диоксид натрия что это такое

Гидроксид натрия (Е524)

У скандинавских народов к рождественскому столу традиционно подают лютефиск. Дословно это название переводится как «рыба в щелочи», что, по сути, точно характеризует блюдо. Лютефиск – это предварительно высушенная рыба, которую несколько дней выдерживают в щелочном растворе, затем вымачивают в воде, обжаривают и подают к столу. В таком виде рыба приобретает необычную желеобразную консистенцию. В чем секрет? В том, что щелочной раствор скандинавы готовят из каустической соды – того самого агрессивного вещества, который в нашей стране больше знают, как средство для эффективного очищения канализационных труб. Наверное, многие сейчас подумали: «О, ужас! Как они могут это кушать?». Но должны вас еще больше ошеломить. Большинство из нас, если не ежедневно, то регулярно употребляет в пищу, содержащую каустическую соду. Просто в пищевой промышленности она прячется под другим именем – добавка Е524.

Общая характеристика

Научное название добавки Е524 – гидроксид натрия или едкий натр. Это очень агрессивное вещество синтетического происхождения не имеет аналогов в природе. В естественных для себя условиях оно принимает вид белых чешуек или небольших гранул мыльных на ощупь.

В наше время широко используется в разных отраслях жизнедеятельности, в том числе медицине, фармакологии, пищевой индустрии. В сельском хозяйстве, например, каустическую соду используют для проверки коровьего молока на наличие примесей. Это вещество применяют в производстве разных видов бытовой химии (самые популярные – для прочистки водопроводных и канализационных труб). В косметологии едкий натр добавляют в шампуни, мыло, жидкости для снятия лака, кремы, а также в средства для избавления от ороговевшей кожи. Кроме того, гидроксид натрия – незаменимое вещество в нефтеперерабатывающей, целлюлозно-бумажной промышленности и в производстве дизельного топлива.

В пищевой промышленности гидроксид натрия используют для регуляции кислотности, как стабилизатор и эмульгатор. Несмотря на весьма агрессивные свойства и внушительный список побочных эффектов, каустическая сода в качестве пищевой добавки разрешена во всем мире.

Опасные свойства каустической соды

Каустическая сода – довольно опасное вещество. На коже и слизистых оболочках при контакте с ней образуются глубокие и очень болезненные раны. Очень опасен контакт каустической соды с глазами, так как вызывает атрофию зрительного нерва, что ведет к слепоте. Если случайно вдохнуть порошок едкого натра, начнется приступ сильного кашля, одышка, появится боль в горле и даже возможен отек дыхательных легких. И можно только представить себе, что это вещество способно делать с нашими внутренними органами. Если случайно проглотить каустическую соду, очень быстро в животе появится сильная боль и чувство жжения, возможен анафилактический шок. При малейшем подозрении на отравление гидроксидом натрия важно немедленно вызвать скорую помощь. Участки кожи, пораженные едким натром, следует промыть несильным раствором борной или уксусной кислоты, слизистые оболочки – чистой водой, глаза – сначала обработать очень слабым раствором борной кислоты, а затем водой.

Хоть в пищевой промышленности гидроксид натрия используют в микродозах, но при регулярном употреблении пищи, содержащей Е524, возможны побочные эффекты.

В чем может содержаться

Пищевая добавка Е524 может содержаться в самых разных группах продукции, в которых выполняет самые разные функции. Взять хотя бы джемы и мармелады, в составе которых часто содержится гидроксид натрия. В этой группе продуктов добавка играет роль регулятора и стабилизатора уровня кислотности. Если добавить некоторое количество едкого натра в тесто для выпечки, то готовая продукция получит красивую румяную хрустящую корочку.

Самая известная сдоба, приготовленная с использованием каустической соды – это немецкие рогалики. Черные консервированные оливки получают свой темный цвет и характерную консистенцию также благодаря добавке Е524. В изделиях из шоколада, какао, сливочного масла или других видов жиров гидроксид натрия ускоряет расщепление белков. Эта добавка приходит на помощь и тогда, когда необходимо быстро и без труда очистить плоды от кожицы. Для этого фрукты, ягоды или овощи просто обрабатывают каустической содой. Кроме того, регулятор кислотности Е524 используют в производстве кисломолочной продукции, маргаринов, мороженого, разных видов сладостей.

