수산화 나트륨 (NAOH) : 구조, 특성, 용도, 합성 - 화학 - 2026

수산화 나트륨 그의 화학식의 NaOH이고, 염기 또는 알칼리 금속의 강한 구성되는 무기 화합물이다. 물에서 5 % 용액의 pH는 14에 가깝습니다.

흡습성이 매우 높은 흰색 고체로 공기 중의 이산화탄소를 흡수하여 탄산나트륨을 형성 할 수도 있습니다. 상업적으로 플라스틱 병에 담긴 알약으로 공기 중에 너무 오래 노출 될 수 없으며 주걱으로 취급해서는 안됩니다.

시계 유리에있는 수산화 나트륨 정제. 출처 : 기계 판독 가능 작성자가 제공되지 않았습니다. Walkerma는 (저작권 주장에 근거하여) 가정했습니다.

수산화 나트륨은 수산화칼슘과 탄산나트륨을 반응시켜 합성 할 수있다. 그러나 현재는 본질적으로 염수의 전기 분해에 의해 합성되며 염소 가스 생산의 부산물입니다.

NaOH의 높은 염기도를 감안할 때 종이, 비누, 세제, 염료 등의 생산과 같은 다양한 용도와 응용 분야가 있습니다. 또한 가정용 청소, 수처리, 알루미늄 가공, 의약품 제조 등에 사용됩니다. 그리고 무엇보다 우수한 2 차 패턴입니다.

수산화 나트륨은 부식성이 강하여 피부와 눈에 자극과 화상을 일으킬 수 있습니다. 먼지를 흡입하면 폐부종을 일으킬 수 있습니다. 한편, 그 섭취는 소화관에 심각한 손상을 일으켜 사망에이를 수 있습니다.

구조

무수

NaOH 이온. 출처 : Gabriel Bolívar.

상단 이미지는 NaOH를 구성하는 이온을 보여줍니다. 개구 ^+의 양이온은 , 자색 구로 표현되는 히드 록실 음이온 (수산화 또는 수산기) OH 동안 ^- 홍백 의해 구. 나 둘 ⁺ 와 OH ^- 이온 들이 반대 전하의 정전 인력을 통해 서로 상호 작용한다.

수산화 나트륨의 구조

한 나의 매력 때문에 이러한 상호 작용은 비 방향성 ⁺ OH ^- 이온 쌍 일정한 거리에서 타인의 영향을 미칠 수 있습니다. 결과는 나트륨이다 ⁺ 이온 OH와 같은 방식으로 서로 반발 ^- 이온 그들이 정렬 및주기 (결정질) 구조의 설립 최소 에너지의 결정을 정의 할 때까지.

따라서 무수 NaOH (물 없음)의 사방 정계 결정이 나타납니다.

무수 수산화 나트륨의 결정 구조를 나타냅니다. 출처 : Wikipedia를 통한 Quibik.

이온은 충분히 응집력을 유지하여 NaOH의 무수 결정이 323ºC에서 녹습니다 (환경에 습도가없는 경우).

수화물

나 둘 ⁺ 와 OH ^- 쉽게 물 분자에 의해 용 매화 (수화)되는 이온이다. 이것은 결정의 망상 에너지보다 수화를 선호하며, 이것이 NaOH가 물과 접촉 할 때 많은 에너지를 방출하는 이유입니다.

그러나 무수 결정은 용해되지 않은 물 분자를 수용 할 수 있습니다. 즉, 수산화 나트륨은 다수의 수화물을 형성 할 수있는, NaOH를 · nH의 ₂ O. OH 하나와 수소 결합을 형성 할 수있는 물 분자 ^- (HOH을-OH ^- ), 또는 나트륨과 좌표 ⁺ (NA ⁺ - OH ₂ ).

