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氢氧化钠滴定溶液的生产方法及用途

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0000 2020-08-17 13:30 评论( 0 ) 浏览( 1253 )

性质

氢氧化钠具有强碱性和有很强的吸湿性。易溶于水,溶解时放热,水溶液呈碱性,有滑腻感;腐蚀性极强,对纤维、皮肤、玻璃、陶瓷等有腐蚀作用。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;与酸类起中和作用而生成盐和水。[1]

毒理资料

氢氧化钠属中等毒性。其危险特性为:遇水和水蒸气大量放热,形成腐蚀性溶液。与酸发生中和反应并放热。具有强腐蚀性。燃烧(分解)产物:可能产生有害的毒性烟雾。其侵入途径为:吸入、食入。其健康危害为:有强烈刺激和腐蚀性。粉尘或烟雾刺激眼和呼吸道,腐蚀鼻中隔;皮肤和眼直接接触可引起灼伤;误服可造成消化道灼伤,粘膜糜烂、出血和休克。[2]

合成方法

生产烧碱的方法有苛化法和电解法两种。苛化法按原料不同分为纯碱苛化法和天然碱苛化法;电解法可分为隔膜电解法和离子交换膜法。[1]

苛化法

纯碱苛化法将纯碱、石灰分别经化碱制成纯碱溶液、化灰制成石灰乳,于99~101°C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。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。其反应方程式如下:Na2CO3+Ca(OH)2→2NaOH+CaCO3[1]
天然碱苛化法是天然碱经粉碎、溶解(或者碱卤)、澄清后加入石灰乳在95~100°C进行苛化,苛化液经澄清、蒸发浓缩至NaOH浓度46%左右、清液冷却、析盐后进一步熬浓。制得固体烧碱成品。苛化泥用水洗涤,洗水用于溶解天然碱。其反应方程式为:Na2CO3+Ca(OH)2→2NaOH+CaCO3↓ , NaHCO3+Ca(OH)2→NaOH+CaCO3↓+H2O。[1]

电解法

隔膜电解法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。盐泥洗水用于化盐。其反应方程式为:2NaCl+2H2O[电解]→2NaOH+Cl2↑+H2↑。[1]
离子交换膜法将原盐化盐后按传统的办法进行盐水精制,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,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OH-生成氢氧化钠,H+直接在阴极上放电生成氢气。电解过程中向阳极室加入适量的高纯度盐酸以中和返迁的OH-,阴极室中应加入所需纯水。在阴极室生成的高纯烧碱浓度为30%~32%(质量),可以直接作为液碱产品,也可以进一步熬浓,制得周体烧碱成品。其反应方程式为:2NaCl+2H2O→2NaOH+H2↑+Cl2↑。[1]

提纯

氢氧化钠含有的杂质通常有铁、氯化钠、硅酸盐、碳酸盐等。取100g工业氢氧化钠溶于1L无水乙醇(不含乙醛)中,在不含二氧化碳、湿气的干燥空气中过滤,去除氯化物、碳酸盐、硅酸盐等杂质,浓缩滤液去除乙醇,随着浓缩分离掉生成的固体乙醇钠。用纯无水乙醇洗涤数次,长时间减压加热去除残留的乙醇,则得到纯度为99.8%左右的氢氧化钠。[1]

检测

对库存的氢氧化钠每季度至少检测一次,由于氢氧化钠放置时间过长,表面会与空气中二氧化碳发生反应,因此需要检测其有效成分的含量。将氢氧化钠试样充分溶解后,用标准的盐酸溶液来滴定,且同时用酚酞作指示剂,来测定氢氧化钠有效成分的含量。测试方法如下:[3]
(1)取干净的已知重量的称量瓶,加入20g左右的固体氢氧化钠,将盖盖紧称重;再用量筒量取40mL左右的氢氧化钠溶液倒入称量瓶。然后将试样移入500mL锥形瓶中,用蒸馏水冲洗称量瓶3~4次,再加100mL左右蒸馏水,慢慢摇动至全部溶解,稀释至400mL左右,冷却到室温后,充分混合。[3]
(2)用移液管吸取试液50mL注入250mL锥形瓶中,加入酚酞指示剂5滴,以1mol/L盐酸溶液滴定到恰好红色消失,记录耗用盐酸的体积,然后再加入甲基橙指示液两滴,继续用1mol/L盐酸滴定至溶液由黄变为橙色,记录这时共耗用盐酸的体积。[3]
(3)氢氧化钠的有效成分含量的计算:氢氧化钠的含量=
。式中:C1——1mol/L盐酸浓度;V1——滴定至酚酞等当点时耗用盐酸的体积,mL;V2——滴定至甲基橙等当点耗用盐酸的体积,mL; m——试样的质量,g。[3]

应用

氢氧化钠主要用于造纸、纤维素浆粕的生产和肥皂、合成洗涤剂、合成脂肪酸的生产以及动植物油脂的精炼。纺织印染工业用作棉布退浆剂、煮炼剂和丝光剂。化学工业用于生产硼砂、氰化钠、甲酸、草酸、苯酚等。石油工业用于精炼石油制品,并用于油田钻井泥浆中。还用于生产氧化铝、金属锌和金属铜的表面处理以及玻璃、搪瓷、制革、医药、染料和农药方面。食品级产品在食品工业上用做酸中和剂,可作柑橘、桃子等的去皮剂,也可作为空瓶、空罐等容器的洗涤剂,以及脱色剂、脱臭剂。[1]
氢氧化钠用作基本试剂时,可作中和剂、配合掩蔽剂、沉淀剂、沉淀掩蔽剂、少量二氧化碳和水的吸收剂,薄层分析法测定酮固醇的显色剂等,广泛应用于制造各种钠盐、肥皂、纸浆,整理棉织品、丝、粘胶纤维,橡胶制品的再生,金属清洗,电镀,漂白等。[1]
在化妆品膏霜类中,氢氧化钠和硬脂酸等皂化起乳化剂作用,用以制造雪花膏、洗发膏等。[1]

储存

氢氧化钠应储存于阴凉、干燥、通风良好的库房。应远离火种、热源。库温不超过35℃,相对湿度不超过80%。包装必须密封,切勿受潮。应与易(可)燃物、酸类等分开存放,切忌混储。储区应备有合适的材料收容泄漏物。
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