Získanie naoh. Hydroxid sodný

Úvod .

Hydroxid sodný alebo hydroxid sodný (NaOH), chlór, kyselina chlorovodíková HC1 a vodík sa v súčasnosti priemyselne vyrábajú elektrolýzou roztoku chloridu sodného.

Hydroxid sodný alebo hydroxid sodný - silná zásada, bežne nazývaná lúh sodný, sa používa pri výrobe mydla, pri výrobe oxidu hlinitého - medziproduktu na výrobu kovového hliníka, v priemysle farieb a lakov, rafinácii ropy, v výroba umelého hodvábu v priemysle organickej syntézy a iných odvetviach národného hospodárstva.

Pri práci s chlórom, chlorovodíkom, kyselinou chlorovodíkovou a lúhom sodným je potrebné dôsledne dodržiavať bezpečnostné pravidlá: vdýchnutie chlóru spôsobuje prudký kašeľ a dusenie, zápaly slizníc dýchacích ciest, pľúcny edém a následnú tvorbu zápalových ložísk v pľúcach.

Chlorovodík aj pri nízkych hladinách vo vzduchu spôsobuje podráždenie nosa a hrtana, mravčenie na hrudi, chrapot a dusenie. Pri chronickej otrave nízkou koncentráciou sú postihnuté najmä zuby, ktorých sklovina sa rýchlo ničí.

Otrava kyselinou chlorovodíkovou je veľmi podobná s otrava chlórom.

Chemické metódy výroby hydroxidu sodného.

Chemické metódy výroby hydroxidu sodného zahŕňajú vápno a ferit.

Vápenný spôsob výroby hydroxidu sodného zahŕňa reakciu roztoku sódy s vápenným mliekom pri teplote asi 80 °C. Tento proces sa nazýva kaustifikácia; opisuje sa to reakciou

Na2C03 + Ca (OH)2 = 2NaOH + CaC03 (1)

zrazenina roztoku

Reakciou (1) sa získa roztok hydroxidu sodného a zrazenina uhličitanu vápenatého. Uhličitan vápenatý sa oddelí od roztoku, ktorý sa odparí za vzniku roztaveného produktu obsahujúceho asi 92 % NaOH. Roztavený NaOH sa naleje do železných sudov, kde vytvrdne.

Feritická metóda je opísaná dvoma reakciami:

Na2C03 + Fe203 = Na20Fe203 + C02 (2)

ferit sodný

Na20Fe203-fH20 = 2 NaOH + Fe203 (3)

zrazenina roztoku

reakcia (2) ukazuje proces spekania sódy s oxidom železa pri teplote 1100-1200°C. V tomto prípade sa tvorí spekaný ferit sodný a uvoľňuje sa oxid uhličitý. Potom sa koláč spracuje (vylúhuje) vodou podľa reakcie (3); sa získa roztok hydroxidu sodného a zrazenina Fe 2 O 3, ktorá sa po oddelení z roztoku vracia späť do procesu. Roztok obsahuje asi 400 g/l NaOH. Odparí sa, čím sa získa produkt obsahujúci asi 92 % NaOH.

Chemické spôsoby výroby hydroxidu sodného majú značné nevýhody: spotrebuje sa veľké množstvo paliva, výsledný lúh sodný je kontaminovaný nečistotami, údržba zariadení je náročná na prácu atď. V súčasnosti sú tieto spôsoby takmer úplne nahradené elektrochemickou výrobou. metóda.

Pojem elektrolýza a elektrochemické procesy.

Elektrochemické procesy sú chemické procesy prebiehajúce vo vodných roztokoch alebo taveninách pod vplyvom konštanty elektrický prúd.

Roztoky a roztavené soli, roztoky kyselín a zásad, nazývané elektrolyty, patria k druhému typu vodičov, v ktorých sa prenos elektrického prúdu uskutočňuje pomocou iónov. (Vo vodičoch prvého druhu, napríklad kovoch, prúd prenášajú elektróny.) Pri prechode elektrického prúdu cez elektrolyt sa na elektródach vybijú ióny a uvoľnia sa zodpovedajúce látky. Tento proces sa nazýva elektrolýza. Zariadenie, v ktorom sa vykonáva elektrolýza, sa nazýva elektrolyzér alebo elektrolytický kúpeľ.

Elektrolýzou sa vyrába množstvo chemických produktov - chlór, vodík, kyslík, alkálie atď. Treba poznamenať, že elektrolýzou vznikajú chemické produkty vysokého stupňa čistoty, v niektorých prípadoch nedosiahnuteľné chemickými metódami ich výroby.

Medzi nevýhody elektrochemických procesov patrí vysoká spotreba energie pri elektrolýze, ktorá zvyšuje cenu výsledných produktov. V tomto ohľade je vhodné vykonávať elektrochemické procesy len na báze lacnej elektrickej energie.

Suroviny na výrobu hydroxidu sodného.

Na výrobu hydroxidu sodného, chlóru, vodíka sa používa roztok kuchynskej soli, ktorý sa podrobí elektrolýze Kuchynská soľ sa v prírode nachádza vo forme podzemných ložísk kamennej soli, vo vodách jazier a morí a v vo forme prírodných soľaniek alebo roztokov. Ložiská kamennej soli sa nachádzajú v Donbase, na Urale, na Sibíri, v Zakaukazsku a ďalších oblastiach. Niektoré jazerá u nás sú bohaté aj na soľ.

V lete sa voda z hladiny jazier vyparuje a kuchynská soľ sa vyzráža vo forme kryštálikov. Tento typ soli sa nazýva samousadzovacia soľ. IN morská voda obsahuje až 35 g/l chloridu sodného. V miestach s horúcou klímou, kde dochádza k intenzívnemu vyparovaniu vody, vznikajú koncentrované roztoky chloridu sodného, z ktorého kryštalizuje. V útrobách zeme, vo vrstvách soli prúdi Podzemná voda, ktoré rozpúšťajú NaCl a tvoria podzemné soľanky, ktoré vystupujú cez vrty na povrch.

Roztoky kuchynskej soli, bez ohľadu na spôsob ich výroby, obsahujú nečistoty vápenatých a horečnatých solí a pred presunom do elektrolýznej dielne sú od týchto solí čistené. Čistenie je nevyhnutné, pretože pri procese elektrolýzy môžu vznikať zle rozpustné hydroxidy vápnika a horčíka, ktoré narušia normálny priebeh elektrolýzy.

Čistenie soľanky sa vykonáva roztokom sódy a vápenného mlieka. Okrem chemického čistenia sa roztoky zbavujú mechanických nečistôt usadzovaním a filtráciou.

