Hidróxido de sodio

El hidróxido de sodio es una base altamente cáustica y un álcali que descompone las proteínas a temperatura ambiente normal y puede causar quemaduras químicas graves. Es altamente soluble en agua y absorbe fácilmente la humedad y el dióxido de carbono del aire. Forma una serie de hidratos NaOH·nH₂O. El monohidrato NaOH·H₂O cristaliza a partir de soluciones acuosas entre 12,3 y 61,8 °C. El "hidróxido de sodio" disponible comercialmente es a menudo este monohidrato, y los datos publicados pueden referirse a él en lugar del compuesto anhidro.

Como uno de los hidróxidos más simples, el hidróxido de sodio se usa con frecuencia junto con agua neutra y ácido clorhídrico ácido para demostrar la escala de pH a los estudiantes de química.

El hidróxido de sodio se usa en muchas industrias: en la fabricación de pulpa y papel, textiles, agua potable, jabones y detergentes, y como limpiador de desagües. La producción mundial en 2004 fue de aproximadamente 60 millones de toneladas, mientras que la demanda fue de 51 millones de toneladas.

Propiedades

Propiedades físicas

El hidróxido de sodio puro es un sólido cristalino incoloro que se funde a 318 °C (604 °F) sin descomposición y con un punto de ebullición de 1388 °C (2530 °F). Es altamente soluble en agua, con menor solubilidad en solventes polares como etanol y metanol. NaOH es insoluble en éter y otros solventes no polares.

Al igual que la hidratación del ácido sulfúrico, la disolución de hidróxido de sodio sólido en agua es una reacción altamente exotérmica en la que se libera una gran cantidad de calor, lo que representa una amenaza para la seguridad debido a la posibilidad de salpicaduras. La solución resultante suele ser incolora e inodora. Al igual que con otras soluciones alcalinas, se siente resbaladizo al contacto con la piel debido al proceso de saponificación que ocurre entre el NaOH y los aceites naturales de la piel.

Viscosidad

Las soluciones acuosas concentradas (50 %) de hidróxido de sodio tienen una viscosidad característica, 78 mPa·s, que es mucho mayor que la del agua (1,0 mPa·s) y cercana a la del aceite de oliva (85 mPa·s) a temperatura ambiente. La viscosidad del NaOH acuoso, como con cualquier químico líquido, está inversamente relacionada con su temperatura de servicio, es decir, su viscosidad disminuye a medida que aumenta la temperatura y viceversa. La viscosidad de las soluciones de hidróxido de sodio juega un papel directo en su aplicación, así como en su almacenamiento.

Hidrata

El hidróxido de sodio puede formar varios hidratos NaOH·nH₂O, que dan como resultado un diagrama de solubilidad complejo que fue descrito en detalle por S. U. Pickering en 1893. Los hidratos conocidos y los rangos aproximados de temperatura y concentración (porcentaje en masa de NaOH) de sus soluciones de agua saturada son:

• Heptahidratos, NaOH·7H₂O: de −28 °C (18,8%) a −24 °C (22,2%).
• Pentahydrate, NaOH·5H₂O: de −24 °C (22,2%) a −17,7 (24,8%).
• Tetrahydrate, NaOH·4H₂O, forma α: de −17.7 (24.8%) a +5.4 °C (32.5%).
• Tetrahydrate, NaOH·4H₂O, forma β: metaestable.
• Trihemihydrate, NaOH·3.5H₂O: de +5.4 °C (32,5%) a +15,38 °C (38,8%) y luego a +5.0 °C (45,7%).
• Trihydrate, NaOH·3H₂O: metaestable.
• Dihidrato, NaOH·2H₂O: de +5.0 °C (45,7%) a +12.3 °C (51%).
• Monohydrate, NaOH·H₂O: de +12.3 °C (51%) a 65.10 °C (69%) a 62.63 °C (73.1%).

Los primeros informes se refieren a hidratos con n = 0,5 o n = 2/3, pero cuidadosas investigaciones posteriores no lograron confirmar su existencia.

Los únicos hidratos con puntos de fusión estables son NaOH·H₂O (65,10 °C) y NaOH·3,5H₂O (15,38 °C). Los demás hidratos, excepto los metaestables NaOH·3H₂O y NaOH·4H_{2 El} O (β) se puede cristalizar a partir de soluciones de la composición adecuada, como se indica anteriormente. Sin embargo, las soluciones de NaOH se pueden sobreenfriar fácilmente en muchos grados, lo que permite la formación de hidratos (incluidos los metaestables) a partir de soluciones con diferentes concentraciones.