Гидроксид натрия – опасное химическое соединение. И хоть в пищевой промышленности Е524 используется в небольших дозах, которые обычно не представляют опасности для человека, излишняя осторожность не повредит. Если не желаете или не можете отказаться от Е-содержащей пищи сами, то постарайтесь хотя бы минимизировать количество «ешек» в рационе маленьких детей. А для этого не забывайте перед покупкой продукта проверять, из чего он состоит.

Источник

Список опасных и безопасных Е-кодов продуктов питания

Вредны ли эти добавки? Специалисты-пищевики считают, что буква «Е» не так страшна, как ее малюют: применение добавок разрешено во многих странах, большинство из них не дает побочных эффектов. Но у медиков часто иное мнение.

Но медики все же настаивают на таком выводе: даже те пищевые добавки, которые производятся из натурального сырья, все же проходят глубокую химическую обработку. А поэтому последствия, сами понимаете, могут быть неоднозначными. Так что лучше есть то, что выращено своими руками без всяких химикатов и сохранено без консервантов. Жаль только, что не все мы садоводы и огородники.

Пищевые добавки, запрещенные к применению в РФ:

Пищевые добавки, не разрешенные к применению в РФ:

E103, E107, E125, E127, E128, E140, E153-155, E160d, E160f, E166, E173-175, E180, E182, E209, E213-219, E225-228, E230-233, E237, E238, E241, E252, E253, E264, E281-283, E302, E303, E305, E308-314, E317, E318, E323-325, E328, E329, E343-345, E349, E350-352, E355-357, E359, E365-368, E370, E375, E381, E384, E387-390, E399, E403, E408, E409, E418, E419, E429-436, E441-444, E446, E462, E463, E465, E467, E474, E476-480, E482-489, E491-496, E505, E512, E519-523, E535, E537, E538, E541, E542, E550, E552, E554-557, E559, E560, E574, E576, E577, E579, E580, E622-625, E628, E629, E632-635, E640, E641, E906, E908-911, E913, E916-919, E922-926, E929, E942-946, E957, E959, E1000, E1001, E1105, E1503, E1521.

Некоторые характеристики других пищевых добавок:опасны E110, E123, E127, E129, E150, E151, E173-175, E210, E212, E216-219, E227, E228, E235, E242, E339-341, E400-403, E450-452, E521-523, E541-556, E559, E574-579, E620-625, E900, E912, E951, E954, E965, E967, E999, E1200-1202

сомнительны E102, E104, E120, E122, E124, E141, E150, E161, E173, E180, E241

канцерогены E131, E142, E210-217, E239

разрушают витамин B12 E220

нарушают деятельность желудочно-кишечного тракта E221-226

нарушают функцию кожи E230, E231, E233

вызывают сыпь E311, E312

содержат много холестерина E320, E321

нарушают пищеварение E338, E340, E341, E407, E450, E461-463, E466, E468

Перечень химических обозначений пищевых добавок в алфавитном порядке:

Классификация пищевых добавок:

ААгар-агар, 1)РК РЖ E406

Адипаты натрия E356

Адипаты калия Е357

Адипиновая кислота E355

Азорубин, кармазин С E122

Аллура красная AC О E129

Алюминий (порошкоподобный)О E173

Алюмосиликат О Е559

Алюмосиликат кальция О Е556

Алюмосиликат калия О E555

Алюмосиликат натрия О E554

Алюмофосфат натрия О Е541

Альгинат амония О E403

Альгинат калия О E402

Альгинат кальция О E404

Альгинат натрия E401

Альгинова кислота О E400

Амарант ОР Ведет к накоплению извести в почках! E123

Аннато, биксин, норбиксин E160b

Аскорбат кальция E302

Аскорбат натрия E301

Аскорбинова кислота E300

Аспартам 2)ОО ГМ E951

Читайте также: горем или гарем что это

Ацесульфам калия E950

Ацетаты калия E261

Ацетаты кальция E263

Ацетаты натрия E262

Ацетилированый дикрахмаладипат E1422

Ацетилированый дикрахмалфосфат E1414

Ацетилированый крахмал E1420

Ацетатизобутират сахарозы Е444

1) Натуральное, растительное желирующее вещество из красных водорослей. Неудобоваримое. Препятствует усвоению минеральных веществ организмом. В больших дозах оказывает слабительный эффект.

