氢氧化钠是固体还是液体？氢氧化钠的性质、用途及制取方法详解
氢氧化钠是固体还是液体？氢氧化钠的性质、用途及制取方法详解
氢氧化钠，俗称烧碱、火碱、苛性钠，是一种具有强腐蚀性的强碱。它在工业、化学实验以及日常生活中都有广泛的应用。本文将详细介绍氢氧化钠的性质、用途及其制取方法。
氢氧化钠的性质
物理特征
纯的无水氢氧化钠为白色半透明结晶状固体，熔点为318.4℃。市售烧碱有固态和液态两种：纯固体烧碱呈白色，有块装、片状、棒状、粒状，质脆；纯液体烧碱为无色透明液体。在空气中易潮解并吸收二氧化碳。
氢氧化钠易溶于水，溶解时放出热量。此外，它还易溶于乙醇、甘油，但不溶于乙醚、丙酮、液氨。
化学特征
氢氧化钠水溶液呈强碱性。根据浓度不同，可以生成含有1、2、3.5、4.5和7个水分子的水合物。它是一种重要的强碱性化工原料，对纤维、皮肤、玻璃、陶瓷等有腐蚀作用。
氢氧化钠能与多种物质发生反应：
- 与金属铝和锌、非金属硼和硅等反应放出氢
- 与氯、溴、碘等卤素发生歧化反应
- 与无机酸反应生成相应的盐类
- 能从水溶液中沉淀金属离子成为氢氧化物
- 能皂化酯类，生成相应的有机酸钠盐和醇
- 能脱除化合物中的氯化氢，如与氯丙醇反应生成环氧丙烷和氯化钠
氢氧化钠的用途
化学反应剂：氢氧化钠常作为反应剂，用于合成各种化学物质。例如，它可以与酸发生中和反应，生成盐和水；可以与酸性氧化物发生反应，生成盐和水。
清洁剂：氢氧化钠可以去除油脂、污垢和污渍等。在工业生产中，氢氧化钠也常用于清洗设备、管道和表面。
脱水剂：氢氧化钠可以用于从混合物中分离出水分。例如，在石油工业中，氢氧化钠可以用于从原油中脱除水分；在纺织工业中，它可以用于从棉纱中脱除水分。
加工助剂：氢氧化钠可以改善材料的加工性能。例如，在橡胶工业中，氢氧化钠可以促进橡胶的塑化和混炼；在造纸工业中，它可以改善纸张的平滑度和强度。
电镀：氢氧化钠在电镀过程中可以作为电解质溶液，帮助电子转移并促进金属沉积。此外，氢氧化钠还可以调节电镀液的pH值，以保证电镀过程的顺利进行。
纺织工业：氢氧化钠在纺织工业中也有广泛的应用。例如，它可以用于煮炼棉纱、丝绸和亚麻等织物；可以用于制造人造丝、人造棉和合成纤维等；还可以用于印染和整理织物等。此外，氢氧化钠还可以用于制作一些化学纤维，如尼龙、涤纶和聚酯等。
水处理：氢氧化钠可以用于污水处理和净化水体。例如，它可以与酸性物质发生中和反应，调节水体的pH值；可以去除水中的有害物质；可以用于制备消毒剂和杀菌剂等。在水处理过程中，氢氧化钠还可以与其他化学品一起使用，以实现更好的净化效果。
氢氧化钠的制取方法
实验室制法
钠盐与氧化钙反应
主要的实验过程是先将生石灰放于水中，反应后变为熟石灰，然后把碳酸氢钠的固体颗粒加入熟石灰中，搅拌加快其反应，待其反应一会儿后，静置片刻，随着碳酸钙的沉淀，上层清液就是氢氧化钠溶液，最后倒出即可。这一过程涉及到的化学反应方程式有：
CaO + H₂O =Ca(OH)₂
NaHCO₃+ Ca(OH)₂=CaCO₃↓+ NaOH + H₂O钠与水反应
主要的实验过程是先拿出一块金属钠，除去其表面的煤油和氧化层，将其放入盛有水的烧杯中，会出现钠浮在水面上、熔化成小球、在水面上游动和钠咝咝作响的现象，概括起来就是浮、熔、游、响。其化学反应方程式是：
2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑
工业制法
苛化法
主要是将纯碱、石灰分别经化碱制成纯碱溶液、石灰制成石灰乳，于99～101℃进行苛化反应，苛化液经澄清、蒸发浓缩至40%以上，制得液体烧碱，再将浓缩液进一步熬浓固化，制得固体烧碱成品，苛化泥用水洗涤，洗水用于化碱，其化学反应方程式是：
Na2CO3+Ca(OH)2= 2NaOH+CaCO3↓隔膜电解法
主要是将原盐化盐后加入纯碱、烧碱、氯化钡精制剂除去钙、镁、硫酸根离子等杂质，再于澄清槽中加入聚丙烯酸钠或苛化麸皮以加速沉淀，砂滤后加入盐酸中和，盐水经预热后送去电解，电解液经预热、蒸发、分盐、冷却，制得液体烧碱，进一步熬浓即得固体烧碱成品，其化学反应方程式是：
2NaCl+2H2O[电解] = 2NaOH+Cl2↑+H2↑离子交换膜法
主要是将原盐化盐后进行盐水的精制，把一次精盐水经微孔烧结碳素管式过滤器进行过滤后，再经螫合离子交换树脂塔进行二次精制，使盐水中钙、镁含量降到0.002%以下，再将二次精制盐水电解，在阳极室生成氯气，阳极室盐水中的Na+通过离子膜进入阴极室与阴极室的OH生成氢氧化钠，其化学反应方程式是：
2NaCl+2H₂O= 2NaOH+H₂↑+Cl₂↑