Каустическая сода: формула, производство, применение, техника безопасности

Каустическая сода – самая распространенная, но и самая малоизвестная обычному потребителю сода, хотя не менее полезная в быту.

Химическая формула и ее состав

Каустическая сода – химическое вещество, состоящее из нескольких элементов: натрия, кислорода и водорода (по одному элементу). Имеет формулу – NaOН (рисунок 1).

Рисунок 1 – Химическая формула и структура каустической соды

Имеет множество названий, как технических – каустическая сода или каустик, гидроксид натрия, так и бытовых – жгучий натрий, едкая щелочь. Из всех известных щелочей – самая распространенная

Прилагательные «едкий, жгучий» к названию добавляются не случайно. Каустик способен вызвать ожог и буквально «разъедать» кожу (и другие вещества, в состав которых входит углерод).

Гидроксид натрия, как и пищевая и кальцинированная сода, белого цвета и не имеет запаха. Отличается от них агрегатным состоянием: каустик может быть в виде довольно крупных гранул, чешуек или в виде жидкости.

Свойства

Все свойства можно разделит на химические, физические.

Физические свойства

Основные физические свойства каустической соды:

• способность к поглощению водных паров, находящихся в воздухе;
• быстрая растворимость в воде. Процесс растворения сопровождается выделение большого количества тепла;
• в небольшом количестве воды ощущается как что-то «мыльное»;
• абсолютно не растворяется в ацетоне;
• находясь в жидком состоянии и открытой таре, может довольно легко перейти в газообразное состояние;
• электропроводность — способность переводить через себя электрический ток.

Химические свойства

Главное химическое свойство каустической соды – способность вступать в реакции с различными веществами:

• некоторыми металлами (цинк, алюминий, олово, магний) и сплавами;
• кислотами и солями;
• различными жирами и эфирами.

И не вступать с другими: пластик, резина, сталь, чугун.

При длительном взаимодействии с углекислым газом (находящимся в воздухе) постепенно образует кальцинированную соду.

Обычно люди не выделяют отдельные химические или физические реакции соды, они отмечают ее полезные свойства, которые можно применить в быту.

Польза и вред

Как и у любого вещества, у гидроксида натрия есть положительные и отрицательные стороны в использовании.

Плюсы:

• являясь щелочью, каустическая сода имеет эффект моющего и чистящего средства;
• растворяет жир и другие органические соединения;
• ее можно использовать для очистки труб и для профилактики засоров;
• невысокая стоимость.

Читайте также: Как прочистить канализационные трубы каустической содой.

Минусы:

• опасна, поэтому при использовании важно всегда учитывать технику безопасности, применяя защитные средства;
• вступает в реакции с металлами. Длительная реакция с эмалью ванны или раковины способно «разъесть» поверхность;
• бурно реагирует на соприкосновение с некоторыми металлами (цинк, олово, алюминий);
• сама по себе не горюча, но может возгораться при соединении с аммиаком.

Области применения

Свойства гидроксида натрия применяются в различных промышленных сферах, а также в домашних условиях.

Промышленное использование

Сельское хозяйство. Каустическая сода помогает бороться с вредителями на деревьях и кустарниках.

Пищевая промышленность. Гидроксид натрия используют как средство для обезжиривания тары, обработки инструментов, мойки различного оборудования, на котором создаются продукты, содержащие жиры и масла. Применяют его и как добавку, помогающую ускорить процесс производства.

На упаковках многих напитков, мороженого, некоторых видов шоколада можно увидеть пищевую добавку – Е524. В основе данной добавки лежит каустическая сода.

Химическое производство. Гидроксид натрия – отличный катализатор всевозможных реакций. Это часто используется в химии. Используется для изготовления различных масел и моющих средств.

Оборонная сфера. Благодаря взаимодействию с углекислым газом, вступая с ним в реакции каустическая сода его нейтрализует, она используется в гражданской обороне. В специальных дыхательных аппаратах применяется каустик для того, чтобы отчистить выдыхаемый воздух от углекислого газа.

Машиностроение. Производство современных щелочных аккумуляторов не обходится без каустической соды. Как и изготовление биотоплива.

Целлюлозное производство. Поскольку каустик хорошо «разъедает» бумагу различной плотности, его применяют на начальном этапе производства картона и различных древесных плит.