Elektrolýza roztokov kuchynskej soli sa vykonáva v kúpeľoch s pevnou železnou (oceľovou) katódou a s diafragmami a v kúpeľoch s kvapalnou ortuťovou katódou. V každom prípade priemyselné elektrolyzéry používané na vybavenie moderných veľkých chlórových dielní musia mať vysoký výkon, jednoduchú konštrukciu, byť kompaktné, fungovať spoľahlivo a stabilne.

Elektrolýza roztokov chloridu sodného v kúpeľoch s oceľovou katódou a grafitovou anódou .

Umožňuje vyrábať hydroxid sodný, chlór a vodík v jednom zariadení (elektrolyzéri). Keď jednosmerný elektrický prúd prechádza vodným roztokom chloridu sodného, možno očakávať uvoľňovanie chlóru:

2CI -- 2eÞ C1 2 (a)

ako aj kyslík:

20N -- 2eÞ 1/202 + H20(b)

H20-2eÞ1/202 + 2H+

Normálny elektródový potenciál pre výboj OH - iónov je + 0,41 V, a normálny elektródový potenciál pre výboj iónov chlóru je + 1,36 V. V neutrálnom nasýtenom roztoku chloridu sodného je koncentrácia hydroxylových iónov asi 1 10 - 7 g-ekv/l. Pri 25°C bude rovnovážny výbojový potenciál hydroxylových iónov

Rovnovážny výbojový potenciál, ióny chlóru pri koncentrácii NaCl v roztoku 4,6 g-ekv/l rovná sa

Preto by mal byť kyslík vypustený najskôr na anóde s nízkym prepätím.

Na grafitových anódach je však prepätie kyslíka oveľa vyššie ako prepätie chlóru a preto na nich bude dochádzať najmä k výbojom iónov C1 - s uvoľňovaním plynného chlóru podľa reakcie (a).

Uvoľňovanie chlóru je uľahčené zvýšením koncentrácie NaCl v roztoku v dôsledku poklesu hodnoty rovnovážneho potenciálu. To je jeden z dôvodov použitia koncentrovaných roztokov chloridu sodného s obsahom 310-315 g/l.

Na katóde v alkalickom roztoku sa molekuly vody vybíjajú podľa rovnice

H20 + e = H + OH - (c)

Atómy vodíka sa po rekombinácii uvoľňujú ako molekulárny vodík

2Н Þ Н 2 (g)

Vybíjanie sodíkových iónov z vodných roztokov na pevnej katóde je nemožné z dôvodu ich vyššieho výbojového potenciálu v porovnaní s vodíkom. Preto hydroxidové ióny zostávajúce v roztoku tvoria alkalický roztok s iónmi sodíka.

Proces rozkladu NaCl možno týmto spôsobom vyjadriť nasledujúcimi reakciami:

to znamená, že na anóde sa tvorí chlór a na katóde vodík a hydroxid sodný.

Počas elektrolýzy môžu popri opísaných hlavných procesoch nastať aj vedľajšie procesy, z ktorých jeden je opísaný rovnicou (b). Okrem toho sa chlór uvoľnený na anóde čiastočne rozpustí v elektrolyte a reakciou sa hydrolyzuje

V prípade difúzie alkálií (OH - iónov) na anódu alebo vytesnenia katódových a anodických produktov sa kyselina chlórna a chlorovodíková neutralizujú zásadami za vzniku chlórnanu a chloridu sodného:

HOC1 + NaOH = NaOCl + H20

HC1 + NaOH = NaCl + H20

ClO - ióny na anóde sa ľahko oxidujú na ClO 3 -. V dôsledku vedľajších procesov pri elektrolýze bude následne vznikať chlórnan sodný, chlorid a chlorečnan sodný, čo povedie k zníženiu prúdovej účinnosti a energetickej účinnosti. V alkalickom prostredí je uľahčené uvoľňovanie kyslíka na anóde, čo tiež zhorší výkon elektrolýzy.

Aby sa znížil výskyt vedľajších reakcií, mali by sa vytvoriť podmienky, ktoré zabránia zmiešaniu katódových a anódových produktov. Patrí medzi ne oddelenie katódového a anódového priestoru membránou a filtrácia elektrolytu cez membránu v smere opačnom k pohybu OH - iónov k anóde. Takéto membrány sa nazývajú filtračné membrány a sú vyrobené z azbestu.

· Bezpečnostné opatrenia pri manipulácii s hydroxidom sodným · Literatúra ·

Hydroxid sodný možno priemyselne vyrábať chemickými a elektrochemickými metódami.

Chemické metódy výroby hydroxidu sodného

Chemické metódy výroby hydroxidu sodného zahŕňajú vápno a ferit.

Chemické spôsoby výroby hydroxidu sodného majú značné nevýhody: spotrebuje sa veľa nosičov energie a výsledný lúh sodný je silne kontaminovaný nečistotami.

Dnes sú tieto metódy takmer úplne nahradené elektrochemickými výrobnými metódami.

Vápenná metóda

Vápenný spôsob výroby hydroxidu sodného zahŕňa reakciu roztoku sódy s haseným vápnom pri teplote asi 80 °C. Tento proces sa nazýva kaustifikácia; prechádza cez reakciu:

Na2C03 + Ca (OH)2 = 2NaOH + CaC03

Výsledkom reakcie je roztok hydroxidu sodného a zrazenina uhličitanu vápenatého. Z roztoku sa oddelí uhličitan vápenatý, ktorý sa odparí, čím sa získa roztavený produkt obsahujúci asi 92 % hmotn. NaOH. NaOH sa potom roztaví a naleje do železných sudov, kde vytvrdne.

Feritová metóda

Feritový spôsob výroby hydroxidu sodného pozostáva z dvoch stupňov:

Na2C03 + Fe203 = 2NaFe02 + C02
2NaFe02 + xH20 = 2NaOH + Fe203 * xH20

Reakcia 1 je proces spekania sódy s oxidom železa pri teplote 1100-1200 °C. Okrem toho sa tvorí spekaný ferit sodný a uvoľňuje sa oxid uhličitý. Potom sa koláč spracuje (vylúhuje) vodou podľa reakcie 2; sa získa roztok hydroxidu sodného a zrazenina Fe 2 O 3 *xH 2 O, ktorá sa po oddelení z roztoku vracia späť do procesu. Výsledný alkalický roztok obsahuje asi 400 g/l NaOH. Odparí sa, čím sa získa produkt obsahujúci asi 92 % hmotnosti. NaOH a potom sa získa pevný produkt vo forme granúl alebo vločiek.

