هیدروکسید سدیم یک ماده شیمیایی همه کاره است که در طیف وسیعی از صنایع، کاربردهای فراوانی دارد. سدیم هیدروکسید با نام های سود سوزآور ، کاستیک سودا و سود پرک نیز معروف است. به دلیل ویژگی‌های شیمیایی و فیزیکی قوی سدیم هیدروکسید، از آن در عملیات‌های تولید، صنایع پتروشیمی و فرایند های پاک‌سازی استفاده می شود.
با این حال داشتن اطلاعات کافی برای استفاده ایمن و موثر، آگاهی از ترکیب شیمیایی، خطرات و کاربردهای سدیم هیدروکسید ضروری است. بنابراین، اگر شما از این ماده در محل کار یا زندگی روزمره استفاده می کنید، ضروری است که با هیدروکسید سدیم بیشتر آشنا شوید.
با ما همراه باشید تا خواص شیمیایی و فیزیکی سدیم هیدروکسید را بررسی کنیم.
♦در سدیم هیدروکسید بین یون Na(+۱) و یون OH(-۱) پیوند یونی دارد.
♦هیدروکسید سدیم با اسیدهای پروتیک واکنش داده و آب و نمک را تشکیل دهد.
♦دارای pHبالای ۱۳ است.
♦هیدروکسید سدیم یک پایه محبوب است که برای شستشوی هیدروکسیدها یا اکسیدهای آمفوتریک استفاده می شود.
♦یک پیوند کووالانسی بین اکسیژن و هیدروژن در هیدروکسید وجود دارد.
سود سوزاور به عنوان پایه برای هیدرولیز استر‌ها ، آمیدها و آلکید هالیدها به دلیل دارا بودن خاصیت صابونی استفاده می شود. البته برای این منظور معمولا از هیدروکسید پتاسیم استفاده می کنند چون هیدروکسید سدیم انحلال پذیری ضعیفی در حلال های آلی دارد.
به دلیل خاصیت صابونی کاستیک سودا ، در صورت لمس آن با پوست دست ، احساس لغزندگی خواهید نمود. این اتفاق به دلیل این است که چربی های پوست ما مثل سبیوم ، حالت صابونی پیدا می کند.
سود سوزاور ماده ای بسیار واکنش دهنده است که با ترکیبات فراوانی واکنش می دهد. یکی از موادی که این ترکیب با آن واکنش می دهد ، اکسید های اسیدی مثل دی اکسید گوگرد است. این واکنش ها بیشتر به منظور فعالیت های زیست محیطی و جلوگیری از انتشار گاز های سمی حاصل از سوزاندن سوخت های فسیلی مثل نفت و زغال سنگ در اتمسفر صورت می گیرد.
واکنش سود سوزآور با اسیدها منجر به تولید آب و نمک می شود. چنین واکنش هایی گرمازا هستند و گرما تولید می کنند.
در آزمایشگاه های شیمی معمولا برای انجام تیتراسیون اسید و باز از سود مایع به عنوان استارتر استفاده نمی شود چون این ماده تمایل زیادی به جذب آب و گاز دی اکسید کربن از محیط دارد. برای مطالعه بیشتر درباره ی هیدروکسید سدیم با چه موادی واکنش نشان می دهد؟ خواندن مقاله" واکنش های شیمیایی سدیم هیدروکسید "را توصیه میکنیم.
در صنایع مختلف ، سدیم هیدروکسید به علت خورنده بودن ،به پمپ های فلزی آسیب می رساند و طول عمر آنها را کاهش می دهد. دما در این مورد یک عنصر حیاتی است. هر چه دما بیشتر باشد، سرعت واکنش و آسیب وارده به ترتیب بیشتر می شود.
بر خلاف سدیم هیدروکسید که تمایل زیادی به انحلال در آب دارد ، هیدروکسید در اکثر فلزات دیگر در آب نامحلول هستند و به همین خاطر از سود سوز آور به عنوان معرف برای تشخیص فلزات ته نشین شده استفاده می شود.
خاصیت فیزیکی به دسته از خواصی اطلاق می شود که بتوان آن ها را اندازه گیری کرد و یک ماده را در یک اصطلاح فیزیکی توصیف کرد. این ویژگی ها اغلب به عنوان ویژگی های قابل مشاهده مانند ابعاد، طول، وزن و غیره شناخته می شوند. در این مقاله به بررسی خواص فیزیکی سود سوزآور می پردازیم.