Por ejemplo, cuando se enfría una solución de NaOH y agua con una proporción molar de 1:2 (52,6 % de NaOH en masa), el monohidrato normalmente comienza a cristalizar (a unos 22 °C) antes que el dihidrato. Sin embargo, la solución se puede sobreenfriar fácilmente hasta -15 °C, momento en el que puede cristalizar rápidamente como dihidrato. Cuando se calienta, el dihidrato sólido puede fundirse directamente en una solución a 13,35 °C; sin embargo, una vez que la temperatura supere los 12,58 °C. a menudo se descompone en monohidrato sólido y una solución líquida. Incluso el hidrato n = 3,5 es difícil de cristalizar, porque la solución se sobreenfría tanto que otros hidratos se vuelven más estables.

Una solución de agua caliente que contiene un 73,1 % (masa) de NaOH es un eutéctico que se solidifica a aproximadamente 62,63 °C como una mezcla íntima de cristales anhidros y monohidratados.

Una segunda composición eutéctica estable es 45,4 % (masa) de NaOH, que se solidifica a unos 4,9 °C en una mezcla de cristales del dihidrato y del 3,5-hidrato.

El tercer eutéctico estable tiene un 18,4% (masa) de NaOH. Se solidifica a aproximadamente -28,7 °C como una mezcla de hielo de agua y heptahidrato NaOH·7H₂O.

Cuando se enfrían soluciones con menos del 18,4 % de NaOH, el hielo de agua cristaliza primero, dejando el NaOH en la solución.

La forma α del tetrahidrato tiene una densidad de 1,33 g/cm³. Se funde de manera congruente a 7,55 °C en un líquido con un 35,7 % de NaOH y una densidad de 1,392 g/cm³ y, por lo tanto, flota sobre él como el hielo sobre el agua. Sin embargo, a unos 4,9 °C, puede fundirse de manera incongruente en una mezcla de NaOH·3,5H₂O sólido y una solución líquida.

La forma β del tetrahidrato es metaestable y, a menudo, se transforma espontáneamente en la forma α cuando se enfría por debajo de -20 °C. Una vez iniciada, la transformación exotérmica se completa en pocos minutos, con un aumento del volumen del sólido del 6,5%. La forma β se puede cristalizar a partir de soluciones sobreenfriadas a -26 °C y se funde parcialmente a -1,83 °C.

El "hidróxido de sodio" de comercio suele ser el monohidrato (densidad 1,829 g/cm³). Los datos físicos en la literatura técnica pueden referirse a esta forma, en lugar del compuesto anhidro.

Estructura cristalina

NaOH y su monohidrato forman cristales ortorrómbicos con los grupos espaciales Cmcm (oS8) y Pbca (oP24), respectivamente. Las dimensiones de la celda de monohidrato son a = 1,1825, b = 0,6213, c = 0,6069 nm. Los átomos están dispuestos en una estructura de capa similar a la hidrargilita, con cada átomo de sodio rodeado por seis átomos de oxígeno, tres de iones de hidróxido y tres de moléculas de agua. Los átomos de hidrógeno de los hidroxilos forman fuertes enlaces con los átomos de oxígeno dentro de cada capa de O. Las capas de O adyacentes se mantienen unidas por enlaces de hidrógeno entre las moléculas de agua.

Propiedades químicas

Reacción con ácidos

El hidróxido de sodio reacciona con los ácidos próticos para producir agua y las sales correspondientes. Por ejemplo, cuando el hidróxido de sodio reacciona con el ácido clorhídrico, se forma cloruro de sodio:

NaOH(aq) + HCl(aq) → NaCl(aq) + H₂O(l)

En general, tales reacciones de neutralización están representadas por una simple ecuación iónica neta:

Oh.⁻(aq) + H⁺(aq) → H₂O(l)

Este tipo de reacción con un ácido fuerte libera calor y, por lo tanto, es exotérmica. Estas reacciones ácido-base también se pueden utilizar para valoraciones. Sin embargo, el hidróxido de sodio no se usa como estándar primario porque es higroscópico y absorbe dióxido de carbono del aire.