Elektrochemické metódy výroby hydroxidu sodného

Elektrochemicky sa získa hydroxid sodný elektrolýza roztokov halitu(minerál pozostávajúci najmä z chloridu sodného NaCl) so súčasnou tvorbou vodíka a chlóru. Tento proces možno znázorniť súhrnným vzorcom:

2NaCl + 2H20 ±2e - → H2 + Cl2 + 2NaOH

Žieravá alkália a chlór sa vyrábajú tromi elektrochemickými metódami. Dve z nich sú elektrolýza s pevnou katódou (diafragmová a membránová metóda), tretia je elektrolýza s kvapalnou ortuťovou katódou (ortuťová metóda).

Vo svete výrobná prax Používajú sa všetky tri spôsoby výroby chlóru a lúhu sodného s jednoznačnou tendenciou zvyšovať podiel membránovej elektrolýzy.

V Rusku sa približne 35 % všetkého vyrobeného lúhu sodného vyrába elektrolýzou s ortuťovou katódou a 65 % elektrolýzou s pevnou katódou.

Diafragmová metóda

Schéma starého membránového elektrolyzéra na výrobu chlóru a zásad: A- anóda, IN- izolátory, S- katóda, D- priestor naplnený plynmi (nad anódou - chlór, nad katódou - vodík), M- clona

Najjednoduchšou z elektrochemických metód, pokiaľ ide o organizáciu procesu a konštrukčné materiály pre elektrolyzér, je diafragmová metóda na výrobu hydroxidu sodného.

Soľný roztok v membránovom elektrolyzéri sa kontinuálne privádza do anódového priestoru a preteká zvyčajne cez azbestovú membránu potiahnutú na oceľovej katódovej sieti, ku ktorej je v niektorých prípadoch pridané malé množstvo polymérnych vlákien.

V mnohých konštrukciách elektrolyzérov je katóda úplne ponorená pod vrstvou anolytu (elektrolyt z anódového priestoru) a vodík uvoľnený na katódovej mriežke sa odstraňuje spod katódy pomocou výstupných rúrok plynu bez preniknutia cez membránu do anódy. priestor v dôsledku protiprúdu.

Protiprúd je veľmi dôležitou vlastnosťou konštrukcie membránového elektrolyzéra. Vďaka protiprúdu smerovanému z anódového priestoru do katódového priestoru cez poréznu membránu je možné oddelene vyrábať alkálie a chlór. Protiprúdový tok je navrhnutý tak, aby pôsobil proti difúzii a migrácii OH - iónov do anódového priestoru. Ak je množstvo protiprúdu nedostatočné, potom v anódovom priestore v veľké množstvá sa začína vytvárať chlórnanový ión (ClO -), ktorý sa potom môže oxidovať na anóde na chlorečnanový ión ClO 3 -. Tvorba chlorečnanového iónu vážne znižuje výťažok prúdu chlóru a je hlavným vedľajším produktom tohto spôsobu výroby hydroxidu sodného. Škodlivé je aj uvoľňovanie kyslíka, čo navyše vedie k deštrukcii anód a ak sú vyrobené z uhlíkových materiálov, k vstupu fosgénových nečistôt do chlóru.

anóda: 2Cl - 2e -> Cl2 - hlavný proces 2H20 - 2e - -> 02 + 4H+ Katóda: 2H20 + 2e -> H2 + 2OH - hlavný proces ClO - + H20 + 2e - → Cl - + 2OH - СlО 3 - + 3Н 2 O + 6е - → Сl - + 6ОН -

Ako anóda v membránových elektrolyzéroch možno použiť grafitové alebo uhlíkové elektródy. Dnes sú nahradené najmä titánovými anódami s povlakom ruténium-titániumoxidu (ORTA anódy) alebo inými málo spotrebovateľnými.

V ďalšom stupni sa elektrolytický lúh odparí a obsah NaOH v ňom sa upraví na komerčnú koncentráciu 42 až 50 % hmotnostných. v súlade s normou.

Kuchynská soľ, síran sodný a iné nečistoty, keď ich koncentrácia v roztoku stúpne nad hranicu rozpustnosti, sa vyzrážajú. Roztok hydroxidu alkalického kovu sa dekantuje zo sedimentu a prenesie sa ako hotový výrobok do skladu alebo sa pokračuje vo fáze odparovania, aby sa získal pevný produkt, po ktorom nasleduje tavenie, vločkovanie alebo granulácia.

Reverzná soľ, teda kuchynská soľ, ktorá vykryštalizovala do sedimentu, sa vracia späť do procesu a pripravuje sa z nej takzvaná reverzná soľanka. Aby sa zabránilo hromadeniu nečistôt v roztokoch, pred prípravou reverznej soľanky sa z nich oddelia nečistoty.

Strata anolytu sa kompenzuje pridaním čerstvej soľanky získanej podzemným lúhovaním vrstiev soli, minerálnych soľaniek, ako je bischofit, vopred zbavených nečistôt, alebo rozpustením halitu. Čerstvá soľanka sa pred zmiešaním s vratnou soľankou očistí od mechanických suspenzií a významnej časti iónov vápnika a horčíka.

Výsledný chlór sa oddelí od vodnej pary, stlačí a dodáva sa buď na výrobu produktov s obsahom chlóru, alebo na skvapalnenie.

Vďaka svojej relatívnej jednoduchosti a nízkej cene je v súčasnosti v priemysle široko používaný diafragmový spôsob výroby hydroxidu sodného.

Membránová metóda

Membránová metóda výroby hydroxidu sodného je energeticky najefektívnejšia, no zároveň je náročná na organizáciu a prevádzku.

Z hľadiska elektrochemických procesov je membránová metóda podobná diafragmovej metóde, avšak anódový a katódový priestor sú úplne oddelené katexovou membránou nepriepustnou pre anióny. Vďaka tejto vlastnosti je možné získať čistejšie lúhy ako v prípade diafragmovej metódy. Preto v membránovom elektrolyzéri, na rozdiel od membránového elektrolyzéra, nie je jeden tok, ale dva.

Rovnako ako pri diafragmovej metóde prúdenie soľného roztoku vstupuje do anódového priestoru. A v katóde - deionizovaná voda. Z katódového priestoru vyteká prúd ochudobneného anolytu, ktorý obsahuje aj nečistoty chlórnanové a chlorečnanové ióny a chlór a z anódového priestoru prúdi zásada a vodík, prakticky bez nečistôt a blízke komerčnej koncentrácii, čo znižuje energetické náklady na ich odparovanie. a čistenie.

Alkália vyrobená membránovou elektrolýzou má takmer rovnakú kvalitu ako tá, ktorá sa vyrába ortuťovou katódovou metódou a pomaly nahrádza alkálie vyrábané ortuťovou metódou.