Легкая промышленность. Для отбеливания «нежных» тканей чаще всего используют кальцинированную соду, но для хлопка и льна сделали исключение. Отбеливание данных материалов происходит с помощью каустика. Применяется также в изготовлении шелка.

Нефтяная сфера. Нефтепродукты, в которые добавляются различные масла, изготавливаются с использованием гидроксида натрия.

Косметология. В основе всевозможных шампуней, мыльных средств, масел, пен для ванн лежит каустическая сода. Она используется, так как хорошо растворяется в воде и вступает в реакции с жирами.

Читайте подробнее: Каустическая сода применение.

Использование в бытовой сфере

• очистка ржавчины, накипи и нагаров;
• изготовление мыла в домашних условиях;
• чистка канализации и засоров в трубах;
• промывка чугунных батарей в системе отопления;
• Замена дорогих чистящих средств типа «Крот»

Советы по использованию каустической соды в быту.

Производство

До 17 века содой называли различные вещества и исследований данных веществ не проводилось. С ростом промышленного производства, потребность в данных продуктах возросла.  Тогда начались различные исследования и эксперименты по промышленному производству соды. В 1736 году Анри Монсо смог разделить общее название на три химических соединения: собственно, соду – карбонат натрия, карбонат калия и гидроксид натрия. В 1764 году был открыт способ химический производства соды.

За столетие было предложено несколько вариантов производства соды (аммиачный, известковый), но широкое применение нашел только известковый метод, просуществовавший до 20 века. Сегодня подобный прием (рисунок 2) используют как эксперимент для любителей химии.

Рисунок 2 – Химический способ получения каустической соды

В конце 19 века появился новый способ производства каустической соды – электрохимический, которым пользуются и поныне.

Потребность в каустике из года в год только растет. Россия на мировом рынке занимает только 1% производства (рисунок 3). Лидерами, как в потреблении, так и производстве гидроксида натрия являются Китай, США и Евросоюз.

Рисунок 3 – Производство и потребление каустической соды в мире

В то же время, в самой РФ рынок заполнен отечественным продуктом. Основные российские производители справляются с потребностями рынка (рисунок 4). Стоит отметить, что рынок каустической соды в РФ развивается медленнее, чем мировые площадки.

Рисунок 4 – Основные российские производители каустика, их доля в общем объеме производства

Техника безопасности

Каустик относится ко 2 классу опасности, уже этот факт говорит о том, что в работе с ним необходимы определенные меры предосторожности:

• необходимо использовать различные защитные средства для глаз, рук и тела: очки, резиновые перчатки, пропитанная специальным раствором одежда;
• перед тем, как начать какие-то работы с содой, нужно убедиться, что предметы и поверхности не изготовлены из металлов, с которыми каустик вступает в агрессивную реакцию;
• при использовании соблюдать пропорции (вода/каустик), указанные в рецепте, особенно это актуально при чистке эмалированной поверхности;
• после того, как работы выполнены, следует тщательно помыть руки;
• следить за тем, чтобы концентрация вещества в воздухе не превысила нормы (0,5 мг/м³). Для этого нужно держать емкости закрытыми;
• хранить едкий натрий следует в защищенном от детей и животных месте, в плотно закрытой упаковке;

О соблюдении мер безопасности при использовании каустической соды знают даже хозяйки, употребляющие гидроксид натрия в мыловарении и других бытовых нуждах.

Хранение и транспортировка

Для производителя ГОСТ устанавливает определенные требования к упаковке каустической соды.  А также правила его хранения и транспортировки.

Жидкий каустик разливается по контейнерам различного объема. Требование к материалу особые: он не должен вступать в реакцию даже после длительного хранения. Перед тем, как разлить соду по емкостям, их тщательно промывают. Закрывают емкости герметично, несколькими крышками.

Гранулированный каустик упаковывают в специальные пластиковые мешки, к которым предъявляются те же требования.

Хранить каустическую соду необходимо при определенной температуре и уровне влаги, не нарушая режим.

В домашних условиях необходимо хранить каустическую соду в производственной таре.

Где продается

Каустическая сода — товар широкого потребления. Продается во всех хозяйственных магазинах, в отделах, где продаются стройматериалы, товары для сада, хозяйственный инвентарь. Продается как в обычных магазинах, так и в интернет-магазинах.

Несмотря на определенные недостатки, применение каустика на бытовом уровне по-прежнему популярно. Нужно только соблюдать меры безопасности, и данный вид соды также станет незаменимым и недорогим помощником  любой хозяйки.