Reacción con óxidos ácidos

El hidróxido de sodio también reacciona con óxidos ácidos, como el dióxido de azufre. Tales reacciones se utilizan a menudo para "fregar" gases ácidos nocivos (como SO₂ y H₂S) producidos en la quema de carbón y así evitar su liberación a la atmósfera. Por ejemplo,

2 NaOH + SO₂ → Na₂SO₃ + H₂O

Reacción con metales y óxidos

El vidrio reacciona lentamente con soluciones acuosas de hidróxido de sodio a temperatura ambiente para formar silicatos solubles. Debido a esto, las juntas de vidrio y las llaves de paso expuestas al hidróxido de sodio tienden a "congelarse". Los matraces y los reactores químicos revestidos de vidrio se dañan por la exposición prolongada al hidróxido de sodio caliente, que también congela el vidrio. El hidróxido de sodio no ataca al hierro a temperatura ambiente, ya que el hierro no tiene propiedades anfóteras (es decir, solo se disuelve en ácido, no en base). Sin embargo, a altas temperaturas (por ejemplo, por encima de 500 °C), el hierro puede reaccionar endotérmicamente con el hidróxido de sodio para formar óxido de hierro (III), sodio metálico e hidrógeno gaseoso. Esto se debe a la menor entalpía de formación del óxido de hierro (III) (−824,2 kJ/mol) en comparación con el hidróxido de sodio (-500 kJ/mol) y al cambio de reacción de entropía positiva, lo que implica espontaneidad a altas temperaturas (ΔST > ΔH, ΔG < 0) y falta de espontaneidad a bajas temperaturas (ΔST < ΔH, ΔG > 0). Considere la siguiente reacción entre hidróxido de sodio fundido y limaduras de hierro finamente divididas:

4 Fe + 6 NaOH → 2 Fe₂O₃ + 6 Na + 3 H₂

Sin embargo, algunos metales de transición pueden reaccionar vigorosamente con el hidróxido de sodio en condiciones más suaves.

En 1986, un camión cisterna de aluminio en el Reino Unido se utilizó por error para transportar una solución de hidróxido de sodio al 25 %, lo que provocó la presurización del contenido y daños en el camión cisterna. La presurización se debió al hidrógeno gaseoso que se produce en la reacción entre el hidróxido de sodio y el aluminio:

2 Al + 2 NaOH + 6 H₂O → 2 Na[Al(OH)₄+ 3 H₂

Precipitante

A diferencia del hidróxido de sodio, que es soluble, los hidróxidos de la mayoría de los metales de transición son insolubles y, por lo tanto, el hidróxido de sodio se puede usar para precipitar hidróxidos de metales de transición. Se observan los siguientes colores:

• Cobre - azul
• Iron(II) - verde
• Iron(III) - amarillo / marrón

Las sales de zinc y plomo se disuelven en un exceso de hidróxido de sodio para dar una solución clara de Na₂ZnO₂ o Na₂PbO₂.

El hidróxido de aluminio se utiliza como floculante gelatinoso para filtrar partículas en el tratamiento del agua. El hidróxido de aluminio se prepara en la planta de tratamiento a partir de sulfato de aluminio haciéndolo reaccionar con hidróxido de sodio o bicarbonato.

Al₂(SO₄)₃ + 6 NaOH → 2 Al(OH)₃ + 3 Na₂SO₄

Al₂(SO₄)₃ + 6 NaHCO₃ → 2 Al(OH)₃ + 3 Na₂SO₄ + 6 CO₂

Saponificación

El hidróxido de sodio se puede utilizar para la hidrólisis impulsada por bases de ésteres (como en la saponificación), amidas y haluros de alquilo. Sin embargo, la solubilidad limitada del hidróxido de sodio en solventes orgánicos significa que a menudo se prefiere el hidróxido de potasio (KOH) más soluble. Tocar una solución de hidróxido de sodio con las manos desnudas, aunque no se recomienda, produce una sensación resbaladiza. Esto sucede porque los aceites de la piel, como el sebo, se convierten en jabón. A pesar de la solubilidad en propilenglicol, es poco probable que reemplace el agua en la saponificación debido a la reacción primaria del propilenglicol con la grasa antes de la reacción entre el hidróxido de sodio y la grasa.

