氢氧化钠
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氢氧化钠 | |
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IUPAC名 Sodium hydroxide | |
别名 | 烧碱、固碱、粒碱、片碱、苛性钠、火碱、液堿、哥士的[注 1] |
识别 | |
CAS号 | 1310-73-2 ![]() |
PubChem | 14798 |
ChemSpider | 14114 |
SMILES |
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InChI |
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InChIKey | HEMHJVSKTPXQMS-REWHXWOFAM |
Gmelin | 68430 |
UN编号 | 1823 |
EINECS | 215-185-5 |
ChEBI | 32145 |
RTECS | WB4900000 |
KEGG | D01169 |
MeSH | Sodium+Hydroxide |
性质 | |
化学式 | NaOH |
摩尔质量 | 40.00 g·mol⁻¹ |
外观 | 白色不透明的蜡状固体 |
密度 | 2.13 g/cm3 |
熔点 | 318 ℃ (591 K) |
沸点 | 1388 ℃ (1661 K) |
溶解性(水) | 111 g/100 ml (20 ℃) |
溶解性(甲醇) | 238 g/L |
溶解性(乙醇) | <139 g/L |
蒸气压 | <2.4 kPa (20 ℃) |
pKb | -0.56 (NaOH(aq) ↔ Na+ + OH–) [1] |
折光度n D |
1.3576 |
危险性 | |
欧盟危险性符号 | |
警示术语 | R:R35-R37/38 |
安全术语 | S:S1/2, S26, S37/39, S45 |
MSDS | External MSDS |
欧盟编号 | 011-002-00-6 |
GHS危险性符号![]() | |
NFPA 704 | |
闪点 | 不可燃 |
相关物质 | |
相关氢氧化物 | 氢氧化锂 氢氧化钾 氢氧化铷 氢氧化铯 氢氧化钫 |
若非注明,所有数据均出自标准状态(25 ℃,100 kPa)下。 |
氢氧化钠(sodium hydroxide)又称苛性钠(caustic soda),俗称碱液(lye)、片碱、火碱、烧碱、液碱等,化学式为NaOH,是一种具有高腐蚀性的强碱,一般为白色片状或颗粒,能溶于水生成碱性溶液,另也能溶解于甲醇及乙醇。此碱性物具有潮解性,会吸收空气中的水蒸气,亦会吸取二氧化碳、二氧化硫等酸性气体。
氢氧化钠为常用的化学品之一。其应用广泛,为很多工业过程的必需品:常用于制造木浆纸张、纺织品、肥皂[2]及其他清洁剂,另也用于烟气脱硫与家用的水管疏通剂等。2004年全球总共制造了六千万吨的氢氧化钠,而总消耗量为五千一百万吨。[3]
化学性质
和酸反应
氢氧化钠溶于水中会完全解离成钠离子与氢氧根离子,可以和酸进行酸碱中和反应:
利用这一性质,可以制备一些酸的钠盐,如:
酸性很弱的苯酚也能与之反应:
和酸性氧化物反应
氢氧化钠在空气中容易变质,就是因为和空气中的二氧化碳发生了反应:
在溶液中发生,过量的二氧化碳会将碳酸钠转化为碳酸氢钠(俗称小苏打):
由于玻璃制品中含有二氧化硅,氢氧化钠会与之反应生成硅酸钠,使得玻璃仪器中的活塞黏著于仪器上,无法再次使用。因此,存放氢氧化钠的细口瓶一般用橡胶塞封口。如果以玻璃容器长时间盛装热的氢氧化钠溶液,会造成玻璃容器损坏,甚至破裂的情况。
同样地,氢氧化钠也能和三氧化铬、五氧化二磷、三氧化二砷、二氧化硫、二氧化硒等其它酸性氧化物反应,生成它们的盐:
和两性氧化物及氢氧化物的反应
氢氧化钠可以和两性氧化物或氢氧化物反应,生成盐和水,如:
和单质的反应
硼、硅和两性金属(如铍、铝、锌等)和氢氧化钠反应,放出氢气:
英国在1986年有一油罐车误装载重量百分率浓度为25%的氢氧化钠水溶液,氢氧化钠便与油罐壁上的铝产生化学变化,导致油罐因内部压力过载而受损,反应方程式如下所示:
和盐的反应
过渡金属的盐类和一些主族金属的盐可以和氢氧化钠反应,生成更难溶的氢氧化物,或转化为可溶性的羟基配合物再次溶解。
以上反应的产物的颜色、溶解度等可被用来测试某种阳离子。
对于汞等氢氧化物不能稳定存在的物质来说,会生产氧化物或氧化物的水合物沉淀:
氢氧化钠可以将过渡金属的酰基离子转化为阴离子酸根(简单离子或多聚离子),如VO2+、UO22+等:
氢氧化钠跟铵盐产生反应,生成氨气、水和相应的钠盐。此为铵离子的检验方法。
和其它无机物的反应
和有机物的反应
