способом (метод Леблана и его модификации), но в настоящее время уступил место электролитическому.

¶Применение

Едкий натр — один из базовых продуктов химической промышленности, его мировое производство оценивается в десятки миллионов тонн в год.

• Мылоделие и производство поверхностно-активных веществ. Основной компонент при омылении жиров — процессе, лежащем в основе производства твёрдого и жидкого мыла.
• Целлюлозно-бумажная промышленность. Используется при варке целлюлозы (сульфатный метод), для отделки бумаги и производства искусственных волокон (вискоза).
• Нефтехимия. Применяется в процессах очистки нефтепродуктов, нейтрализации кислых остатков, производстве бензола.
• Пищевая промышленность. Под пищевой добавкой Е524 используется при обработке оливок, производстве карамели, в качестве регулятора кислотности. В России и Евросоюзе разрешён к применению в установленных дозировках.
• Водоподготовка. Для регулирования pH и регенерации ионообменных смол.
• Производство алюминия. В процессе Байера — получении гидроксида алюминия из бокситов.
• Другие направления. Производство стекла, моющих и чистящих средств, крахмала, целлюлозы, синтетических волокон, дубление кож, изготовление удобрений.

¶Опасность и обращение

Едкий натр относится к веществам 2-го класса опасности. Он вызывает тяжёлые химические ожоги кожи и слизистых оболочек, поражает глаза вплоть до потери зрения. При попадании внутрь приводит к разрушению тканей пищевода и желудка. Работы с веществом требуют применения средств индивидуальной защиты — перчаток, очков, защитной одежды. При растворении едкого натра необходимо добавлять вещество в воду, а не наоборот, во избежание разбрызгивания раскалённой жидкости.

¶Интересные факты

Термин «едкий натр» закрепился в русском языке в XVIII веке; латинское название causticum (от др.-греч. καυστικός — «жгучий») отражает его разъедающее действие. В XIX веке производство едкого натра было одним из первых крупномасштабных химических производств, и именно оно стимулировало развитие электролизной техники. В современной экономике объёмы производства NaOH и хлора тесно связаны: они являются сопряжёнными продуктами электролиза, поэтому рынки этих веществ взаимозависимы.

¶Источники

• Химическая энциклопедия / Под ред. И. Л. Кнунянца. — М.: Большая Российская энциклопедия.
• ГОСТ 2263-79. Натр едкий. Технические условия.
• Реми Г. Курс общей химии. — М.: Мир.
• Некрасов Б. В. Общая химия. — М.: Высшая школа.