حالت خشک کاستیک سودا یا سود پرک دارای ساختمان کریستالی راست‌لوزی یا اورتورومبیک است که دستگاهی با سه بردار می باشد که در آن سه بردار نامساوی بوده و همه زاویه‌ها ۹۰ درجه هستند. در این ساختمان کریستالی ، اتم ها در لایه های هیدارارژیلیت ترکیب می شوند و هر اتم سدیم با شش اتم اکســـیژن احاطه شده است. اتم های هیدروژن در هیدروکسیل با اتم های اکسیژن ، گروه های قوی را شکل می دهند.
سود سوزآور در حالت جامد، رنگی سفید دارد و به شکل مایع بی رنگ یا کمی کدر است. هنگامی که سدیم هیدروکسید جامد، آب یا رطوبت موجود در هوا را جذب می کند، رنگ آن از سفید به زرد روشن و کم شدت تغییر می کند. برای تشخیص سدیم هیدروکسید از محلول های بی رنگ، می توانیم مقداری فنل فتالئین به آن اضافه کنیم. اگر رنگ محلول به صورتی یا قرمز تغییر کرد، می‌توان فهمید ، محلول حاوی سدیم هیدروکسید است.
سود مایع ۵۰ درصد از محلول از سدیم هیدروکسید دارای ویسکوزیته ۷۸ mPa است که نسبت به آب معمولی با ویسکوزیته ۱ mPa بسیار غلیظ تر می باشد. غلظت این محلول بیشتر شبیه غلظت روغن زیتون در دمای اتاق است. ویسکوزیته NaOH مانند دیگر مایعات شیمیایی ، تحت تاثیر دمای محیطی می باشد به این معنی که با کاهش دما ، غلظت افزایش پیدا می کند.
سود سوزآور در آب بسیار محلول است و محلول آن تابعی از دما است که با افزایش دما افزایش می یابد. هنگامی که سود سوزآور در آب حل می شود، OH- و Na+ آزاد می کند که منجر به یک محلول قلیایی قوی می شود. محلول این جزء شیمیایی در آب باعث تولید مقدار قابل توجهی گرما می شود. پس از آزاد شدن حرارت و ته نشین شدن واکنش، محلول به دست آمده کم و بیش بی رنگ و بی بو است.
سود سوزآور خالص در دمای ۳۱۸ درجه سانتیگراد ذوب می شود .نقطه جوش سدیم هیدروکسید برابر با ۱۳۸۸ درجه سانتیگراد است. در حالت جامد، سدیم هیدروکسید با خلوص ۹۹.۵ درصد ساخته می شود.
نقطه ذوب سود سوزآور حدود ۳۱۸ درجه سانتیگراد (یا ۵۹۱ کلوین) است. در این دما، سودسوزآور جامد، ذوب می شود و به مایع تبدیل می شود.
کلمه "Hygroscopicity" به این معنی است که سود سوزآور می تواند بخار آب، CO۲ و SO۲ موجود در هوا را جذب کند. این خاصیت در مورد محافظت از مواد مانند غذاها ، در برابر رطوبت هوا کاربردی است.
ســود سوزآور به شکل جامد بوی خاصــی ندارد اما مانند قلیایی های مشابه ، طعم تلخی دارد.
سدیـم هیدروکسید آبپوش های متعددی داردکه با فرمول ساختاری NaOH·nH۲O ایجاد می شوند.
آبپـوش های شناخته شده سدیم هیدروکسید به همراه فرمول شیمیایی عبارتند از:
هپتـاهیدرات (۷ آبه) : NaOH·۷H
پنتــاهیدرات (۵ آبه) : NaOH·۵H
تتــراهیدرات (۴ آبه) : NaOH·۴H
تری همی هیدرات (۳٫۵ آبه) : NaOH·۳٫۵H
تری هیدرات (۳ آبه) : NaOH·۳H
دی هیــدرات (۲ آبه) : NaOH·۲H
مونــوهیــدراته : (تک آبه) : NaOH·H
(تنها هیدراته دارای دمای ذوب ثابت)
ساخت هیدرات نیاز به کاهش دما دارد. کاهش تدریجی دما باعث ایجاد اشکال مختلف هیدرات می شود. وقتی دمای زیر ۱۲.۵ درجه سانتیگراد باشد، مونوهیدراتها می توانند تشکیل شوند.
اگر دما از این عدد فراتر رود، محلول به یک مونوهیدرات جـــامد و یک محلول مایع تبدیل می شود.
سود سوزآوری که در بازار یافت می شود معمولاً مونوهیدرات با چگالی ۱۸۲۹ کیلوگرم بر متر مکعب است. کاستیــک سودا در صنایع به صورت مونو هیدرات یا خشک به سود پــرک معروف است و بیشترین پایداری را دارد.