ББензоат калия ОС E212

Бензоат кальция E213

Бензоат натрия ОС E211

Бензойна кислота ОС E210

Бета-апо-8′-каротинал (C 30) E160e

Бета-апо-8′-каротиновой кислоты (C 30) этиловый эфир E160f

Бифенил, дифенил ВК E230

Борная кислота E284

Бутилгидроксианизол (BHA) РС Х E320

Бутилгидрокситолуол, ионол (BHT) С Х E321

ВВинная кислота (L(+)-винная кислота) E334

Воск канделильский E902

Воск карнаубский E903

Воск оксидированый полиэтиленовый E914

Воск пчелиный, белый и желтый E901

Гваяковая смола Е314

Гидроксид амония E527

Гидроксид калия E525

Гидроксид кальция E526

Гидроксид магния E528

Гидроксид натрия E524

Гидросульфит калия E228

Глутамат магния О E625

Глутаминова кислота О E620

Глутамат натрия I-замещенный О Е621

Глутамат калия I-замещенный О Е622

Глутамат аммония I-замещенный О Е624

Гуанилат кальция E629

Гуаниловая кислота E626

Гуарова камедь С E412

2) Искусственное вещество, производится из аммониака и формальдегида. В Западной Европе допущен только в сырах Provalone. Применяется в лекарственных препаратах, для дезинфекции кожи и мочевыводящих путей, а также в качестве консерванта в косметике

Динатрий 5′-рибонуклеотид E635

Дифенил С О 3) Е230

Диметилдикарбонат О Е242

Диоксид кремния аморфный (кремневая кислота) Е551

Двуокись углерода E290

Двуокись кремния E551

Двуокись титана E171

Додецилгалат С E312

3) Разрешен, как консервант против плесени и грибков для обработки кожуры цитрусовых, может быть перенесен пальцами на мякоть самого фрукта. Рекомендуется, после чистки, тщательно вымыть руки. У животных в больших дозах вызывает внутреннее кровотечение и изменения органов.

