Лабораторные методы полученияВ лаборатории гидроксид натрия иногда получают химическими способами, но чаще используется небольшой электролизёр диафрагменного или мембранного типа. Согласно ГОСТ 2263-79 производятся следующие марки натра едкого: ТР — твёрдый ртутный (чешуированный); ТД — твёрдый диафрагменный (плавленый); РР — раствор ртутный; РХ — раствор химический; РД — раствор диафрагменный
Едкий натр применяется во множестве отраслей промышленности и для бытовых нужд. Каустик применяется в целлюлозно-бумажной промышленности для делигнификации (сульфатный процесс) целлюлозы, в производстве бумаги, картона, искусственных волокон, древесно-волоконных плит. Для омыления жиров при производстве мыла, шампуня и других моющих средств. В древности во время стирки в воду добавляли золу, и, по-видимому, хозяйки обратили внимание, что если зола содержит жир, попавший в очаг во время приготовления пищи, то посуда хорошо моется. О профессии мыловара (сапонариуса) впервые упоминает примерно в 385 г. н. э. Теодор Присцианус. Арабы варили мыло из масел и соды с VII века, сегодня мыла производятся тем же способом, что и 10 веков назад. В настоящее время продукты на основе гидроксида натрия (с добавлением гидроксида калия, нагретые до 50-60 °C), применяются в сфере промышленной мойки для очистки изделий из нержавеющей стали от жира и других масляных веществ, а также остатков механической обработки. В химических отраслях промышленности — для нейтрализации кислот и кислотных окислов, как реагент или катализатор в химических реакциях, в химическом анализе для титрования, для травления алюминия и в производстве чистых металлов, в нефтепереработке — для производства масел. Для изготовления биодизельного топлива — получаемого из растительных масел и используемого для замены обычного дизельного топлива. Для получения биодизеля к девяти массовым единицам растительного масла добавляется одна массовая единица спирта (то есть соблюдается соотношение 9:1), а также щелочной катализатор (NaOH). Полученный эфир (главным образом линолевой кислоты) отличается хорошей воспламеняемостью, обеспечиваемой высоким цетановым числом. Цетановое число условная количественная характеристика самовоспламеняемости дизельных топлив в цилиндре двигателя (аналог октанового числа для бензинов). Если для минерального дизтоплива характерен показатель в 50-52 %, то метиловый эфир уже изначально соответствует 56-58 % цетана. Сырьём для производства биодизеля могут быть различные растительные масла: рапсовое, соевое и другие, кроме тех, в составе которых высокое содержание пальмитиновой кислоты (пальмовое масло). При его производстве в процессе этерификации также образуется глицерин, который используется в пищевой, косметической и бумажной промышленности, либо перерабатывается в эпихлоргидрин по методу Solvay. В качестве агента для растворения засоров канализационных труб, в виде сухих гранул или в составе гелей. Гидроксид натрия дезагрегирует засор и способствует лёгкому продвижению его далее по трубе. В гражданской обороне для дегазации и нейтрализации отравляющих веществ, в том числе зарина, в ребризерах (изолирующих дыхательных аппаратах ИДА), для очистки выдыхаемого воздуха от углекислого газа. Гидроксид натрия также используется в сочетании с цинком для фокуса. Медную монету кипятят в растворе гидроксида натрия в присутствии гранул металлического цинка, через 45 секунд цвет монеты становится серебристым. После этого монету вынимают из раствора и нагревают в пламени горелки, где она, практически моментально становится «золотой». Причины этих изменений заключается в следующем: ионы цинка вступают в реакцию с гидроксидом натрия (в недостатке) с образованием Zn (OH)4 — который при нагревании разлагается до металлического цинка и осаждается на поверхность монеты. А при нагревании цинк и медь образуют золотистый сплав — латунь 4. Техника безопасности производства каустика
В цехе каустической соды. Едкий натр — весьма токсичное вещество, разрушающее кожные покровы и слизистую оболочку. Ожоги от каустика (NаОН) заживают очень медленно и оставляют рубцы. Особенно опасно попадание едкого натра в глаза. Чаще всего это приводит к полной потере зрения, поэтому при работе в цехе каустической соды нужно строго соблюдать установленные правила по охране труда. Все работы с каустической содой, независимо от концентрации ее растворов, должны проводиться в спецодежде и в защитных очках. Эксплуатация аппаратов и трубопроводов, работающих под давлением, должна осуществляться в строгом соответствии с правилами и инструкцией Госгортехнадзора. Техника безопасности при производстве соды каустической в цехах электролиза. Продукты, получаемые в цехах электролиза водных растворов хлорида натрия — газообразный хлор и горячая электролитическая щелочь — чрезвычайно вредны для здоровья человека. Предельно допустимая концентрация хлора в производственных помещениях не должна превышать 1 мг/м3, что вызывает необходимость тщательной герметизации электролизеров, хлорных компрессоров, коммуникаций и запорной арматуры. Для этой же цели в электролизерах и хлорных трубопроводах поддерживается разрежение порядка 50—100 Па (5—10 мм. вод. ст.). Обслуживающий персонал должен быть снабжен спецодеждой и иметь при себе противогаз. Цех электролиза оборудуется мощной приточно-вытяжной вентиляцией с 8—12-кратным воздухообменом в час. Для предупреждения ожогов необходимо проявлять особую осторожность при работе с горячими щелоками, при ремонтных работах следует надевать резиновый фартук и перчатки и защищать глаза очками. Чтобы исключить возможность поражения электрическим током, обслуживающий персонал должен пользоваться галошами и перчатками из резины с улучшенными электроизоляционными свойствами. Опасны смеси водорода с хлором или воздухом, взрывающиеся от электрической искры и при местном повышении температуры до 400—500ºС. При получении едкого натра и хлора в электролизерах с ртутным катодом появляется дополнительная опасность для обслуживающего.персонала, связанная с ртутным отравлением. Допустимое содержание ртути в воздухе производственных помещений не должно превышать 0,01 мг/м3. Вопросы для самоконтроля 1. Характеристика пищевой соды. 2. Химические свойства, способы производства и применение 3. Сода кальцинированная. Способы производства. 4. Основные виды и применение 5. Каустическая сода (NaOH).Способы получения, марки и применение 6. Техника безопасности производства каустика План практического занятия 1. Характеристики пищевой соды.Химические свойства, способы производства и применение 2. Сода кальцинированная. Способы производства. Основные виды и применение 3. Каустическая сода (NaOH).Способы получения, марки и применение 4. Техника безопасности производства каустика
Рекомендуемая литература:
|