Producción

El hidróxido de sodio se produce industrialmente como una solución al 50 % mediante variaciones del proceso electrolítico de cloro-álcali. En este proceso también se produce cloro gaseoso. El hidróxido de sodio sólido se obtiene de esta solución por evaporación del agua. El hidróxido de sodio sólido se vende más comúnmente como escamas, gránulos y bloques colados.

En 2004, la producción mundial se estimó en 60 millones de toneladas secas de hidróxido de sodio y la demanda se estimó en 51 millones de toneladas. En 1998, la producción mundial total fue de alrededor de 45 millones de toneladas. América del Norte y Asia aportaron cada uno alrededor de 14 millones de toneladas, mientras que Europa produjo alrededor de 10 millones de toneladas. En los Estados Unidos, el principal productor de hidróxido de sodio es Olin, que tiene una producción anual de alrededor de 5,7 millones de toneladas en sitios en Freeport, Texas y Plaquemine, Louisiana, St Gabriel, Louisiana, McIntosh, Alabama, Charleston, Tennessee, Niagara Falls, Nueva York y Becancour, Canadá. Otros productores estadounidenses importantes incluyen Oxychem, Westlake, Shintek y Formosa. Todas estas empresas utilizan el proceso de cloro-álcali.

Históricamente, el hidróxido de sodio se producía tratando el carbonato de sodio con hidróxido de calcio en una reacción de metátesis que aprovecha el hecho de que el hidróxido de sodio es soluble, mientras que el carbonato de calcio no lo es. Este proceso se denominó caustificación.

Ca (OH)₂(aq) + Na₂CO₃s) → CaCO₃s) + 2 NaOH(aq)

Este proceso fue reemplazado por el proceso Solvay a fines del siglo XIX, que a su vez fue reemplazado por el proceso Leblanc y luego el proceso de cloro-álcali que se usa en la actualidad.

El hidróxido de sodio también se produce combinando sodio metálico puro con agua. Los subproductos son gas de hidrógeno y calor, que a menudo dan como resultado una llama.

2 Na(s) + 2 H₂O(l) → 2 NaOH(aq) + H₂

Esta reacción se usa comúnmente para demostrar la reactividad de los metales alcalinos en entornos académicos; sin embargo, no es comercialmente viable, ya que el aislamiento del sodio metálico normalmente se realiza mediante reducción o electrólisis de compuestos de sodio, incluido el hidróxido de sodio.

Usos

El hidróxido de sodio es una base fuerte popular utilizada en la industria. El hidróxido de sodio se utiliza en la fabricación de sales de sodio y detergentes, regulación del pH y síntesis orgánica. A granel, se maneja con mayor frecuencia como una solución acuosa, ya que las soluciones son más baratas y fáciles de manejar.

El hidróxido de sodio se usa en muchos escenarios donde es deseable aumentar la alcalinidad de una mezcla o neutralizar ácidos.

Por ejemplo, en la industria del petróleo, el hidróxido de sodio se usa como aditivo en el lodo de perforación para aumentar la alcalinidad en los sistemas de lodo de bentonita, aumentar la viscosidad del lodo y neutralizar cualquier gas ácido (como el sulfuro de hidrógeno y el dióxido de carbono). que pueden encontrarse en la formación geológica a medida que avanza la perforación.

Otro uso es en pruebas de niebla salina donde se necesita regular el pH. El hidróxido de sodio se usa con ácido clorhídrico para equilibrar el pH. La sal resultante, NaCl, es el agente corrosivo que se usa en la prueba estándar de niebla salina con pH neutro.

El petróleo crudo de mala calidad se puede tratar con hidróxido de sodio para eliminar las impurezas sulfurosas en un proceso conocido como lavado cáustico. Como antes, el hidróxido de sodio reacciona con ácidos débiles como el sulfuro de hidrógeno y los mercaptanos para producir sales de sodio no volátiles, que pueden eliminarse. El desecho que se forma es tóxico y difícil de tratar, y el proceso está prohibido en muchos países debido a esto. En 2006, Trafigura utilizó el proceso y luego vertió los desechos en Costa de Marfil.