ЖЖирные кислоты E 570

ИИзоаскорбинат натрия Е316

Изоаскорбиновая (эриторбовая) кислота Е315

Инозиновая кислота Е630

KКамедь рожкового дерева С E410

Камедь карайи О Е416

Камедь гваяковая П Е241

Камедь ксантановая Е415

Камедь тары С Е417

Камедь геллановая Е418

Каррагинан О РК Е407

Карбамид (мочевина) Е927b

Краситель синий блестящий E133

Краситель черный ВК E151

Краситель пищевой оранжево-желтый ‘солнечный закат’ ОС E110

Краситель пищевой зеленый-S E142

Краситель пищевой ‘золото’ Е175

Краситель пищевой ‘индиго-кармин’ Е132

Краситель пищевой куркумин Е100

Краситель пищевой рибофлави Е101

Краситель пищевой тартразин ОС Е102

Краситель пищевой алканет (алканин) Е103

Краситель пищевой желтый хинолиновый С Е104

Краситель пищевой кармин (из насекомых щитовок!) C Е120

Краситель пищевой азорубин (кармуазин) С Е122

Краситель пищевой амарант С Е123

Краситель пищевой пунцовый С Е124

Краситель пищевой красный С Е128

Краситель пищевой красный ‘очаровательный’ (аллура) С Е129

Краситель пищевой синий патентованный Е131

Краситель пищевой индигокармин Е132

Краситель пищевой синий блестящий Е133

Краситель пищевой хлорофилл Е140

Краситель пищевой медные комплексы хлорофиллов Е141

Краситель пищевой зеленый S Е142

Краситель пищевой cахарные колеры простые Е150a

Краситель пищевой cахарные колеры сульфитные Е150b

Краситель пищевой cахарные колеры аммония О Е150с

Краситель пищевой cахарные колеры аммоний-сульфитные О Е150d

Краситель пищевой черный блестящий О Е151

Краситель пищевой уголь растительный Е153

Краситель пищевой коричневый FK С Е154

Краситель пищевой коричневый HT С Е155

Краситель пищевой каротины Е160a

Краситель пищевой экстракты аннато Е160b

Краситель пищевой маслосмолы паприки Е160c

Краситель пищевой ликопин Е160d

Краситель пищевой бета-апокаротиновый альдегид Е160e

Краситель пищевой эфиры бета-апо-8′-каротиновый кислоты Е160f

Краситель пищевой флавоксантин Е161b

Краситель пищевой красный свекольный Е162

Краситель пищевой антоцианы Е163

Краситель пищевой углекислые соли кальция Е170

Краситель пищевой титана диоксид Е171

Краситель пищевой окиси железа Е172

Краситель пищевой алюминий О Е173

Краситель пищевой серебро О Е174

Краситель пищевой золото О Е175

Краситель пищевой литолрубин BK С Е180

Концентрат токоферолов Е306

Краситель из паприки, капсантин, капсорубин E160c

Карбонаты натрия Е500

Карбонаты калия Е501

Карбонаты аммония Е503

Карбонаты магния Е504

Квасцы алюмо-натриевые О Е521

Квасцы алюмо-калиевые О Е522

Квасцы алюмо-аммиачные О Е523

ЛЛецитины, фосфатиды Е322

Лактат натрия Е325

Лактат кальция Е327

Лактат аммония Е328

Лимонная кислота Е330

Лактилаты натрия Е481

Лактилаты кальция Е482

ММуравьиная кислота Е236

Молочная кислота Е270

Малат аммония Е349

Малаты натрия Е350

Малаты кальция Е352

Мета-винная кислота Е353

Моно- и диглицериды жирных кислот Е471

Нитрит калия О Е249

Нитрат натрия О Е251

Нитрат натрия О Е252

ООрто-фенилфенол ВК О Е231

Орто-фенилфенола натриевая соль О Е232

Октилгаллат С О Е311

Орто-фосфорная кислота О РК Е338

Оксид кальция Е529

Пропионовая кислота О Е280

Пропионат натрия О Е281

Пропионат кальция О Е282

Пропионат калия О Е283

Пропилгаллат О Е310

Боровая кислота О Е284

Полиоксиэтиленсорбитан тристеарат О Е436

Пирофосфаты О Е450

Полифосфаты О Е452

Полидиметисилоксан О Е900

Полидекстрозы О Е1200

РРибонуклеотиды-5′ кальция Е 634

Сорбиновая кислота Е200

Сорбат натрия Е203

Сорбит и сорбитовый сироп Е420

Соли жирных кислот Е470

Сорбитанмоностеарат О Е491

Сорбитантристеарат О Е492

Сорбитанмонолаурат, СПЭН 20 О Е493

Сорбитанмоноолеат, СПЭН 80 О Е494

Сорбитанмонопальмитат, СПЭН 40 О Е495

Сорбитантриолеат, СПЭН 85 О Е496

Соляная кислота Е507

Серная кислота О Е513

Сульфаты натрия Е514

Сульфаты калия Е515

Сульфаты кальция Е516

Сульфаты аммония Е517

Сульфат алюминия О Е520

TТиабендазол ВК О Е233

Тартраты натрия Е335

Тартраты калия Е336

Тартраты калия-натрия Е337

Тартрат кальция Е354

Твин (полисорбат 20) О Е432

Твин (полисорбат 80) О Е433

Твин (полисорбат 40) О Е434

Твин (полисорбат 60) О Е435

Тиосульфат натрия Е539

УУголь растительный E153

Уксусная кислота ледяная Е260

Углерода диоксид Е290

ФФумаровая кислота Е297

Фосфаты натрия О Е339

Фосфаты калия О РК Е340

Фосфаты кальция О РК Е341

Фосфаты аммония Е342

Фосфаты аммония О Е343

Ферроцианид натрия Е535

Ферроцианид калия Е536

Ферроцианид кальция Е538

ХХлорид калия Е508

Хлорид кальция Е509

Хлорид аммония Е510

Хлорид магния Е511

ЦЦитраты натрия Е331

Цитраты калия Е332

Цитраты кальция Е333

Цитрат магния Е345

Цитраты аммония Е380

Цикламовая кислота и ее соли О Е952

Эфиры глицерина и смоляных кислот E445

Адрес: 390046, Рязанская область, город Рязань, ул. Свободы, дом 89

Источник

Гидроксид натрия

Гидроксид натрия (лат. Natrii hydroxidum ; другие названия — каустическая сода, каустик, едкий натр, едкая щёлочь) — самая распространённая щёлочь, химическая формула NaOH. В год в мире производится и потребляется более 57 миллионов тонн едкого натра.

Интересна история тривиальных названий как гидроксида натрия, так и других щелочей, название «едкая щёлочь» обусловлено свойством разъедать кожу, бумагу, и другие органические вещества, вызывая сильные ожоги. До XVII века щёлочью (фр. alkali) называли также карбонаты натрия и калия. В 1736 французский учёный А. Л. Дюамель дю Монсо впервые различил эти вещества: гидроксид натрия стали называть каустической содой, карбонат натрия — кальцинированной содой (по растению Salsola Soda, из золы которого её добывали), а карбонат калия — поташем. В настоящее время содой принято называть натриевые соли угольной кислоты. В английском и французском языках слово sodium означает натрий, potassium — калий.

