Natri hydroxide

Sodium HydroxideDanh pháp IUPACSodium hydroxideTên khácXút, xút ăn daNhận dạngSố CAS1310-73-2PubChem14798Số EINECS215-185-5KEGGD01169MeSHSodium+HydroxideChEBI32145Số RTECSWB4900000Ảnh Jmol-3DảnhSMILESInChITham chiếu Gmelin68430UNII55X04QC32IThuộc tínhCông thức phân tửNaOHKhối lượng mol39,99634 g/molBề ngoàitinh thể màu trắngKhối lượng riêng2,1 g/cm³, rắnĐiểm nóng chảy 318 °C (591 K; 604 °F) Điểm sôi 1.390 °C (1.660 K; 2.530 °F) Độ hòa tan trong nước111 g/100 mL (20 ℃), xem thêm bảng độ tanĐộ bazơ (pKb)-2,43Cấu trúcCấu trúc tinh thểTrực thoi, oS8Nhóm không gianCmcm, No. 63Hằng số mạnga = 0,34013 nm, b = 1,1378 nm, c = 0,33984 nmNhiệt hóa họcEnthalpyhình thành ΔfHo298-425,8 kJ·mol-1Entropy mol tiêu chuẩn So29864,4 J·mol-1·K-1Nhiệt dung59,5 J/mol KCác nguy hiểmNFPA 704 Điểm bắt lửakhông bắt lửaPELTWA 2 mg/m³[1]LD5040 mg/kg (mouse, intraperitoneal)[2]RELC 2 mg/m³[1]IDLH10 mg/m³[1]Ký hiệu GHSBáo hiệu GHSNguy hiểmChỉ dẫn nguy hiểm GHSH290, H314Chỉ dẫn phòng ngừa GHSP280, P305+P351+P338, P310Các hợp chất liên quanNhóm chức liên quanLithi hydroxideKali hydroxideRubidi hydroxideCaesi hydroxideFranci hydroxide

Natri hydroxide (công thức hóa học: NaOH)[3] hay thường được gọi là xút hoặc xút ăn da hay là kiềm NaOH (kiềm ăn da) là một hợp chất vô cơ của natri. Natri hydroxide tạo thành dung dịch base mạnh khi hòa tan trong dung môi như nước. Dung dịch NaOH có tính nhờn, làm bục vải, giấy và ăn mòn da. Nó được sử dụng nhiều trong các ngành công nghiệp như giấy, luyện nhôm, dệt nhuộm, xà phòng, chất tẩy rửa, tơ nhân tạo… Sản lượng trên thế giới năm 1998 vào khoảng 45 triệu tấn. Natri hydroxide cũng được sử dụng chủ yếu trong các phòng thí nghiệm, như làm khô các khí hay thuốc thử.

Natri hydroxide tinh khiết là chất rắn không màu ở dạng viên, vảy hoặc hạt hoặc ở dạng dung dịch bão hòa 50%. Natri hydroxide rất dễ hấp thụ CO2 trong không khí vì vậy nó thường được bảo quản ở trong bình có nắp kín. Nó hòa tan mãnh liệt với nước và giải phóng một lượng nhiệt lớn. Nó cũng hòa tan trong ethanolt, methanol, ether và các dung môi không phân cực, và để lại màu vàng trên giấy và sợi.

Natri hydroxide là chất rắn không màu, hút ẩm mạnh, tan nhiều trong nước và tỏa nhiệt.

Dung dịch natri hydroxide có tính nhờn, làm bục vải, giấy và ăn mòn da.

Enthalpy hòa tan của NaOH là ΔHo -44,5kJ/mol..

Ở trong dung dịch nó tạo thành dạng monohydrat NaOH·H2O ở 12,3-61,8 ℃ với nhiệt độ nóng chảy 65,1 ℃ và tỷ trọng trong dung dịch là 1,829 g/cm³.

• Là một base mạnh: làm quỳ tím hóa xanh, dung dịch phenolphthalein hóa hồng.
• Phản ứng với các acid tạo thành muối và nước:

NaOH(dd) + HCl(dd) → NaCl(dd) + H2O

• Phản ứng với oxide acid: SO2, CO2,…

2NaOH + SO2 → Na2SO3 + H2O NaOH + SO2 → NaHSO3

• Phản ứng với các acid hữu cơ tạo thành muối của nó và thủy phân ester, peptide:

• Phản ứng với muối tạo thành base mới và muối mới (điều kiện: sau phản ứng phải tạo thành chất kết tủa hoặc bay hơi):

2NaOH + CuCl2 → 2NaCl + Cu(OH)2↓

• Tác dụng một số kim loại mà oxide, hydroxide của chúng có tính lưỡng tính (Al, Zn…):

2NaOH + 2Al + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2↑ 2NaOH + Zn → Na2ZnO2 + H2↑

• Tác dụng với hợp chất lưỡng tính:

NaOH + Al(OH)3 → NaAl(OH)4 2NaOH + Al2O3 → 2NaAlO2 + H2O

Toàn bộ dây chuyền sản xuất xút ăn da (NaOH) là dựa trên phản ứng điện phân dung dịch NaCl bão hòa (nước muối). Trong quá trình này dung dịch muối (NaCl) được điện phân thành clo nguyên tố (trong buồng anode), dung dịch natri hydroxide, và hydro nguyên tố (trong buồng cathode)[4][5] Nhà máy có thiết bị để sản xuất đồng thời xút và clo thường được gọi là nhà máy xút-chlor.