Súčasne sa kŕmny soľný roztok (čerstvý aj recyklovaný) a voda predbežne v maximálnej možnej miere očistia od akýchkoľvek nečistôt. Takéto dôkladné čistenie je dané vysokými nákladmi na polymérne katexové membrány a ich zraniteľnosťou voči nečistotám v privádzanom roztoku.

Okrem toho obmedzený geometrický tvar a okrem toho nízka mechanická pevnosť a tepelná stabilita iónomeničových membrán z väčšej časti určujú pomerne zložité konštrukcie zariadení na membránovú elektrolýzu. Z rovnakého dôvodu vyžadujú membránové inštalácie tie najsofistikovanejšie automatické monitorovacie a riadiace systémy.

Schéma membránového elektrolyzéra.

Ortuťová metóda s kvapalnou katódou

Spomedzi elektrochemických metód výroby alkálií najviac efektívnym spôsobom je elektrolýza s ortuťovou katódou. Kvapaliny získané elektrolýzou s kvapalnou ortuťovou katódou sú oveľa čistejšie ako tie, ktoré sa získavajú diafragmovou metódou (pre niektoré priemyselné odvetvia je to kritické). Napríklad pri výrobe umelých vlákien možno použiť iba žieraviny vysokej čistoty a v porovnaní s membránovou metódou je organizácia procesu výroby alkálií pomocou ortuťovej metódy oveľa jednoduchšia.

Schéma ortuťového elektrolyzéra.

Zariadenie na elektrolýzu ortuti pozostáva z elektrolyzéra, rozkladača amalgámu a ortuťovej pumpy, ktoré sú vzájomne prepojené ortuťovou komunikáciou.

Katódou elektrolyzéra je prúd ortuti čerpaný čerpadlom. Anódy - grafitové, karbónové alebo s nízkym opotrebením (ORTA, TDMA alebo iné). Spolu s ortuťou cez elektrolyzér nepretržite prúdi prívodný prúd kuchynskej soli.

Na anóde sa oxidujú chlórové ióny z elektrolytu a uvoľňuje sa chlór:

2Cl - 2e -> Cl20 - hlavný proces 2H20 - 2e - -> 02 + 4H+ 6СlО - + 3Н 2О - 6е - → 2СlО 3 - + 4Сl - + 1,5O 2 + 6Н +

Z elektrolyzéra sa odstráni chlór a anolyt. Anolyt opúšťajúci elektrolyzér sa dodatočne nasýti čerstvým halitom, nečistoty ním vnesené a tiež vymyté z anód a konštrukčných materiálov sa z neho odstránia a vrátia na elektrolýzu. Pred nasýtením sa v ňom rozpustený chlór z anolytu odstráni.

Na katóde sa redukujú ióny sodíka, ktoré tvoria slabý roztok sodíka v ortuti (amalgám sodíka):

Na++ e = Na0 nNa + + nHg = Na + Hg

Amalgám nepretržite prúdi z elektrolyzéra do rozkladača amalgámu. Do rozkladača sa nepretržite dodáva aj vysoko čistená voda. V ňom sa sodíkový amalgám v dôsledku spontánneho chemického procesu takmer úplne rozloží vodou za vzniku ortuti, žieravého roztoku a vodíka:

Na + Hg + H20 = NaOH + 1/2H2 + Hg

Takto získaný žieravý roztok, ktorý je komerčným produktom, neobsahuje prakticky žiadne nečistoty. Ortuť sa takmer úplne zbaví sodíka a vráti sa späť do elektrolyzéra. Vodík sa odstráni na čistenie.

Úplné čistenie alkalického roztoku od zvyškov ortuti je však prakticky nemožné, takže tento spôsob je spojený s únikmi kovovej ortuti a jej pár.

Zvyšujúce sa požiadavky na environmentálnu bezpečnosť výroby a vysoké náklady na kovovú ortuť vedú k postupnému vytláčaniu ortuťovej metódy metódami výroby alkálií s pevnou katódou, najmä membránovou metódou.

Laboratórne metódy získavania

V laboratóriu sa hydroxid sodný niekedy získava chemickými metódami, ale častejšie sa používa malý diafragmový alebo membránový elektrolyzér.

Úvod

Prišli ste do obchodu a pokúšali ste sa kúpiť mydlo bez vône. Prirodzene, aby ste pochopili, ktoré produkty z tohto radu voňajú a ktoré nie, vezmete do ruky každú fľaštičku mydla a prečítate si jeho zloženie a vlastnosti. Nakoniec sme vybrali to správne, no pri prezeraní rôznych zložení mydiel sme si všimli zvláštny trend - takmer na všetkých fľaštičkách bolo napísané: „Štruktúra mydla obsahuje hydroxid sodný.“ Toto je štandardný príbeh o tom, ako sa väčšina ľudí zoznámila s hydroxidom sodným. Niektorá polovica ľudí „napľuje a zabudne“ a iní sa o ňom budú chcieť dozvedieť viac. Práve pre nich vám dnes prezradím, aká je táto látka.

Definícia

Hydroxid sodný (vzorec NaOH) je najbežnejšou zásadou na svete. Na porovnanie: alkália je zásada, ktorá je vysoko rozpustná vo vode.

názov

V rôznych zdrojoch sa môže nazývať hydroxid sodný, lúh sodný, lúh sodný, lúh sodný alebo lúh. Hoci názov "žieravá zásada" možno použiť na všetky látky v tejto skupine. Až v 18. storočí dostali samostatné mená. Pre látku, ktorá je teraz opísaná, existuje aj „prevrátený“ názov - hydroxid sodný, ktorý sa zvyčajne používa v ukrajinských prekladoch.

Vlastnosti

Ako som už povedal, hydroxid sodný je vysoko rozpustný vo vode. Ak z neho čo i len malý kúsok vložíte do pohára s vodou, po niekoľkých sekundách sa vznieti a syčivo „šmýka“ a „skáče“ po jeho povrchu (foto). A to bude pokračovať, kým sa v ňom úplne nerozpustí. Ak po dokončení reakcie ponoríte ruku do výsledného roztoku, bude na dotyk mydlový. Ak chcete zistiť, aká silná je zásada, ponorte do nej indikátory - fenolftaleín alebo metyloranž. Fenolftaleín v ňom získa karmínovú farbu a metylová oranž sa zmení na žltú. Hydroxid sodný, rovnako ako všetky alkálie, obsahuje hydroxidové ióny. Čím viac ich je v roztoku, tým jasnejšia je farba indikátorov a tým silnejšia je zásada.

Potvrdenie

Existujú dva spôsoby, ako získať hydroxid sodný: chemický a elektrochemický. Pozrime sa bližšie na každý z nich.