NaOH와 H ₂ O 의 몰비에 따라 일 수화물 (NaOH · H ₂ O), 이수화 물 (NaOH · 2H ₂ O), 삼중화물 (NaOH · 3.5H ₂ O), 4 수화물 (NaOH · 4H ₂ O) 이 발생할 수 있습니다. , 수화물 (NaOH · 7H ₂ O) 및 기타.

이러한 각각의 수화물은 다른 질량 백분율과 다른 온도에서 NaOH의 수용액으로부터 결정화 될 수 있습니다. 결과적으로 NaOH는 복잡한 수용성 다이어그램을 나타냅니다.

일반적으로 수화물 결정은 밀도가 낮고 융점이 낮습니다. 이는 사실이라는 물 분자 나 사이 "을 방해"상호 작용 ⁺ 와 OH ^- 이온 명소 희생 추가 쌍극자 - 쌍극자 힘.

물리 화학적 특성

이름

IUPAC 선호 이름 : 수산화 나트륨. 기타 이름 : 가성 소다, Ascarite (덜 일반적)

몰 질량

39.9971g / 몰

외관

흰색, 장 액성 또는 불투명 한 고체 또는 결정.

녹는 점

323ºC

비점

1,388 ºC

수용성

25 ° C의 온도에서 1,000g / L 이것은 물에 얼마나 녹을 수 있는지 보여줍니다.

그 수용액은 점성이 있고 물의 약 80 배의 점도 값을 가지며 처음에는 많은 열을 방출합니다. 접촉하면 피부에있는 지방산의 비누화로 인해 피부가 미끄 럽게됩니다.

염기도 (pKb)

-0.56

pH

물의 5 % w / w 용액은 pH가 14에 가깝습니다.

굴절률 (nD)

파장 580.4nm에서 : 320 ° C에서 1,433, 420 ° C에서 1,421

안정

탄산나트륨의 형성을 방지하기 위해 용기를 밀폐해야합니다. 이는 흡습성이 높기 때문에 주변의 수분과 CO ₂ 함량을 흡수하게됩니다 .

분해

가열되어 분해되면 산화 나트륨 연기가 발생합니다.

자동 발화점

가연성 없음

점도

350 ° C에서 4.0 cPoise

기화열

1,388 ºC에서 175 kJ / mol

표면 장력

18 ° C의 물에서 2.72 % w / w의 용액에서 74.35 dynes / cm

반동

산으로

유기 및 무기 무기산과 반응하여 물과 해당 염을 생성합니다. 황산의 경우 반응은 발열 성입니다.

2 NaOH + H ₂ SO ₄ => Na ₂ SO ₄ + 2 H ₂ O

산 산화물로

예를 들어 이산화황과 반응하여 아황산염과 물을 제공합니다.

2 NaOH + SO ₂ => Na ₂ SO ₃ + H ₂ O

금속으로

그 수용액은 일부 금속과 반응하여 복잡한 나트륨 염을 생성합니다. 예를 들어, 아연과의 반응으로 아 연산 나트륨이 생성됩니다.

Zn + 2 NaOH + 2 H ₂ O => Na ₂ + H ₂

합성

수산화 나트륨은 주로 두 가지 방법으로 합성됩니다. 초기에 사용 된 탄산나트륨 사용과 현재 더 큰 산업 용도로 사용되는 염화나트륨의 전기 분해입니다.

탄산나트륨과 수산화칼슘의 반응

탄산나트륨은 가성 화로 알려진 과정에서 수산화칼슘과 반응합니다.

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

탄산 칼슘이 침전되어 수산화 나트륨이 상층 액에 남게되며 증발에 의해 농축됩니다.

탄산나트륨은 이전에 Solvay 공정에서 발생했습니다.

2 NaCl + CaCO ₃ => Na ₂ CO ₃ + CaCl ₂

염화나트륨의 전기 분해

염수에 존재하는 염화나트륨의 전기 분해는 수용액에서 수소 가스, 염화물 가스 및 수산화 나트륨을 생성합니다.