氢氧化钠可以将卤代烃、酯和酰卤水解。其醇溶液可以用于卤代烃的消去。例如:
另外,氢氧化钠是一种碱,可提供氢氧根离子,可催化羟醛缩合反应。首先,氢氧根离子会去质子化醛或酮,生成烯醇负离子和水,该烯醇负离子会进攻令一电中性的醛或酮,生成羟醛加成物负离子。然后加成物会质子化,在第一步所生成的水上拿掉质子,在生成最终的羟醛产物后,亦同时再生氢氧根离子(催化剂)。
由于氢氧化钠可以提供氢氧根离子,所以亦可催化酮-烯醇互变异构[5]。这叫碱催化酮-烯醇互变异构:
![](http://images.weserv.nl/?url=//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/7/77/Ketoenol3.png/500px-Ketoenol3.png)
工业制法
氢氧化钠为工业中制氯气过程的副产物,工业上,透过电解大量饱和食盐水以量产氯气,然而,当氯离子氧化成氯气逸出的同时,溶液中也只剩下氢氧化钠一种溶质,反应方程式如下所示[6]:
19世纪以前,氢氧化钠的制备通常会先以勒布朗制碱法生成前驱物碳酸钠,再通过高温煅烧,使得碳酸钠分解为氧化钠与二氧化碳,最后,将氧化钠溶于水中,便可制得氢氧化钠:
另外,也可利用复分解制备氢氧化钠,碳酸钠(俗称为苏打)与氢氧化钙(俗称为熟石灰)的反应方程式如下所示:[7]
安全性
![](http://images.weserv.nl/?url=//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/a1/GHS-pictogram-acid.svg/120px-GHS-pictogram-acid.svg.png)
![](http://images.weserv.nl/?url=//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/0/09/Sodium_hydroxide_burn.png/170px-Sodium_hydroxide_burn.png)
氢氧化钠固体或其溶液皆能灼伤皮肤,对无防护措施者可造成永久性伤害(如疤痕)。倘若让氢氧化钠直接接触眼睛的话,严重者甚至可造成失明。个人防护措施,诸如橡胶手套、防护衣与护目镜等便能大大降低接触氢氧化钠所带来的危险。
氢氧化钠溶于水中(如稀释),抑或是与酸反应,都会放出大量的热量,可能导致灼伤或点燃易燃物(如有机溶剂)。除此之外,氢氧化钠能够腐蚀一些金属(如铝)生成易燃的氢气,还能够轻度腐蚀玻璃制品,应慎选储存氢氧化钠的容器材质。[8]
参看
参考资料
- ^ Sortierte Liste: pKb-Werte, nach Ordnungszahl sortiert. – Das Periodensystem online. [2019-01-15]. (原始内容存档于2018-11-16).
- ^ Morfit, Campbell. A treatise on chemistry applied to the manufacture of soap and candles. Parry and McMillan. 1856.
- ^ Cetin Kurt, Jürgen Bittner, Sodium Hydroxide, Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Weinheim: Wiley-VCH, 2005, doi:10.1002/14356007.a24_345.pub2
- ^ 乙酸乙酯 Ethyl acetate. 物竞数据库. [2021-01-19]. (原始内容存档于2021-02-06) (中文).
添加微量的酸或碱能促进水解反应。
- ^ 曾昭琼. 《有机化学》第四版上册 第四版. 北京: 高等教育出版社. 2005. ISBN 7-04-013845-X.
- ^ 氢氧化钠 Sodium hydroxide. 物竞数据库. [2021-01-19]. (原始内容存档于2021-02-06) (中文).
将二次精制盐水电解,于阳极室生成氯气,阳极室盐水中的Na+通过离子膜进入阴极室与阴极室的0H生成氢氧化钠,H+直接在阴极上放电生成氢气
- ^ Chemistry:Precision and Design.Verne Biddle, Gregory Parker.A Beka Book, Inc.
- ^ aluminium_water_hydrogen.pdf (application/pdf Object) (PDF). www1.eere.energy.gov. 2008 [January 15, 2013]. (原始内容 (PDF)存档于2012年9月14日).
注释
外部链接
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