Aplikácia

Delignifikácia celulózy, výroba kartónu, papiera, drevovláknitých dosiek a umelých vlákien sa nezaobíde bez hydroxidu sodného. A keď reaguje s tukmi, získa sa mydlo, šampóny a iné čistiace prostriedky. V chémii sa používa ako činidlo alebo katalyzátor v mnohých reakciách. Hydroxid sodný je tiež známy ako potravinárska prídavná látka E524. A to nie sú všetky oblasti jeho použitia.

Záver

Teraz viete všetko o hydroxide sodnom. Ako vidíte, ľuďom to prináša veľké výhody – v priemysle aj v bežnom živote.

Chemické metódy výroby hydroxidu sodného zahŕňajú vápno a ferit.

Chemické spôsoby výroby hydroxidu sodného majú značné nevýhody: spotrebuje sa veľa nosičov energie a výsledný lúh sodný je silne kontaminovaný nečistotami.

Dnes sú tieto metódy takmer úplne nahradené elektrochemickými výrobnými metódami.

Vápenná metóda

Vápenný spôsob výroby hydroxidu sodného zahŕňa reakciu roztoku sódy s haseným vápnom pri teplote asi 80 °C. Tento proces sa nazýva kaustifikácia; prechádza cez reakciu:

Na 2 CO 3 + Ca(OH) 2 = 2NaOH + CaCO 3

Feritová metóda

Feritový spôsob výroby hydroxidu sodného pozostáva z dvoch stupňov:

Na 2 CO 3 + Fe 2 O 3 = 2NaFeO 2 + CO 2

2NaFeО 2 + xH 2 O = 2NaOH + Fe 2 O 3 *xH 2 O

Elektrochemické metódy výroby hydroxidu sodného

Elektrochemicky sa získa hydroxid sodný elektrolýza roztokov halitu(minerál pozostávajúci hlavne z chloridu sodného NaCl) so súčasnou tvorbou chlórovodíka. Tento proces možno znázorniť súhrnným vzorcom:

2NaCl + 2H 2 Približne ±2e - →H 2 + Cl 2 + 2NaOH

Vo svetovej výrobnej praxi sa používajú všetky tri spôsoby výroby chlóru a lúhu sodného s jednoznačnou tendenciou zvyšovať podiel membránovej elektrolýzy.

7. Čistenie oxidu siričitého od katalytických jedov.

Plynné emisie majú veľmi nepriaznivý vplyv na environmentálnu situáciu v lokalitách týchto priemyselných podnikov a zhoršujú aj hygienické a hygienické podmienky práce. Medzi agresívne masové emisie patria oxidy dusíka, sírovodík, oxid siričitý, oxid uhličitý a mnohé ďalšie plyny.

Napríklad kyselina dusičná, kyselina sírová a ďalšie závody u nás ročne vypustia do atmosféry desiatky miliónov kubických metrov oxidov dusíka, ktoré sú silným a nebezpečným jedom. Z týchto oxidov dusíka by sa dali vyrobiť tisíce ton kyseliny dusičnej.

Nie menej dôležitá úloha je čistenie plynov z oxidu siričitého. Celkové množstvo síry, ktoré sa u nás vypúšťa do ovzdušia len vo forme oxidu siričitého, je asi 16 miliónov ton . v roku. Z tohto množstva síry sa dá vyrobiť až 40 miliónov ton kyseliny sírovej.

Značné množstvo síry, najmä vo forme sírovodíka, obsahuje koksárenský plyn.

So spalinami z továrenských komínov a elektrární sa ročne uvoľní do ovzdušia niekoľko miliárd kubických metrov oxidu uhličitého. Tento plyn možno použiť na výrobu účinných hnojív na báze uhlíka.

Vyššie uvedené príklady ukazujú, aké obrovské materiálové hodnoty sa vypúšťajú do atmosféry prostredníctvom plynných emisií.

Tieto emisie však spôsobujú vážnejšie škody tým, že otravujú vzduch v mestách a podnikoch: toxické plyny ničia vegetáciu, majú mimoriadne škodlivé účinky na zdravie ľudí a zvierat, ničia kovové konštrukcie a korodujú zariadenia.

Hoci v posledné roky Domáce priemyselné podniky nefungujú na plný výkon, ale problém boja proti škodlivým emisiám je veľmi akútny. A vzhľadom na všeobecnú environmentálnu situáciu na planéte je potrebné prijať najnaliehavejšie a najradikálnejšie opatrenia na vyčistenie emisných plynov od škodlivých nečistôt.

Katalytické jedy

kontaktné jedy, látky, ktoré spôsobujú „otravu“ katalyzátorov (pozri. Katalyzátory) (zvyčajne heterogénne), t.j. zníženie ich katalytickej aktivity alebo úplné zastavenie katalytického účinku. K otravám heterogénnych katalyzátorov dochádza v dôsledku adsorpcie jedu alebo produktu jeho chemickej premeny na povrchu katalyzátora. Otrava môže byť reverzibilná alebo nezvratná. Pri reakcii syntézy amoniaku na železnom katalyzátore teda kyslík a jeho zlúčeniny otrávia Fe reverzibilne; v tomto prípade pri vystavení čistej zmesi N 2 + H 2 sa povrch katalyzátora zbaví kyslíka a zníži sa otrava. Zlúčeniny síry otrávia Fe nezvratne, pôsobenie čistej zmesi nemôže obnoviť aktivitu katalyzátora. Aby sa zabránilo otrave, reakčná zmes vstupujúca do katalyzátora sa dôkladne vyčistí. Medzi najčastejšie K. i. pre kovové katalyzátory patria látky obsahujúce kyslík (H 2 O, CO, CO 2), síru (H 2 S, CS 2, C 2 H 2 SH a pod.), Se, Te, N, P, As, Sb, as ako aj nenasýtené uhľovodíky (C 2 H 4, C 2 H 2) a ióny kovov (Cu 2+, Sn 2+, Hg 2+, Fe 2+, Co 2+, Ni 2+). Kyslé katalyzátory sú zvyčajne otrávené zásaditými nečistotami a zásadité katalyzátory kyslými nečistotami.