Otros usos comunes del hidróxido de sodio incluyen:

• para hacer jabóns y detergentes. El hidróxido de sodio se utiliza para el jabón de barras duras, mientras que el hidroxido de potasio se utiliza para jabón líquido. El hidróxido de sodio se utiliza más a menudo que el hidroxido de potasio porque es más barato y se necesita una cantidad menor.
• como limpiadores de drenaje que contienen hidróxido de sodio convierten grasas y grasa que pueden obstruir tuberías en jabón, que se disuelve en agua (ver agente de limpieza).
• para fabricar fibras textiles artificiales (como Rayon).
• en la fabricación de papel. Alrededor del 56% del hidróxido de sodio producido es utilizado por la industria, 25% de los cuales se utiliza en la industria del papel (ver el pulpo químico).
• en mineral de bauxita purificadora de la que se extrae metal de aluminio. Esto se conoce como el proceso Bayer (ver metales y compuestos anfotéricos disueltos).
• en metales desengrasantes, refinación de aceite y fabricación de tintes y blanquitas.
• en plantas de tratamiento de agua para regulación de pH.
• para tratar bagels y pasta de pretzel, dando el acabado brillante distintivo.

Despulpado químico

El hidróxido de sodio también se usa ampliamente en la fabricación de pulpa de madera para fabricar papel o fibras regeneradas. Junto con el sulfuro de sodio, el hidróxido de sodio es un componente clave de la solución de licor blanco que se utiliza para separar la lignina de las fibras de celulosa en el proceso kraft. También juega un papel clave en varias etapas posteriores del proceso de blanqueo de la pulpa parda que resulta del proceso de despulpado. Estas etapas incluyen la deslignificación con oxígeno, la extracción oxidativa y la extracción simple, todas las cuales requieren un ambiente fuertemente alcalino con un pH > 10.5 al final de las etapas.

Digestión de tejidos

De manera similar, el hidróxido de sodio se usa para digerir tejidos, como en un proceso que se usó con animales de granja en algún momento. Este proceso implicó colocar un cadáver en una cámara sellada, luego agregar una mezcla de hidróxido de sodio y agua (que rompe los enlaces químicos que mantienen intacta la carne). Esto finalmente convierte el cuerpo en un líquido de color marrón oscuro, y los únicos sólidos que quedan son cáscaras de hueso, que se pueden aplastar entre las yemas de los dedos.

El hidróxido de sodio se utiliza con frecuencia en el proceso de descomposición de los animales atropellados que los contratistas de eliminación de animales arrojan a los vertederos. Debido a su disponibilidad y bajo costo, ha sido utilizado por delincuentes para deshacerse de cadáveres. La asesina en serie italiana Leonarda Cianciulli usó este químico para convertir los cadáveres en jabón. En México, un hombre que trabajaba para carteles de la droga admitió deshacerse de más de 300 cuerpos con él.

El hidróxido de sodio es un químico peligroso debido a su capacidad para hidrolizar proteínas. Si se derrama una solución diluida sobre la piel, pueden producirse quemaduras si el área no se lava a fondo y durante varios minutos con agua corriente. Las salpicaduras en los ojos pueden ser más graves y pueden provocar ceguera.

Disolver metales y compuestos anfóteros

Las bases fuertes atacan al aluminio. El hidróxido de sodio reacciona con el aluminio y el agua para liberar gas hidrógeno. El aluminio toma el átomo de oxígeno del hidróxido de sodio, que a su vez toma el átomo de oxígeno del agua y libera los dos átomos de hidrógeno. La reacción produce así hidrógeno gaseoso y aluminato de sodio. En esta reacción, el hidróxido de sodio actúa como agente para alcalinizar la solución, en la que el aluminio puede disolverse.

2 Al + 2 NaOH + 2 H₂O → 2 NaAlO₂ + 3 H₂

El aluminato de sodio es una sustancia química inorgánica que se utiliza como fuente eficaz de hidróxido de aluminio para muchas aplicaciones industriales y técnicas. El aluminato de sodio puro (anhidro) es un sólido cristalino blanco que tiene una fórmula dada de diversas formas como NaAlO₂, Na₃AlO₃, Na[Al(OH)₄], Na2O·Al₂O₃ o Na₂Al₂O₄. La formación de tetrahidroxoaluminato(III) de sodio o aluminato de sodio hidratado viene dada por:

2 Al + 2 NaOH + 6 H₂O → 2 Na[Al(OH)₄+ 3 H₂

Esta reacción puede ser útil para grabar, eliminar el anodizado o convertir una superficie pulida en un acabado satinado, pero sin una mayor pasivación, como el anodizado o la alodinación, la superficie puede degradarse, ya sea con un uso normal o en condiciones atmosféricas adversas..