Содержание

Физические свойства

ΔH 0 растворения для бесконечно разбавленного водного раствора −44,45 кДж/моль.

Из водных растворов при 12,3—61,8 °C кристаллизуется моногидрат (сингония ромбическая), температура плавления 65,1 °C; плотность 1,829 г/см³; ΔH 0 _обр −425,6 кДж/моль), в интервале от −28 до −24 °C — гептагидрат, от −24 до −17,7 °C — пентагидрат, от −17,7 до −5,4 °C — тетрагидрат (α-модификация), от −5,4 до 12,3 °C. Растворимость в метаноле 23,6 г/л (t = 28 °C), в этаноле 14,7 г/л (t = 28 °C). NaOH·3,5Н₂О (температура плавления 15,5 °C);

Химические свойства

Гидроксид натрия (едкая щёлочь) — сильное химическое основание (к сильным основаниям относят гидроксиды, молекулы которых полностью диссоциируют в воде), к ним относят гидроксиды щелочных и щёлочно-земельных металлов подгрупп Iа и IIа периодической системы Д. И. Менделеева, KOH (едкое кали), Ba(OH)₂ (едкий барит), LiOH, RbOH, CsOH. Щёлочность (основность) определяется валентностью металла, радиусом внешней электронной оболочки и электрохимической активностью: чем больше радиус электронной оболочки (увеличивается с порядковым номером), тем легче металл отдает электроны, и тем выше его электрохимическая активность и тем левее располагается элемент в электрохимическом ряду активности металлов, в котором за ноль принята активность водорода.

Водные растворы NaOH имеют сильную щелочную реакцию (pH 1%-раствора = 13). Основными методами определения щелочей в растворах являются реакции на гидроксид-ион (OH − ), (c фенолфталеином — малиновое окрашивание и метиловым оранжевым (метилоранжем) — жёлтое окрашивание). Чем больше гидроксид-ионов находится в растворе, тем сильнее щёлочь и тем интенсивнее окраска индикатора.

Гидроксид натрия вступает в реакции:

1.Нейтрализации с различными веществами в любых агрегатных состояниях, от растворов и газов до твёрдых веществ:

(2) H₂S + NaOH = NaHS + H₂O (кислая соль, при отношении 1:1)

(в целом такую реакцию можно представить простым ионным уравнением, реакция протекает с выделением тепла (экзотермическая реакция): OH − + H₃O + → 2H₂O.)

так и с растворами:

(Образующийся анион называется тетрагидроксоцинкат-ионом, а соль, которую можно выделить из раствора — тетрагидроксоцинкатом натрия. В аналогичные реакции гидроксид натрия вступает и c другими амфотерными оксидами.)

2. Обмена с солями в растворе:

Гидроксид натрия используется для осаждения гидроксидов металлов. К примеру, так получают гелеобразный гидроксид алюминия, действуя гидроксидом натрия на сульфат алюминия в водном растворе, при этом избегая избытка щёлочи и растворения осадка. Его и используют, в частности, для очистки воды от мелких взвесей.

2Na + + 2OH − + 2Cl − → 2Na + + 2O 2− + 2H + + 2Cl − → NaClO + NaCl + H₂O

4. С металлами: Гидроксид натрия вступает в реакцию с алюминием, цинком, титаном. Он не реагирует с железом и медью (металлами, которые имеют низкий электрохимический потенциал). Алюминий легко растворяется в едкой щёлочи с образованием хорошо растворимого комплекса — тетрагидроксиалюмината натрия и водорода:

2Al 0 + 2Na + + 8OH − + 6H + → 3H₂↑ + 2Na + [Al 3+ (OH) − ₄] −

с жирами (омыление), такая реакция необратима, так как получающаяся кислота со щёлочью образует мыло и глицерин. Глицерин впоследствии извлекается из подмыльных щёлоков путём вакуум-выпарки и дополнительной дистилляционной очистки полученных продуктов. Этот способ получения мыла был известен на Ближнем Востоке с VII века:

В результате взаимодействия жиров с гидроксидом натрия получают твёрдые мыла (они используются для производства кускового мыла), а с гидроксидом калия либо твёрдые, либо жидкие мыла, в зависимости от состава жира.