8. Získavanie dusíkatých plynov.

Oxidy dusíka uvoľnené po bielení sa kondenzujú vo vodných a soľných kondenzátoroch a používajú sa na prípravu surovej zmesi. Keďže bod varu N 2 O 4 je 20,6 ° C pri tlaku 0,1 MPa, za týchto podmienok môže plynný NO 2 úplne kondenzovať (tlak nasýtených pár N 2 O 4 pri 21,5 ° C nad kvapalným N 2 O 4 sa rovná 0,098 MPa, t.j. menej ako atmosférický). Ďalším spôsobom získania kvapalných oxidov dusíka je ich kondenzácia pod tlakom a pri nízkych teplotách. Ak si pripomenieme, že pri kontaktnej oxidácii NH 3 at atmosferický tlak koncentrácia oxidov dusíka nie je väčšia ako 11 % obj., ich parciálny tlak zodpovedá 83,5 mm Hg. Tlak oxidov dusíka nad kvapalinou (pružnosť pár) pri teplote kondenzácie (–10 °C) je 152 mm Hg. To znamená, že bez zvýšenia kondenzačného tlaku nemožno z týchto plynov získať kvapalné oxidy dusíka, preto kondenzácia oxidov dusíka z takéhoto dusíkatého plynu pri teplote –10 °C začína pri tlaku 0,327 MPa. Stupeň kondenzácie prudko stúpa so zvyšujúcim sa tlakom až na 1,96 MPa, s ďalším zvýšením tlaku sa stupeň kondenzácie mierne mení.

Spracovanie dusného plynu (t.j. po premene NH 3) na kvapalné oxidy dusíka je neúčinné, pretože aj pri P = 2,94 MPa je stupeň kondenzácie 68,3 %.

V podmienkach kondenzácie čistého N 2 O 4 by sa ochladzovanie nemalo vykonávať pod teplotu –10 ° C, pretože pri –10,8 °C N204 kryštalizuje. Prítomnosť nečistôt NO, NO 2, H 2 O znižuje kryštalizačnú teplotu. Zmes so zložením N 2 O 4 +5 % N 2 O 3 teda kryštalizuje pri –15,8 °C.

Vzniknuté kvapalné oxidy dusíka sa skladujú v oceľových nádržiach.

9. Príprava jednoduchého a dvojitého superfosfátu

"Superfosfát" je zmes Ca(H2P04)2*H20 a CaS04. Najbežnejšie jednoduché minerálne fosforečné hnojivo. Fosfor v superfosfáte je prítomný hlavne vo forme monokalciumfosfátu a voľnej kyseliny fosforečnej. Hnojivo obsahuje sadru a iné nečistoty (fosfáty železa a hliníka, oxid kremičitý, zlúčeniny fluóru atď.). Jednoduchý superfosfát sa získava z fosforitanov ich spracovaním s kyselinou sírovou podľa reakcie:

Ca 3 (RO 4 ) 2 + 2H 2 SO 4 = Ca(H 2 P.O. 4 ) 2 + 2 CaSO 4 .

Jednoduchý superfosfát- sivý prášok, takmer nespekavý, stredne rozptýlený; v hnojive je 14-19,5 % P 2 O 5 asimilovaného rastlinami. Podstatou výroby jednoduchého superfosfátu je premena prírodného fluorapatitu, nerozpustného vo vode a pôdnych roztokoch, na rozpustné zlúčeniny, hlavne fosforečnan vápenatý Ca(H 2 PO 4) 2. Proces rozkladu možno znázorniť nasledujúcou súhrnnou rovnicou:

2Ca5F(P04)3+7H2S04+3H20=3Ca(H2P04)2*H20]+7+2HF; (1) ΔН= - 227,4 kJ.

V praxi pri výrobe jednoduchého superfosfátu prebieha rozklad v dvoch stupňoch. V prvom štádiu asi 70 % apatitu reaguje s kyselinou sírovou. Takto vzniká kyselina fosforečná a hemihydrát síranu vápenatého:

Ca5F(P04)3 + 5H2S04 + 2,5 H20 = 5 (CaS04 * 0,5 H20) + 3H3P04 + HF (2)

Funkčná schéma výroby jednoduchého superfosfátu je na obr. Hlavné procesy prebiehajú v prvých troch etapách: miešanie surovín, tvorba a tvrdnutie superfosfátovej buničiny, dozrievanie superfosfátu v sklade.

Ryža. Funkčná schéma výroby jednoduchého superfosfátu

Na získanie komerčného produktu vyššej kvality sa superfosfát po dozretí neutralizuje pevnými prísadami (vápenec, fosfátová hornina atď.) a granuluje.

Dvojitý superfosfát- koncentrované fosforečné hnojivo. Hlavnou zložkou obsahujúcou fosfor je monohydrát dihydrogenortofosforečnanu vápenatého Ca(H 2 PO 4) 2 H 2 O. Zvyčajne obsahuje aj iné fosforečnany vápenaté a horečnaté. V porovnaní s jednoduchým fosfátom neobsahuje balast - CaSO 4. Hlavnou výhodou dvojitého superfosfátu je malé množstvo balastu, to znamená, že znižuje náklady na dopravu, skladovanie a balenie

Dvojitý superfosfát sa vyrába pôsobením kyseliny sírovej H 2 SO 4 na prírodné fosfáty. V Rusku používajú najmä in-line metódu: rozklad surovín s následnou granuláciou a sušením výslednej buničiny v bubnovom granulátore-sušiarni. Komerčný dvojitý superfosfát z povrchu sa neutralizuje kriedou alebo NH3, čím sa získa štandardný produkt. Určité množstvo dvojitého superfosfátu sa vyrába komorovou metódou. Zložky obsahujúce fosfor sú v podstate rovnaké ako v jednoduchom superfosfáte, ale vo väčšom množstve a obsah CaSO 4 je 3-5%. Pri zahriatí nad 135-140 °C sa dvojitý superfosfát začína rozkladať a topiť v kryštalizačnej vode a po ochladení sa stáva pórovitým a krehkým. Pri 280-320 °C sa ortofosforečnany premieňajú na meta-, pyro- a polyfosforečnany, ktoré sú v stráviteľných a vo vode čiastočne rozpustných formách. Topí sa pri 980 °C a po ochladení sa mení na sklovitý produkt, v ktorom je 60 – 70 % metafosfátov rozpustných v citrátoch. Dvojitý superfosfát obsahuje 43 – 49 % stráviteľného anhydridu fosforu (oxid fosforečný) P 2 O 5 (37 – 43 % rozpustný vo vode), 3,5 – 6,5 % voľnej kyseliny fosforečnej H 3 PO 4 (2,5 – 4,6 % R 2 O 5):

Ca3(P04)2 + 2H2S04 = Ca(H2P04)2 + 2CaS04

Existuje aj spôsob rozkladu surovín obsahujúcich fosfor kyselinou fosforečnou:

