Propriétés, risques et utilisations de l'hydroxyde de sodium (NaOH)

Le hydroxyde de sodium, également connu sous le nom d'eau de javel, de soude caustique ou de soude caustique, est un composé chimique de formule NaOH, qui forme une solution fortement alcaline lorsqu'il est dissous dans un solvant tel que l'eau.

La soude caustique est largement utilisée dans de nombreuses industries, en particulier en tant que base chimique forte dans la fabrication de pâte et de papier, de textiles, d’eau potable, de savons et de détergents. Sa structure est illustrée à la figure 1.

Selon Rachel Golearn, la production mondiale en 1998 était d’environ 45 millions de tonnes. L'hydroxyde de sodium est également la base la plus couramment utilisée dans les laboratoires de chimie et est largement utilisée comme nettoyeur de drains.

Index

• 1 Méthodes de production d'hydroxyde de sodium
  • 1.1 Cellules membranaires
  • 1.2 Cellules de mercure
  • 1.3 Cellules à diaphragme
• 2 propriétés physiques et chimiques
• 3 Réactivité et dangers
  • 3.1 Contact avec les yeux
  • 3.2 Contact avec la peau
  • 3.3 Inhalation
  • 3.4 Ingestion
• 4 utilisations
• 5 références

Méthodes de production d'hydroxyde de sodium

L'hydroxyde de sodium et le chlore sont fabriqués ensemble par électrolyse du chlorure de sodium. De nombreux gisements de chlorure de sodium (sel gemme) se trouvent dans de nombreuses régions du monde.

Par exemple, en Europe, les mers produisent des gisements qui s'étendent, mais pas de manière continue, de la région du Cheshire, du Lancashire, du Staffordshire et de Cleveland au Royaume-Uni en Pologne. On les trouve également à travers les États-Unis, en particulier en Louisiane et au Texas.

Une petite quantité est extraite sous forme de sel gemme, la plupart étant extraite en solution par pompage contrôlé d'eau à haute pression dans la veine de sel. Une proportion de la saumure extraite dans la solution ainsi obtenue est évaporée pour produire du sel sec.

Le sel solaire, produit par l'évaporation de l'eau de mer par chauffage solaire, est également une source de chlorure de sodium.

La saumure saturée, avant l'électrolyse, est purifiée pour précipiter le calcium, le magnésium et d'autres cations nocifs par addition de carbonate de sodium, d'hydroxyde de sodium et d'autres réactifs. Les solides en suspension sont séparés de la saumure par sédimentation et filtration.

Il existe trois procédés électrolytiques utilisés aujourd'hui. La concentration de soude caustique produite par chacun des procédés varie:

Cellules membranaires

La soude caustique est produite sous forme d'une solution pure d'approximativement 30% (p / p) qui est normalement concentrée par évaporation jusqu'à une solution à 50% (p / p) en utilisant de la vapeur sous pression.

Cellules de mercure

La soude caustique est produite sous forme d'une solution pure à 50% (w / w), soit la concentration la plus vendue sur le marché mondial. Dans certains procédés, ils sont concentrés par évaporation jusqu'à 75% et ensuite chauffés à 750-850 K pour obtenir de l'hydroxyde de sodium solide.

Cellules à diaphragme

La soude caustique est produite sous forme de solution impure appelée "liqueur à cellules diaphragmes" (DCL) avec des concentrations typiques d'hydroxyde de sodium de 10-12% (w / w) et de 15% de chlorure de sodium (p / p). p).

Afin de produire la résistance de 50% (p / p) normalement requise, le DCL doit être concentré en utilisant des unités d'évaporation beaucoup plus grandes et plus complexes que celles utilisées dans les installations à cellules à membrane.

De grandes quantités de sel sont précipitées au cours de ce processus, qui est normalement réutilisé pour produire une alimentation en saumure saturée dans les cellules.

Un aspect supplémentaire de l'hydroxyde de sodium produit dans la cellule à diaphragme est que le produit contient une petite quantité (1%) de sel sous forme de contaminant, ce qui peut rendre le matériau impropre à certaines utilisations (hydroxyde de sodium, 2013). .

