Гидроксид натрия: области применения, технологии получения, производственная цепочка и правила техники безопасности

Гидроксид натрия, также известный как каустическая сода и щелок, имеет химическую формулу NaOH, номер CAS 1310-73-2 и молекулярную массу примерно 40,00. Это сильнощелочное вещество, обладающее высокой коррозионной активностью.

Физические и химические свойства

Чистый гидроксид натрия представляет собой бесцветные прозрачные кристаллы. Продукция промышленного качества представляет собой непрозрачные белые кристаллы из-за следовых примесей хлорида натрия и карбоната натрия; она обычно выпускается в виде кусков, чешуек, гранул и стержней. Основные физические параметры приведены ниже: таблица

Физический параметрЗначение
Плотность2,130 г/см³
Температура плавления318,4 °C
Точка кипения1390 °C
Растворимость в воде (0 ℃)42%
Растворимость в воде (20 °C)109%
Растворимость в воде (100 ℃)347%

Растворимость: легко растворяется в воде, этаноле и глицерине; не растворяется в эфире и ацетоне.

Описание объекта недвижимости

  • Растворимость: Хорошо растворяется в воде с интенсивным выделением тепла при растворении. Его водный раствор имеет сильно щелочную реакцию, вяжущий вкус и скользкую консистенцию. Твердый гидроксид натрия легко растворяется в глицерине и этаноле, но нерастворим в ацетоне и эфире.
  • Деликвесценция: Твёрдый гидроксид натрия обладает высокой деликвесценцией на воздухе, поглощая атмосферную влагу и в конечном итоге растворяясь в жидкость.
  • Гигроскопичность: Твердая каустическая сода обладает высокой гигроскопичностью, тогда как жидкий гидроксид натрия не обладает этим свойством.

Он обладает характерной сильной щелочностью и вступает в реакцию нейтрализации с кислотами с образованием соли и воды. Подвержен порче в результате поглощения углекислого газа из воздуха с образованием карбоната натрия, поэтому требуется герметичное и влагонепроницаемое хранение. Вступает в реакцию диспропорционирования с галогенами, включая хлор, бром и йод, а также вызывает коррозию некоторых металлов и материалов при высоких температурах.

Промышленная цепочка

Вверх по течению

Сырье: сырая соль и электроэнергия. На производство одной тонны каустической соды расходуется 2300–2400 кВт·ч электроэнергии и 1,4–1,6 тонны сырой соли. На долю электроэнергии приходится 50%–60% себестоимости продукции, а на долю сырой соли — 20%–25%.

Средний сегмент

Производство хлора и щелочи. Насыщенный рассол подвергается электролизу с целью одновременного получения каустической соды, хлора и водорода. Ограничения на транспортировку жидкого хлора вынуждают производителей согласовывать объемы производства ПВХ с потребностью в хлоре, что позволяет обеспечить сбалансированное производство щелочи и хлора.

Коэффициент применения и потребления в нижестоящих сегментах рынка (по состоянию на 2024 год)

  • Глиноземная промышленность: 28%–32%
  • Химическая промышленность: 13%-16%
  • Печатная, красящая и химико-волокнистая промышленность: около 13%
  • Бумажная промышленность: около 12%
  • Отрасль водоочистки: около 9%
  • Новые источники энергии (материалы для литиевых батарей): развивающийся сектор
  • Прочие (нефтяная промышленность, мыло, пищевая промышленность и т. д.): около 9%

Способы приготовления

Таблица

МетодСырьеОсновные условия реакцииОсобенностиТекущее состояние
Процесс каустизацииКальцинированная сода и гашеная известьПримерно 99–101 ℃Простой процесс, высокое энергопотреблениеМелкосерийное производство
Электролиз с использованием диафрагмыНасыщенная сырая соленая водаЭлектролизНизкая чистота продукции, риск загрязнения окружающей средыПрактически выведен из эксплуатации
Электролиз с использованием ионообменной мембраныОчищенная морская водаЭлектролиз с использованием катион-селективной мембраныВысокая чистота (≥99,51 TP3T), низкое энергопотребление, отсутствие загрязненияДоминирующий сегмент рынка, занимающий около 95% доли рынка

Области применения

Таблица

Перерабатывающая промышленностьОсновное приложениеКоэффициент эталонного потребления
Оксид алюминияРазрушение бокситов по методу Байера28%-32%
Химическая промышленностьСинтез органических и неорганических химических веществ13%-16%
Печать, окрашивание и химическое волокноДеапикация, отбеливание, мерсеризация и производство вискозного волокнао 13%
Бумажное производствоЩелочное варка целлюлозы и отделение целлюлозыо 12%
Очистка водырегулирование pH, осаждение тяжелых металлов и регенерация смолыо 9%
Новая энергияПроизводство катодного материала для литиевых батарейРазвивающийся рынок
ПрочееНефтепереработка, производство мыла, пищевая промышленность, производство стекла и эмалио 9%

Безопасная эксплуатация, транспортировка и хранение

Опасные грузы 8-го класса, вызывающие коррозию. Высокая щелочность вызывает коррозию кожи, слизистых оболочек, тканей и металлов.

Процесс растворения: Добавляйте каустическую соду в воду, постоянно помешивая. Ни в коем случае не наливайте воду в каустическую соду, чтобы избежать брызг при кипении, вызванных интенсивным выделением тепла.

Неотложная помощь: Промывайте поражённые участки кожи и глаза обильным потоком проточной воды не менее 15 минут. Не нейтрализуйте кислоту, чтобы избежать вторичных термических повреждений. При необходимости своевременно обратитесь за медицинской помощью.

Условия хранения: Хранить в закрытой таре в сухом месте, вдали от кислот и порошков активных металлов, чтобы избежать порчи продукта под воздействием влаги.

Прокрутить вверх