Ca5(P04)3F + 7H3P04 = 5Ca(H2P04)2 + HF

Schéma technologického postupu výroby dvojitého superfosfátu: 1 - zmiešanie drveného fosforitu a kyseliny fosforečnej; 2 - rozklad fosforitu I. stupňa; 3 - rozklad fosforitu stupňa II; 4 - granulácia buničiny; 5 - čistenie plynov obsahujúcich fosfor z prachu; 6 - sušenie granúl buničiny; 7 - produkcia spalín (v peci); 8 - preosievanie suchého produktu; 9 - mletie veľkých frakcií; 10 - separácia jemných a stredných (komoditných) frakcií na druhom site; 11 - miešanie drvených hrubých a jemných frakcií; 12 - amonizácia (neutralizácia) zvyškovej kyseliny fosforečnej; 13 - čistenie plynov obsahujúcich amoniak a prach; 14 - chladenie neutralizovanej komerčnej frakcie dvojitého superfosfátu;

10. Príprava extrakčnej kyseliny ortofosforečnej

Príprava extrakčnej kyseliny fosforečnej

Bezprostredne pred získaním EPA sa pomocou špeciálnej technológie získava fosfor

Obrázok 1. Schéma produkcie fosforu: 1 - surovinové bunkre; 2 - mixér; 3 - kruhový podávač; 4 - plniaci zásobník; 5 - elektrická pec; 6 - naberačka na trosku; 7 - naberačka na ferofosfor; 8 - elektrický odlučovač; 5 - kondenzátor; 10 - zber tekutého fosforu; 11 - usadzovacia nádrž

Extrakčný spôsob (umožňuje výrobu najčistejšej kyseliny fosforečnej) zahŕňa hlavné etapy: spaľovanie (oxidáciu) elementárneho fosforu v prebytku vzduchu, hydratáciu a absorpciu vzniknutého P4O10, kondenzáciu kyseliny fosforečnej a zachytávanie hmly z plynnej fázy. . Existujú dva spôsoby, ako získať P4O10: oxidácia pár P (v priemysle sa používa zriedka) a oxidácia kvapalného P vo forme kvapiek alebo filmov. Stupeň oxidácie P v priemyselných podmienkach je určený teplotou v oxidačnej zóne, difúziou zložiek a inými faktormi. Druhý stupeň výroby termickej kyseliny fosforečnej - hydratácia P4O10 - sa uskutočňuje absorpciou kyselinou (vodou) alebo interakciou pary P4O10 s vodnou parou. Hydratácia (P4O10 + 6H2O4H3PO4) prebieha cez štádiá tvorby polyfosforečných kyselín. Zloženie a koncentrácia vytvorených produktov závisí od teploty a parciálneho tlaku vodnej pary.

Všetky stupne procesu sú spojené v jednom zariadení, okrem zberu hmly, ktorý sa vždy vykonáva v samostatnom zariadení. V priemysle sa zvyčajne používajú obvody dvoch alebo troch hlavných zariadení. V závislosti od princípu chladenia plynu existujú tri spôsoby výroby tepelnej kyseliny fosforečnej: odparovanie, cirkulácia-odparovanie, výmena tepla-odparovanie.

Odparovacie systémy založené na odvode tepla pri odparovaní vody alebo zriedenej kyseliny fosforečnej sú najjednoduchšie v hardvérovom prevedení. Vzhľadom na relatívne veľký objem odpadových plynov sa však použitie takýchto systémov odporúča len v zariadeniach s malou jednotkovou kapacitou.

Cirkulačno-odparovacie systémy umožňujú kombinovať v jednom zariadení stupne spaľovania P, ochladzovania plynnej fázy cirkulujúcou kyselinou a hydratácie P4O10. Nevýhodou schémy je potreba ochladiť veľké objemy kyseliny. Systémy výmeny tepla a odparovania kombinujú dva spôsoby odvodu tepla: cez stenu spaľovacích a chladiacich veží, ako aj odparovaním vody z plynnej fázy; Významnou výhodou systému je absencia cirkulačných okruhov kyselín s čerpacími a chladiacimi zariadeniami.

Domáce podniky používajú technologické schémy s cirkulačnou metódou chladenia odparovaním (dvojvežový systém). Charakteristické črty schémy: prítomnosť prídavnej veže na chladenie plynu, použitie účinných doskových výmenníkov tepla v cirkulačných okruhoch; použitie vysokovýkonnej dýzy na spaľovanie P, zaisťujúce rovnomerné jemné rozprášenie prúdu kvapaliny P a jeho úplné spálenie bez tvorby nižších oxidov.

Technologická schéma závodu s kapacitou 60 tisíc ton 100% H3PO4 za rok je na obr. 2. Roztavený žltý fosfor sa atomizuje ohriatym vzduchom pod tlakom do 700 kPa cez trysku v spaľovacej veži zavlažovanej cirkulujúcou kyselinou. Kyselina ohrievaná vo veži sa chladí cirkulujúcou vodou v doskových výmenníkoch tepla. Kyselina produktu s obsahom 73-75% H3PO4 je odvádzaná z cirkulačnej slučky do skladu. Okrem toho sa v chladiacej (hydratačnej) veži uskutočňuje ochladzovanie plynov zo spaľovacej veže a absorpcia kyseliny, čo znižuje dorodenie, teplotné zaťaženie elektrostatického odlučovača a podporuje efektívne čistenie plynu. Odvod tepla v hydratačnej veži sa uskutočňuje cirkuláciou 50 % H3PO4, chladenej v doskových výmenníkoch tepla. Plyny z hydratačnej veže sa po vyčistení od hmly H3PO4 v doskovom elektrostatickom odlučovači uvoľňujú do atmosféry. 1 tona 100% H3PO4 spotrebuje 320 kg P.

Ryža. 2. Dvojvežová cirkulačná schéma na výrobu extrakčnej H3PO4: 1 - zberač kyslej vody; 2 - ukladanie fosforu; 3.9 - obehové kolektory; 4.10 - ponorné čerpadlá; 5.11 - doskové výmenníky tepla; 6 - spaľovacia veža; 7 - fosforová tryska; 8 - hydratačná veža; 12 - elektrický odlučovač; 13 - ventilátor.

11. Katalyzátory na oxidáciu oxidu siričitého na anhydrid kyseliny sírovej. Kontaktovanie

Anhydrid kyseliny sírovej sa vyrába oxidáciou oxidu siričitého vzdušným kyslíkom:

2SO2 + O2 ↔ 2SO3,

Toto je reverzibilná reakcia.