6. С многоатомными спиртами — с образованием алкоголятов:

7. Со стеклом: в результате длительного воздействия горячей гидроокиси натрия поверхность стекла становится матовой (выщелачивание силикатов):

Качественное определение ионов натрия

Общие
Гидроксид натрия


Традиционные названия	едкий натр, каустик, каустическая сода, едкая щелочь
Химическая формула	NaOH
Физические свойства
Молярная масса	39,997 г/моль
Плотность	1,59 г/см³
Термические свойства
Температура плавления	323 °C
Температура кипения	1403 °C
Химические свойства
Растворимость в воде	108,7 г/100 мл
Безопасность
Токсичность	Ацетат уранила-цинка
Цвет осадка	белый	бледно-жёлтый	жёлто-зелёный	желто-зелёный	белый	белый	бледно-жёлтый	зеленовато-жёлтый

Методы получения

Гидроксид натрия может получаться в промышленности химическими и электрохимическими методами.

Химические методы получения гидроксида натрия

К химическим методам получения гидроксида натрия относятся известковый и ферритный.

Химические методы получения гидроксида натрия имеют существенные недостатки: расходуется большое количество энергоносителей, получаемый едкий натр сильно загрязнен примесями.

В настоящее время эти методы почти полностью вытеснены электрохимическими методами производства.

Известковый метод

Известковый метод получения гидроксида натрия заключается во взаимодействии раствора соды с известковым молоком при температуре около 80°С. Этот процесс называется каустификацией; он проходит по реакции:

В результате реакции получается раствор гидроксида натрия и осадок карбоната кальция. Карбонат кальция отделяется от раствора, который упаривается до получения расплавленного продукта, содержащего около 92 % масс. NaOH. Затем NaOH плавят и разливают в железные барабаны, где он застывает.

Ферритный метод

Ферритный метод получения гидроксида натрия состоит из двух этапов:

Реакция 1 представляет собой процесс спекания кальцинированной соды с окисью железа при температуре 1100—1200°С. При этом образуется спек — феррит натрия и выделяется двуокись углерода. Далее спек обрабатывают (выщелачивают) водой по реакции 2; получается раствор гидроксида натрия и осадок Fe₂O₃*xH₂О, который после отделения его от раствора возвращается в процесс. Получаемый раствор щелочи содержит около 400 г/л NaOH. Его упаривают до получения продукта, содержащего около 92 % масс. NaOH, а затем получают твердый продукт в виде гранул или хлопьев.

Электрохимические методы получения гидроксида натрия

Электрохимически гидроксид натрия получают электролизом растворов галита (минерала, состоящего в основном из поваренной соли NaCl) с одновременным получением водорода и хлора. Этот процесс можно представить суммарной формулой:

Едкая щёлочь и хлор вырабатываются тремя электрохимическими методами. Два из них — электролиз с твёрдым катодом (диафрагменный и мембранный методы), третий — электролиз с жидким ртутным катодом (ртутный метод).

В мировой производственной практике используются все три метода получения хлора и каустика с явной тенденцией к увеличению доли мембранного электролиза.

Показатель на 1 тонну NaOH	Ртутный метод	Диафрагменный метод	Мембранный метод
Выход хлора %	99	96	98,5
Электроэнергия (кВт·ч)	3 150	3 260	2 520
Концентрация NaOH	50	12	35
Чистота хлора	99,2	98	99,3
Чистота водорода	99,9	99,9	99,9
Массовая доля O₂ в хлоре, %	0,1	1—2	0,3
Массовая доля Cl − в NaOH, %	0,003	1—1,2	0,005

В России приблизительно 35 % от всего выпускаемого каустика вырабатывается электролизом с ртутным катодом и 65 % — электролизом с твёрдым катодом (диафрагменный и мембранный методы).

Диафрагменный метод

Наиболее простым, из электрохимических методов, в плане организации процесса и конструкционных материалов для электролизера, является диафрагменный метод получения гидроксида натрия.

Раствор соли в диафрагменном электролизере непрерывно подается в анодное пространство и протекает через, как правило, нанесённую на стальную катодную сетку асбестовую диафрагму, в которую, иногда, добавляют небольшое количество полимерных волокон.

Во многих конструкциях электролизеров катод полностью погружен под слой анолита (электролита из анодного пространства), а выделяющийся на катодной сетке водород отводится из под катода при помощи газоотводных труб, не проникая через диафрагму в анодное пространство благодаря противотоку.