En el proceso Bayer, el hidróxido de sodio se utiliza en el refinado de minerales que contienen alúmina (bauxita) para producir alúmina (óxido de aluminio), que es la materia prima utilizada para producir aluminio metálico a través del proceso electrolítico Hall-Héroult. Dado que la alúmina es anfótera, se disuelve en el hidróxido de sodio, dejando impurezas menos solubles a pH alto, como los óxidos de hierro, en forma de un lodo rojo altamente alcalino.

Otros metales anfóteros son el zinc y el plomo, que se disuelven en soluciones concentradas de hidróxido de sodio para dar zincato de sodio y plumbato de sodio, respectivamente.

Reactivo de esterificación y transesterificación

El hidróxido de sodio se usa tradicionalmente en la fabricación de jabón (jabón de proceso en frío, saponificación). Se fabricó en el siglo XIX para una superficie dura en lugar de un producto líquido porque era más fácil de almacenar y transportar.

Para la fabricación de biodiésel se utiliza hidróxido de sodio como catalizador para la transesterificación de metanol y triglicéridos. Esto solo funciona con hidróxido de sodio anhidro, porque combinada con agua, la grasa se convertiría en jabón, que estaría contaminado con metanol. El NaOH se usa con más frecuencia que el hidróxido de potasio porque es más barato y se necesita una cantidad menor. Debido a los costos de producción, el NaOH, que se produce con sal común, es más económico que el hidróxido de potasio.

Preparación de alimentos

Los usos alimentarios del hidróxido de sodio incluyen el lavado o pelado químico de frutas y verduras, el procesamiento de chocolate y cacao, la producción de colorantes de caramelo, el escaldado de aves, el procesamiento de refrescos y el espesamiento de helados. Las aceitunas a menudo se sumergen en hidróxido de sodio para ablandarlas; Los pretzels y los panecillos alemanes de lejía se glasean con una solución de hidróxido de sodio antes de hornearlos para que queden crujientes. Debido a la dificultad de obtener hidróxido de sodio de calidad alimentaria en pequeñas cantidades para uso doméstico, a menudo se utiliza carbonato de sodio en lugar de hidróxido de sodio. Se conoce como número E E524.

Los alimentos específicos procesados con hidróxido de sodio incluyen:

• Los pretzels alemanes están encadenados en una solución de carbonato de sodio hirviendo o hidróxido de sodio frío antes de hornear, lo que contribuye a su corteza única.
• Lye-water es un ingrediente esencial en la corteza de los pasteles tradicionales de la luna china.
• La mayoría de los fideos chinos de color amarillo se cometen con agua tibia pero se equivocan comúnmente por contener huevo.
• Una variedad de zongzi utiliza agua tibia para impartir un sabor dulce.
• El hidróxido de sodio es también el químico que causa el grifo de blancos de huevo en la producción de huevos del siglo.
• Algunos métodos de preparación de aceitunas implican someterlos a una brisa basada en el tinte.
• El postre filipino (Filipino): kakaninSe llama kutsinta usa una pequeña cantidad de agua de tinte para ayudar a darle a la masa de harina de arroz una jalea como consistencia. Un proceso similar también se utiliza en la kakanin conocida como pitsi-pitsi o pichi-pichi excepto que la mezcla utiliza la mandioca rallada en lugar de la harina de arroz.
• El plato noruego conocido como lutefisk (Norwegian: lutfisk, iluminado."Peces lisos".
• Los bagels a menudo se hierven en una solución de tinte antes de hornear, contribuyendo a su corteza brillante.
• Hominy es el maíz seco (cornio) núcleos reconstituidos por remojo en el agua tibia. Estos se expanden considerablemente en tamaño y pueden ser procesados por freír para hacer nueces de maíz o secar y moler para hacer grits. Hominy se utiliza para crear Masa, una harina popular utilizada en la cocina mexicana para hacer tortillas y tamales de maíz. El nixtamal es similar, pero utiliza hidroxido de calcio en lugar de hidróxido de sodio.