Už dlho sa zistilo, že oxid železitý, oxid vanadičný a najmä jemne drvená platina urýchľujú oxidáciu oxidu siričitého na anhydrid kyseliny sírovej. Tieto látky sú katalyzátormi oxidačnej reakcie oxidu siričitého. Napríklad pri 400°C v prítomnosti poplatinovaného azbestu (t.j. azbest, na ktorého povrchu je nanesená jemne drvená platina) sa takmer 100% oxidu siričitého oxiduje vzdušným kyslíkom na anhydrid kyseliny sírovej. S viac vysoká teplota výťažok anhydridu kyseliny sírovej klesá, pretože sa zrýchľuje spätná reakcia - rozklad anhydridu kyseliny sírovej na oxid siričitý a kyslík. Pri 1000°C sa anhydrid kyseliny sírovej takmer úplne rozloží na svoje pôvodné látky. Hlavnými podmienkami syntézy anhydridu kyseliny sírovej sú teda použitie katalyzátorov a zahrievanie na určitú, nie príliš vysokú teplotu.

Syntéza anhydridu kyseliny sírovej tiež vyžaduje splnenie ďalších dvoch podmienok: oxid siričitý sa musí vyčistiť od nečistôt, ktoré inhibujú pôsobenie katalyzátorov; oxid siričitý a vzduch sa musia vysušiť, pretože vlhkosť znižuje výťažok anhydridu kyseliny sírovej.

DEFINÍCIA

Hydroxid sodný tvorí tvrdé biele, veľmi hygroskopické kryštály, topiace sa pri 322 o C.

Pre jeho silný korozívny účinok na tkaniny, pokožku, papier a iné organické látky sa nazýva lúh sodný. V strojárstve sa hydroxid sodný často nazýva lúh sodný.

Hydroxid sodný sa rozpúšťa vo vode, pričom sa uvoľňuje veľké množstvo tepla v dôsledku tvorby hydrátov.

Hydroxid sodný by sa mal skladovať v dobre uzavretých nádobách, pretože ľahko absorbuje oxid uhličitý zo vzduchu a postupne sa mení na uhličitan sodný.

Ryža. 1. Hydroxid sodný. Vzhľad.

Príprava hydroxidu sodného

Hlavnou metódou výroby hydroxidu sodného je elektrolýza vodného roztoku chloridu sodného. Pri elektrolýze sa na katóde vybíjajú vodíkové ióny a zároveň sa v blízkosti katódy hromadia sodné a hydroxidové ióny, t.j. získa sa hydroxid sodný; Na anóde sa uvoľňuje chlór.

2NaCl + 2H20 = H2 + Cl2 + 2NaOH.

Okrem elektrolytického spôsobu výroby hydroxidu sodného sa niekedy používa aj starší spôsob - varenie roztoku sódy s haseným vápnom:

Chemické vlastnosti hydroxidu sodného

Hydroxid sodný reaguje s kyselinami za vzniku solí a vody (neutralizačná reakcia):

NaOH + HCl = NaCI + H20;

2NaOH + H2S04 = Na2S04 + H20.

Roztok hydroxidu sodného mení farbu indikátorov, napríklad keď sa do roztoku tejto zásady pridá lakmus, fenolftaleín alebo metyloranž, ich farba sa zmení na modrú, karmínovú a žltú.

Hydroxid sodný reaguje s roztokmi solí (ak obsahujú kov schopný tvoriť nerozpustnú zásadu) a kyslými oxidmi:

Fe2(S04)3 + 6NaOH = 2Fe(OH)3↓ + 3Na2S04;

2NaOH + C02 = Na2C03 + H20.

Aplikácia hydroxidu sodného

Hydroxid sodný je jedným z najdôležitejších zásaditých produktov chemický priemysel. Spotrebuje sa vo veľkých množstvách na čistenie ropných produktov; Hydroxid sodný je široko používaný v mydlovom, papierenskom, textilnom a inom priemysle, ako aj pri výrobe umelých vlákien.

Príklady riešenia problémov

PRÍKLAD 1

Cvičenie

Vypočítajte hmotnosť hydroxidu sodného, ktorý môže reagovať s koncentrovaným roztokom kyseliny chlorovodíkovej o objeme 300 ml (hmotnostný zlomok HCl 34 %, hustota 1,168 kg/l).

Riešenie

Napíšeme reakčnú rovnicu:

NaOH + HCl = NaCl + H20.

Nájdite hmotnosť roztoku kyseliny chlorovodíkovej, ako aj hmotnosť rozpustenej látky HCl v ňom:

m roztok =V roztok × ρ;

m roztoku = 0,3 x 1,168 = 0,3504 kg = 350,4 g.

ω = m rozpustenej látky / m roztoku × 100 %;

m rozpustenej látky = ω / 100 % × m roztoku;

m rozpustenej látky (HCl) = co (HCl) / 100 % x m roztok;

m rozpustenej látky (HCl) = 34/100 % x 350,4 = 11,91 g.

Vypočítajme počet mólov kyseliny chlorovodíkovej (mólová hmotnosť je 36,5 g/mol):

n(HCI) = m(HCI)/M(HCI);

n(HCl) = 11,91 / 36,5 = 0,34 mol.

Podľa reakčnej rovnice n (HCl) : n (NaOH) =1: 1. To znamená

n(NaOH) = n(HCl) = 0,34 mol.

Potom sa hmotnosť hydroxidu sodného, ktorý vstúpil do reakcie, bude rovnať (molárna hmotnosť - 40 g / mol):

m (NaOH) = n (NaOH) x M (NaOH);

m (NaOH) = 0,34 x 40 = 13,6 g.

Odpoveď

Hmotnosť hydroxidu sodného je 13,6 g.

PRÍKLAD 2

Cvičenie

Vypočítajte hmotnosť uhličitanu sodného, ktorá bude potrebná na získanie hydroxidu sodného reakciou s hydroxidom vápenatým s hmotnosťou 3,5 g.

Riešenie

Napíšme rovnicu pre reakciu medzi uhličitanom sodným a hydroxidom vápenatým za vzniku hydroxidu sodného:

Na2C03 + Ca(OH)2 = CaC03↓ + 2NaOH.

Vypočítajme množstvo látky hydroxidu vápenatého (mólová hmotnosť - 74 g/mol):

n(Ca(OH)2) = m (Ca(OH)2)/M (Ca(OH)2);

n(Ca(OH)2) = 3,5/74 = 0,05 mol.

Podľa reakčnej rovnice n(Ca(OH) 2) :n(Na 2 CO 3) = 1:1. Potom sa počet mólov uhličitanu sodného bude rovnať:

n(Na2C03) = n(Ca(OH)2) = 0,05 mol.

Nájdite hmotnosť uhličitanu sodného (molárna hmotnosť - 106 g/mol):

m (Na2C03) = n (Na2C03) x M (Na2C03);

m (Na2C03) = 0,05 x 106 = 5,3 g.

Odpoveď

Hmotnosť uhličitanu sodného je 5,3 g.