В качестве анода в диафрагменных электролизерах может использоваться графитовый или угольный электроды. На сегодня их в основном заменили титановые аноды с окисно-рутениево-титановым покрытием (аноды ОРТА) или другие малорасходуемые.

На следующей стадии электролитический щёлок упаривают и доводят содержание в нём NaOH до товарной концентрации 42—50 % масс. в соответствии со стандартом.

Поваренная соль, сульфат натрия и другие примеси при повышении их концентрации в растворе выше их предела растворимости выпадают в осадок. Раствор едкой щёлочи декантируют от осадка и передают в качестве готового продукта на склад или продолжают стадию упаривания для получения твёрдого продукта, с последующим плавлением, чешуированием или грануляцией.

Обратную, то есть кристаллизовавшуюся в осадок поваренную соль возвращают назад в процесс, приготавливая из неё так называемый обратный рассол. От неё, во избежание накапливания примесей в растворах, перед приготовлением обратного рассола отделяют примеси.

Убыль анолита восполняют добавкой свежего рассола, получаемого подземным выщелачиванием соляных пластов, минеральных рассолов типа бишофита, предварительно очищенного от примесей или растворением галита. Свежий рассол перед смешиванием его с обратным рассолом очищают от механических взвесей и значительной части ионов кальция и магния.

Полученный хлор отделяется от паров воды, компримируется и подаётся либо на производство хлорсодержащих продуктов, либо на сжижение.

Благодаря относительной простоте и дешевизне диафрагменный метод получения гидроксида натрия до сих пор широко используется в промышленности.

Мембранный метод

Мембранный метод производства гидроксида натрия наиболее энергоэффективен, однако сложен в организации и эксплуатации.

С точки зрения электрохимических процессов мембранный метод подобен диафрагменному, но анодное и катодное пространства полностью разделены непроницаемой для анионов катионообменной мембраной. Благодаря этому свойству становится возможным получение более чистых, чем в случае с диафрагменного метода, щелоков. Поэтому в мембранном электролизере, в отличие от диафрагменного, не один поток, а два.

В анодное пространство поступает, как и в диафрагменном методе, поток раствора соли. А в катодное — деионизированная вода. Из катодного пространства вытекает поток обедненного анолита, содержащего так же примеси гипохлорит- и хлорат-ионов и хлор, а из анодного — щелока и водород, практически не содержащие примесей и близкие к товарной концентрации, что уменьшает затраты энергии на их упаривание и очистку.

Щелочь, получаемая с помощью мембранного электролиза, практически не уступает по качеству получаемой при помощи метода с использованием ртутного катода и постепенно заменяет щелочь, получаемую ртутным методом.

Однако, питающий раствор соли (как свежий так и оборотный) и вода предварительно максимально очищается от любых примесей. Такая тщательная очистка определяется высокой стоимость полимерных катионообменных мембран и их уязвимость к примесям в питающем растворе.

Кроме того, ограниченная геометрическая форма а также низкая механическая прочность и термическая стойкость ионообменных мембран во многом определяют сравнительно сложные конструкции установок мембранного электролиза. По той же причине мембранные установки требуют наиболее сложных систем автоматического контроля и управления.

Ртутный метод с жидким катодом

В ряду электрохимических методов получения щелоков самым эффективным способом является электролиз с ртутным катодом. Щелока, полученные при электролизе с жидким ртутным катодом, значительно чище полученных диафрагменным способом (Для некоторых производств это критично. Например, в производстве искусственных волокон можно применять только высокочистый каустик.), а по сравнению с мембранным методом организация процесса при получении щелочи ртутным методом гораздо проще.

Установка для ртутного электролиза состоит из электролизёра, разлагателя амальгамы и ртутного насоса, объединённых между собой ртутепроводящими коммуникациями.

Катодом электролизёра служит поток ртути, прокачиваемой насосом. Аноды — графитовые, угольные или малоизнашивающиеся (ОРТА, ТДМА или другие). Вместе с ртутью через электролизёр непрерывно течёт поток питающего поваренной соли.

На аноде происходит окисление ионов хлора из электролита, и выделяется хлор:

Хлор и анолит отводится из электролизёра. Анолит, выходящий из электролизера, донасыщают свежим галитом, извлекают из него примеси, внесённые с ним, а также вымываемые из анодов и конструкционных материалов, и возвращают на электролиз. Перед донасыщением из анолита извлекают растворённый в нём хлор.