Agente de limpieza

El hidróxido de sodio se usa con frecuencia como agente de limpieza industrial donde a menudo se le llama "cáustico". Se agrega al agua, se calienta y luego se usa para limpiar equipos de proceso, tanques de almacenamiento, etc. Puede disolver grasas, aceites, grasas y depósitos a base de proteínas. También se utiliza para limpiar tuberías de descarga de desechos debajo de fregaderos y desagües en propiedades domésticas. Se pueden agregar tensioactivos a la solución de hidróxido de sodio para estabilizar las sustancias disueltas y así evitar la redeposición. Una solución de remojo de hidróxido de sodio se usa como un poderoso desengrasante en utensilios para hornear de acero inoxidable y vidrio. También es un ingrediente común en los limpiadores de hornos.

Un uso común del hidróxido de sodio es en la producción de detergentes para lavadoras de piezas. Los detergentes para lavadoras de piezas a base de hidróxido de sodio son algunos de los productos químicos de limpieza de lavadoras de piezas más agresivos. Los detergentes a base de hidróxido de sodio incluyen tensioactivos, inhibidores de óxido y antiespumantes. Una lavadora de piezas calienta el agua y el detergente en un gabinete cerrado y luego rocía el hidróxido de sodio calentado y agua caliente a presión contra las piezas sucias para aplicaciones desengrasantes. El hidróxido de sodio utilizado de esta manera reemplazó a muchos sistemas basados en solventes a principios de la década de 1990, cuando el Protocolo de Montreal prohibió el tricloroetano. Las lavadoras de piezas a base de agua y detergente de hidróxido de sodio se consideran una mejora ambiental en comparación con los métodos de limpieza a base de solventes.

Hardware almacena hidróxido de sodio grado para ser utilizado como un tipo de limpiador de drenaje.

Pintar rayado con soda caustica

El hidróxido de sodio se usa en el hogar como un tipo de destapador de desagües para desbloquear los desagües obstruidos, generalmente en forma de cristal seco o como un gel líquido espeso. El álcali disuelve las grasas para producir productos solubles en agua. También hidroliza las proteínas, como las que se encuentran en el cabello, que pueden bloquear las tuberías de agua. Estas reacciones son aceleradas por el calor generado cuando el hidróxido de sodio y los otros componentes químicos del limpiador se disuelven en agua. Dichos limpiadores de desagües alcalinos y sus versiones ácidas son altamente corrosivos y deben manipularse con mucha precaución.

Relajante

El hidróxido de sodio se usa en algunos alisadores para alisar el cabello. Sin embargo, debido a la alta incidencia e intensidad de las quemaduras químicas, los fabricantes de relajantes químicos utilizan otros productos químicos alcalinos en las preparaciones disponibles para los consumidores. Los alisadores de hidróxido de sodio todavía están disponibles, pero son utilizados principalmente por profesionales.

Decapante de pintura

Tradicionalmente, se usaba una solución de hidróxido de sodio en agua como el decapante de pintura más común en objetos de madera. Su uso se ha vuelto menos común, ya que puede dañar la superficie de la madera, levantando la veta y manchando el color.

Tratamiento de agua

El hidróxido de sodio a veces se usa durante la purificación del agua para elevar el pH de los suministros de agua. El aumento del pH hace que el agua sea menos corrosiva para las tuberías y reduce la cantidad de plomo, cobre y otros metales tóxicos que pueden disolverse en el agua potable.

Usos históricos

El hidróxido de sodio se ha utilizado para la detección de envenenamiento por monóxido de carbono, y las muestras de sangre de estos pacientes se vuelven de color bermellón al agregar unas gotas de hidróxido de sodio. Hoy en día, la intoxicación por monóxido de carbono puede detectarse mediante oximetría de CO.

En mezclas de cemento, morteros, hormigones, lechadas

El hidróxido de sodio se usa en algunos plastificantes de mezclas de cemento. Esto ayuda a homogeneizar las mezclas de cemento, evitando la segregación de arenas y cemento, disminuye la cantidad de agua necesaria en una mezcla y aumenta la trabajabilidad del producto de cemento, ya sea mortero, revoque u hormigón.

Experimental

Flavonoides

Ver: Prueba de hidróxido de sodio para flavonoides

Almacenamiento de calor verano-invierno

Después de décadas de investigación, los investigadores de EMPA y otros están experimentando con hidróxido de sodio concentrado (NaOH) como medio de almacenamiento térmico o depósito estacional para centrales eléctricas y calefacción doméstica. Si se agrega agua al hidróxido de sodio sólido o concentrado (NaOH), se libera calor. La dilución es exotérmica: la energía química se libera en forma de calor. Por el contrario, al aplicar energía térmica en una solución diluida de hidróxido de sodio, el agua se evaporará de modo que la solución se vuelva más concentrada y, por lo tanto, almacene el calor suministrado como energía química latente.