Propriétés physiques et chimiques

À température ambiante, l'hydroxyde de sodium est un solide solide incolore (blanc, inodore) (flocons, grains, forme granulaire). Il est déliquescent et absorbe facilement le dioxyde de carbone présent dans l'air. Il doit donc être stocké dans un contenant hermétique, comme le montre la Figure 2 (Centre national d'information sur la biotechnologie, 2017).

La solution d'hydroxyde de sodium est un liquide incolore plus dense que l'eau. Le composé a un poids moléculaire de 39,9971 g / mol et une densité de 2,13 g / ml.

Son point de fusion est de 318 ° C et son point d'ébullition est de 1390 ° C. L'hydroxyde de sodium est très soluble dans l'eau, pouvant dissoudre 1110 grammes de composé par litre de ce solvant en dégageant de la chaleur dans le procédé. Il est également soluble dans le glycérol, l'ammonium et est insoluble dans l'éther et dans les solvants non polaires (Royal Society of Chemistry, 2015).

L'ion hydroxyde rend l'hydroxyde de sodium une base forte qui réagit avec les acides pour former de l'eau et les sels correspondants

Ce type de réaction libère de la chaleur lorsqu'un acide fort est utilisé. De telles réactions acide-base peuvent également être utilisées pour les titrages. En fait, c'est un moyen courant de mesurer la concentration en acides.

Oxydes acides tels que le dioxyde de soufre (SO)₂) Ils réagissent également complètement. De telles réactions sont souvent utilisées pour "nettoyer" les gaz acides nocifs (comme le SO₂ et H₂S) et empêcher sa libération dans l'atmosphère.

2NaOH + CO₂ → Na₂CO₃ + H₂O

L'hydroxyde de sodium réagit lentement avec le verre pour former du silicate de sodium, si bien que les joints de verre et les robinets exposés au NaOH ont tendance à "geler".

L'hydroxyde de sodium n'attaque pas le fer. Ni au cuivre. Cependant, de nombreux autres métaux, tels que l'aluminium, le zinc et le titane, subissent des dommages qui libèrent rapidement de l'hydrogène inflammable. Pour cette même raison, les casseroles en aluminium ne doivent jamais être nettoyées avec de l'eau de Javel (hydroxyde de sodium, 2015).

2Al (s) + 6 NaOH (aq) → 3H₂(g) + 2Na₃Alo₃(aq)

Réactivité et dangers

L'hydroxyde de sodium est une base forte. Réagit rapidement et exothermiquement avec les acides organiques et inorganiques. Il catalyse la polymérisation de l'acétaldéhyde et d'autres composés polymérisables. Ces réactions peuvent se produire violemment.

Réagit violemment avec le pentaoxyde de phosphore lorsqu'il commence à chauffer localement. Le contact (en tant qu'agent de séchage) avec le tétrahydrofurane, qui contient souvent des peroxydes, peut être dangereux. Des explosions se sont produites lors de l'utilisation de l'hydroxyde de potassium, chimiquement similaire.

Le chauffage avec un mélange d'alcool méthylique et de trichlorobenzène lors d'une tentative de synthèse a provoqué une augmentation soudaine de la pression et une explosion. Le NaOH chaud et / ou concentré peut provoquer la décomposition exothermique de l'hydroquinone à température élevée (HYDROXYDE DE SODIUM, SOLID, 2016).

Le composé est très dangereux en cas de contact avec la peau, de contact avec les yeux, d'ingestion et d'inhalation. Le contact avec les yeux peut entraîner des lésions de la cornée ou la cécité. Le contact avec la peau peut provoquer une inflammation et des cloques.

L'inhalation de poussières provoquera une irritation des voies gastro-intestinales ou respiratoires, caractérisée par des brûlures, des éternuements et une toux (empoisonnement à l'hydroxyde de sodium, 2015).

Une surexposition grave peut causer des lésions pulmonaires, une asphyxie, une perte de conscience ou la mort. L'inflammation de l'œil se caractérise par des rougeurs, des irritations et des démangeaisons. L'inflammation de la peau se caractérise par des démangeaisons, une desquamation, des rougeurs ou, occasionnellement, des cloques.