На катоде восстанавливаются ионы натрия, которые образуют слабый раствор натрия в ртути (амальгаму натрия):

Na + + е = Na 0 nNa + + nHg − = Na + Hg

Амальгама непрерывно перетекает из электролизёра в разлагатель амальгамы. В разлагатель также непрерывно подаётся высоко очищенная вода. В нём амальгама натрия в результате самопроизвольного химического процесса почти полностью разлагается водой с образованием ртути, раствора каустика и водорода:

Полученный таким образом раствор каустика, являющийся товарным продуктом, практически не содержит примесей. Ртуть почти полностью освобождается от натрия и возвращается в электролизер. Водород отводится на очистку.

Растущие требования к экологической безопасности производств и дороговизна металлической ртути ведут к постепенному вытеснению ртутного метода методами получения щелочи с твердым катодом, в особенности мембранным методом.

Лабораторные методы получения

В лаборатории гидроксид натрия иногда получают химическими способами, но чаще используется небольшой электролизер диафрагменного или мембранного типа.

Рынок каустической соды

Мировое производство натра едкого, 2005 год

Производитель	Объём производства, млн.тонн	Доля в мировом производстве
DOW	6.363	11.1
Occidental Chemical Company	2.552	4.4
Formosa Plastics	2.016	3.5
PPG	1.684	2.9
Bayer	1.507	2.6
Solvay	1.252	2.2
Akzo Nobel	1.157	2.0
Tosoh	1.110	1.9
Arkema	1.049	1.8
Olin	0.970	1.7
Россия	1.290	2.24
Китай	9.138	15.88
Другие	27.559	47,87
Всего:	57,541	100

В России согласно ГОСТ 2263-79 производятся следующие марки натра едкого:

ТР — твёрдый ртутный (чешуированный);

ТД — твёрдый диафрагменный (плавленый);

РР — раствор ртутный;

РХ — раствор химический;

РД — раствор диафрагменный.

Наименование показателя	ТР ОКП 21 3211 0400	ТД ОКП 21 3212 0200	РР ОКП 21 3211 0100	РХ 1 сорт ОКП 21 3221 0530	РХ 2 сорт ОКП 21 3221 0540	РД Высший сорт ОКП 21 3212 0320	РД Первый сорт ОКП 21 3212 0330
Внешний вид	Чешуированная масса белого цвета. Допускается слабая окраска	Плавленая масса белого цвета. Допускается слабая окраска	Бесцветная прозрачная жидкость	Бесцветная или окрашенная жидкость. Допускается выкристаллизованный осадок	Бесцветная или окрашенная жидкость. Допускается выкристаллизованный осадок	Бесцветная или окрашенная жидкость. Допускается выкристаллизованный осадок	Бесцветная или окрашенная жидкость. Допускается выкристаллизованный осадок
Массовая доля гидроксида натрия, %, не менее	98,5	94,0	42,0	45,5	43,0	46,0	44,0

Показатели российского рынка жидкого натра едкого в 2005—2006 г.

Наименование предприятия	2005 г. тыс.тонн	2006 г. тыс.тонн	доля в 2005 г.%	доля в 2006 г.%
ОАО «Каустик», Стерлитамак	239	249	20	20
ОАО «Каустик», Волгоград	210	216	18	18
ОАО «Саянскхимпласт»	129	111	11	9
ООО «Усольехимпром»	84	99	7	8
ОАО «Сибур-Нефтехим»	87	92	7	8
ОАО «Химпром», Чебоксары	82	92	7	8
ВОАО «Химпром», Волгоград	87	90	7	7
ЗАО «Илимхимпром»	70	84	6	7
ОАО «КЧХК»	81	79	7	6
НАК «АЗОТ»	73	61	6	5
ОАО «Химпром», Кемерово	42	44	4	4
Итого:	1184	1217	100	100

Показатели российского рынка твердого натра едкого в 2005—2006 г.

Наименование предприятия	2005 г. тонн	2006 г. тонн	доля в 2005 г.%	доля в 2006 г.%
ОАО «Каустик», Волгоград	67504	63510	62	60
ОАО «Каустик», Стерлитамак	34105	34761	31	33
ОАО «Сибур-Нефтехим»	1279	833	1	1
ВОАО «Химпром», Волгоград	5768	7115	5	7
Итого:	108565	106219	100	100

Применение

Едкий натр применяется во множестве отраслей промышленности и для бытовых нужд:

Меры предосторожности при обращении с гидроксидом натрия

Источник

Читайте также: для чего нужен алгоритм