2 Nacl + 2 H ₂ O => H ₂ + Cl ₂ + 2 NaOH

전해 챔버는 티타늄 금속으로 만들어진 양극 (+)을 포함하는 구획과 소금물이 놓이는 장소로 구성됩니다. 이 구획은 다공성 막에 의해 음극 구획 (-)과 분리됩니다.

양극에서 다음 반응이 발생합니다.

2 CL ^- => CL ₂ + 2 전자 ^- (산화)

한편,이 반응은 음극에서 발생합니다.

2 H ₂ O 2 + E ^- => H ₂ + OH ^- (감소)

나트륨 (Na ⁺ )은 양극 구획에서 음극 구획으로 확산되어이를 분리하는 막을 통해 수산화 나트륨을 형성합니다.

응용

청소 도구

수산화 나트륨은 가정과 기업에서 사용되는 비누와 세제를 만드는 데 사용됩니다. 수산화 나트륨과 염소의 조합은 흰 옷 세탁에 사용되는 염소 표백제를 생성합니다.

또한 배수구에 축적 된 그리스를 제거하여 비누화 과정을 통해 비누로 전환하여 제거합니다. 이를 통해 가정 및 기타 건물에서 막힌 배관을 제거 할 수 있습니다.

제약 및 의약품

수산화 나트륨은 아스피린과 같은 일반적인 진통제를 만드는 데 사용됩니다. 또한 혈전 형성을 차단하는 항 응고 작용이있는 약물과 고 콜레스테롤 혈증을 감소시키는 약물이 있습니다.

에너지 프로세스

수산화 나트륨은 운송을 포함한 다양한 응용 분야에서 전기를 생산하기 위해 배터리처럼 작동하는 연료 전지 제조에 사용됩니다. 수산화 나트륨의 개입으로 제조 된 에폭시 수지는 풍력 터빈에 사용됩니다.

물 처리

수산화 나트륨은 물의 산성도를 중화시키고 물에서 중금속을 제거하는 데 사용됩니다. 또한 물 소독제 인 차아 염소산 나트륨 생산에도 사용됩니다.

수산화 나트륨은 황산 알루미늄과 반응하여 수산화 알루미늄을 형성합니다. 수처리 공장에서 입자의 침강을 증가시켜 정화를 생성하는 응집제입니다.

제지

수산화 나트륨은 목재 처리에서 황화 나트륨과 함께 사용되어 종이의 기초를 형성하는 거의 순수한 형태의 셀룰로오스를 얻습니다. 잉크를 분리하여 다시 사용할 수 있기 때문에 종이 재활용에도 사용됩니다.

산업 제조

수산화 나트륨은 레이온, 스판덱스, 폭발물, 에폭시 수지, 유리 및 세라믹 제조에 사용됩니다. 섬유 산업에서 염료를 만들고 면직물을 가공하는 데 사용됩니다.

사탕 수수 처리장에서 저온 수산화 나트륨은 사탕 수수 사탕 수수에서 에탄올을 생산하는 데 사용됩니다.

위험

수산화 나트륨은 부식성이 강한 화합물이므로 피부와의 접촉, 화상, 물집 및 영구적 인 흉터를 유발할 수 있습니다.

눈과 접촉하면 심한 화상, 부기, 통증, 시야 흐림을 유발할 수 있으며 심한 경우 영구 실명을 유발할 수 있습니다.

수산화 나트륨을 삼키면 입술, 혀, 목, 식도 및 위장에 화상을 입을 수 있습니다. 일반적인 증상 중에는 메스꺼움, 구토, 위경련 및 설사가 있습니다.

수산화 나트륨의 흡입은 드물고 공기 중 화합물의 먼지가 있거나이를 포함하는 안개가 형성 될 때만 발생할 수 있지만 폐에 자극을 유발합니다.

만성 노출의 경우 폐부종과 심각한 호흡 곤란을 유발할 수 있으며 이는 의학적 응급 상황입니다.

참고 문헌

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