Contact visuel

Si le composé entre en contact avec les yeux, les lentilles de contact doivent être vérifiées et retirées. Les yeux doivent être lavés immédiatement avec beaucoup d'eau pendant au moins 15 minutes avec de l'eau froide.

Contact avec la peau

En cas de contact avec la peau, rincer immédiatement la zone touchée pendant au moins 15 minutes avec beaucoup d'eau ou un acide faible, par exemple du vinaigre, tout en retirant les vêtements et les chaussures contaminés. Couvrir la peau irritée avec un émollient.

Laver les vêtements et les chaussures avant de les réutiliser. Si le contact est sévère, laver avec un savon désinfectant et couvrir la peau contaminée par une crème anti-bactérienne.

L'inhalation

En cas d'inhalation, la victime devrait être déplacée dans un endroit frais. Si vous ne respirez pas, la respiration artificielle est donnée. Si la respiration est difficile, fournir de l'oxygène.

Ingestion

Si le composé est avalé, le vomissement ne devrait pas être provoqué. Détacher les vêtements serrés tels que le col de la chemise, la ceinture ou la cravate.

Dans tous les cas, une attention médicale immédiate doit être obtenue (Fiche de données de sécurité Hydroxyde de sodium, 2013).

Utilise

L'hydroxyde de sodium est un composé extrêmement important car il a de multiples utilisations. C'est une base très courante utilisée dans l'industrie chimique. Base solide, elle est couramment utilisée dans le titrage des acides en laboratoire.

L'une des utilisations les plus connues de l'hydroxyde de sodium est son utilisation pour désengorger les drains. Il vient dans de nombreuses marques de nettoyeurs de drains. Il peut également être présenté sous la forme de savon de blanchiment, qui a de multiples utilisations; Vous pouvez laver de la vaisselle à la face.

L'hydroxyde de sodium est également largement utilisé dans la transformation des aliments. Le composé est souvent utilisé par étapes pour peler les fruits et les légumes, transformer le cacao et le chocolat, épaissir les glaces, blanchir la volaille et transformer le soda.

Les olives sont trempées dans de l'hydroxyde de sodium avec d'autres substances pour les rendre noires, et les bretzels tendres sont également recouverts du composé pour leur donner une texture moelleuse.

Les autres utilisations incluent:

• Procédés de fabrication de produits tels que les plastiques, les savons de rayonne et les textiles.
• La revitalisation des acides dans le raffinage du pétrole.
• Enlèvement de peinture
• Gravure d'aluminium.
• Enlèvement des cornes de bétail.
• Au cours des deux étapes du processus de fabrication du papier.
• Des défrisants pour aider à redresser les cheveux. Cela devient moins populaire en raison de la possibilité de brûlures chimiques.

L'hydroxyde de sodium peut parfois être remplacé par de l'hydroxyde de potassium, qui est une autre base forte et peut parfois donner les mêmes résultats (hydroxyde de sodium, S.F.).

Références

1. Fiche signalétique Hydroxyde de sodium . (2013, 21 mai). Récupéré de sciencelab: sciencelab.com.
2. Centre national d'information sur la biotechnologie ... (25 mars 2017). PubChem Compound Database; CID = 14798. Récupéré de PubChem: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
3. Société royale de chimie. (2015). Hydroxyde de sodium. Récupéré de chemspider: chemspider.com.
4. hydroxyde de sodium. (2013, 18 mars). Extrait de essentialchemicalindustry: essentialchemicalindustry.org.
5. Hydroxyde de sodium. (2015, 9 octobre). Récupéré de newworldencyclopedia: newworldencyclopedia.org.
6. Empoisonnement à l'hydroxyde de sodium. (6 juillet 2015). Extrait de medlineplus: medlineplus.gov.
7. Hydroxyde de sodium. (S.F.). Récupéré de weebly: sodiumhydroxide.weebly.com.
8. HYDROXYDE DE SODIUM SOLIDE. (2016). Récupéré de produits chimiques: cameochemicals.noaa.gov.