Phản ứng tổng thể để sản xuất xút và clo bằng điện phân là:

2Na+ + 2H2O + 2e− → H2↑ + 2NaOH

Phản ứng điện phân dung dịch muối ăn trong bình điện phân có màng ngăn:

2NaCl + 2H2O → 2NaOH + H2↑ + Cl2↑

Điểm phân biệt giữa các công nghệ này là ở phương pháp ngăn cản không cho natri hydroxide và khí clo lẫn lộn với nhau, nhằm tạo ra các sản phẩm tinh khiết.

• Buồng điện phân kiểu thủy ngân: Trong buồng điện phân kiểu thủy ngân thì không sử dụng màng hoặc màn chắn mà sử dụng thủy ngân như một phương tiện chia tách. Xem thêm Công nghệ Castner-Kellner. Tuy nhiên, công nghệ này hiện nay đang bị cấm dần vì sử dụng một lượng lớn thủy ngân, một kim loại rất độc hại.
• Buồng điện phân kiểu màng chắn:

Trong buồng điện phân kiểu màng chắn, nước muối từ khoang anode chảy qua màng chia tách để đến khoang cathode; vật liệu làm màng chia tách là amian phủ trên cathode có nhiều lỗ.[6]

Không nhất thiết màng chắn phải là amian, nếu điều chế ở quy mô phòng thí nghiệm có thể thay thế nó bằng miếng giấy A4 hơ trên hơi sáp paraphin (hoặc không hơ sáp cũng có thể được nhưng hiệu quả kém hơn). Nếu thực hiện đúng cách miếng giấy sẽ chỉ cho nước và một số ion đi qua, các phần tử bọt khí sẽ bị giữ lại, nhờ đó clo không khuếch tán sang và không tác dụng được với natri hydroxide. Tuy nhiên phải đảm bảo cân bằng nồng độ chất tan hai bên màng, nếu không thì không phải clo sẽ khuếch tán mà chính natri hydroxide sẽ khuếch tán qua màng và tác dụng với clo. Có thể ngăn cản sự khuếch tán của natri hydroxide bằng cách cung cấp thật nhiều natri chloride vào bể điện phân ở nửa có điện cực giải phòng khí chlor, natri chloride vừa cân bằng nồng độ ion và vừa tạo ra một lượng lớn anion Cl− có tác dụng cản trở sự hòa tan mang tính vật lý của clo vào nước.

Còn cách khác để tạo một màng ngăn, chúng ta có thể dùng loại giấy tạp chí dày (loại này là giấy phủ cao lanh hay còn gọi là silic dioxide. Loại này có tính chất ưu việt nhất nhưng cần phải ngâm nước một thời gian cho nước thấm vào thì các ion mới đi qua được.

• Buồng điện phân kiểu màng ngăn.[5][7] Còn trong buồng điện phân kiểu màng ngăn thì màng chia tách là một màng trao đổi ion.[8][9][10]

Natri hydroxide có nhiều ứng dụng rộng rãi trong đời sống và công nghiệp

Nó được dùng trong:

• Sản xuất xà phòng, chất tẩy, bột giặt
• Sản xuất tơ nhân tạo
• Sản xuất giấy
• Điều chế natri kim loại bằng cách điện phân
• Sản xuất nhôm (làm sạch quặng nhôm trước khi sản xuất)
• Chế biến dầu mỏ và nhiều ngành công nghiệp hóa chất khác.

• Certified Lye – History, manufacture, first aid, storage, and safety of sodium hydroxide.
• International Chemical Safety Card 0360
• NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards
• European Chemicals Bureau Lưu trữ ngày 22 tháng 7 năm 2011 tại Wayback Machine
• Chlorine Online Lưu trữ ngày 26 tháng 12 năm 2007 tại Wayback Machine – Facts about chlorine; sodium hydroxide is an important co-product of chlorine.
• The Chlorine Institute, Inc. website Lưu trữ ngày 27 tháng 8 năm 2012 tại Wayback Machine
• Natri hydroxide products of Bayer MaterialScience in North America Lưu trữ ngày 22 tháng 8 năm 2006 tại Wayback Machine
• Titration of acids with sodium hydroxide – freeware for data analysis, simulation of curves and pH calculation
• Brine electrolysis Lưu trữ ngày 1 tháng 11 năm 2010 tại Wayback Machine

1. N. N. Greenwood, A. Earnshaw, Chemistry of the Elements, ấn bản lần thứ 2, Butterworth-Heinemann, Oxford, UK, 1997.
2. Heaton A. (1996) An Introduction to Industrial Chemistry, ấn bản lần thứ 3, New York: Blackie. ISBN 0-7514-0272-9.
3. Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, ấn bản lần thứ 5 (trực tuyến[liên kết hỏng], cần có tài khoản người sử dụng), John Wiley & Sons. Truy cập ngày 21 tháng 11 năm 2005.
4. Euro Chlor – How is chlorine made? Chlorine Online Lưu trữ ngày 23 tháng 9 năm 2006 tại Wayback Machine