Moderadora de neutrones

Seaborg Technologies está trabajando en un diseño de reactor en el que se utiliza NaOH como moderador de neutrones,

Seguridad

Las quemaduras químicas causadas por la solución de hidróxido de sodio fotografiaron 44 horas después de la exposición.

Al igual que otros ácidos y álcalis corrosivos, las gotas de soluciones de hidróxido de sodio pueden descomponer fácilmente las proteínas y los lípidos en los tejidos vivos a través de la hidrólisis de amidas y la hidrólisis de ésteres, lo que en consecuencia provoca quemaduras químicas y puede provocar ceguera permanente al contacto con los ojos. El álcali sólido también puede expresar su naturaleza corrosiva si hay agua, como vapor de agua. Por lo tanto, siempre se debe usar equipo de protección, como guantes de goma, ropa de seguridad y protección para los ojos, al manipular este producto químico o sus soluciones. Las medidas estándar de primeros auxilios para derrames de álcali en la piel son, como para otros corrosivos, la irrigación con grandes cantidades de agua. El lavado se continúa durante al menos diez a quince minutos.

Además, la disolución del hidróxido de sodio es altamente exotérmica y el calor resultante puede causar quemaduras por calor o inflamables. También produce calor cuando reacciona con ácidos.

El hidróxido de sodio también es levemente corrosivo para el vidrio, lo que puede dañarlo o hacer que las juntas del vidrio esmerilado se adhieran. El hidróxido de sodio es corrosivo para varios metales, como el aluminio, que reacciona con el álcali para producir hidrógeno gaseoso inflamable al contacto.

Almacenamiento

Dos barriles de fibra de vidrio industriales de caustic-soda

Se necesita un almacenamiento cuidadoso cuando se manipula hidróxido de sodio para su uso, especialmente en volúmenes a granel. Siempre se recomienda seguir las pautas adecuadas de almacenamiento de NaOH y mantener la seguridad del trabajador/ambiente dado el peligro de quemaduras por el producto químico.

El hidróxido de sodio a menudo se almacena en botellas para uso de laboratorio a pequeña escala, dentro de contenedores a granel intermedios (contenedores de volumen mediano) para el manejo y transporte de carga, o dentro de grandes tanques de almacenamiento estacionarios con volúmenes de hasta 100 000 galones para plantas de fabricación o aguas residuales con uso extensivo de NaOH. Los materiales comunes que son compatibles con el hidróxido de sodio y que a menudo se utilizan para el almacenamiento de NaOH incluyen: polietileno (HDPE, habitual, XLPE, menos común), acero al carbono, cloruro de polivinilo (PVC), acero inoxidable y plástico reforzado con fibra de vidrio (FRP, con una capa resistente). transatlántico).

El hidróxido de sodio debe almacenarse en recipientes herméticos para preservar su normalidad ya que absorberá agua de la atmósfera.

Historia

El hidróxido de sodio fue preparado por primera vez por los fabricantes de jabón. Un procedimiento para hacer hidróxido de sodio apareció como parte de una receta para hacer jabón en un libro árabe de finales del siglo XIII: Al-mukhtara&# 39; fi funun min al-suna' (Inventos de las diversas artes industriales), que fue compilado por al-Muzaffar Yusuf ibn 'Umar ibn 'Ali ibn Rasul (d. 1295), un rey de Yemen. La receta requería pasar agua repetidamente a través de una mezcla de álcali (árabe: al-qily , donde qily es ceniza de plantas de sal, que son ricas en sodio; por lo tanto, álcali era carbonato de sodio impuro) y cal viva (óxido de calcio, CaO), con lo que se obtuvo una solución de hidróxido de sodio. Los fabricantes de jabón europeos también siguieron esta receta. Cuando en 1791 el químico y cirujano francés Nicolas Leblanc (1742–1806) patentó un proceso para la producción masiva de carbonato de sodio, "ceniza de sodio" (carbonato de sodio impuro que se obtenía de las cenizas de plantas ricas en sodio) fue reemplazado por esta versión artificial. Sin embargo, en el siglo XX, la electrólisis del cloruro de sodio se había convertido en el principal método para producir hidróxido de sodio.