Výskyt Hydroxidu Sodného (NaOH) v Přírodě a Jeho Využití

Hydroxid sodný, známý též jako louh sodný, žíravina nebo pod anglickým názvem sodium hydroxide, je silná zásaditá sloučenina s širokým využitím v průmyslu i domácnostech. Jedná se o anorganickou bázi, patřící do skupiny hydroxidů, která je známá svou vysokou reaktivitou a schopností neutralizovat kyseliny. Hydroxid sodný má chemický vzorec NaOH.

Je to bílá, krystalická pevná látka bez zápachu, která je velmi hygroskopická - snadno absorbuje vlhkost a oxid uhličitý ze vzduchu. Při kontaktu s vodou se snadno rozpouští a uvolňuje značné množství tepla. Vodný roztok hydroxidu sodného se nazývá louh sodný a je silně zásaditý (pH ~14). Hydroxid sodný má vysokou teplotu tání (318 °C) a je ve vodě velmi dobře rozpustný.

Výskyt Hydroxidu Sodného v Přírodě

Tato látka se v přírodě přirozeně nevyskytuje volně, vzhledem ke své vysoké reaktivitě. Hydroxid sodný se v přírodě ve své čisté formě nevyskytuje, kvůli své vysoké chemické reaktivitě. Vzniká až jako produkt chemické syntézy.

Sodík je poměrně bohatě zastoupen na Zemi i ve vesmíru. Předpokládá se, že zemská kůra obsahuje 2,4 - 2,6 % sodíku, čímž se řadí na 5. místo ve výskytu prvků na zemi. Mořská voda obsahuje sodík jako hlavní kation v koncentraci přibližně 10,5 g Na/l. Vzhledem k vysoké rozpustnosti většiny sloučenin sodíku došlo v průběhu geologických přeměn zemské kůry k vyplavení značné části sodíku z povrchových vrstev pevninské zemské kůry do oceánských vod.

Z minerálů, obsažených v zemské kůře je nejznámější halit (sůl kamenná), chemicky chlorid sodný NaCl. Ložiska tohoto minerálu mají původ ve vyschlých jezerech a mořích minulých geologických období. Příkladem minerálů biogenního původu je chilský ledek, chemicky dusičnan sodný NaNO3, který se nachází na chilském pobřeží. Další minerály sodíku jsou kryolit Na3AlF6, thenardit Na2SO4, Glauberova sůl Na2SO4. 10 H2O, glauberit Na2SO4.CaSO4, glaserit NA2SO4.3 K2SO4, solfatarit NaAl(SO4)2.

Čtěte také: Jak používat Krtka na odpady

Výroba Hydroxidu Sodného

Průmyslově se nejčastěji vyrábí metodou elektrolýzy solanky (vodného roztoku chloridu sodného). Tato technologie, známá jako chlor-alkalická elektrolýza, produkuje kromě NaOH i chlór a vodík jako vedlejší produkty. Výroba zajišťuje vysokou čistotu produktu, což je zásadní pro aplikace například ve farmacii nebo potravinářství, kde jsou extrémně přísné hygienické normy.

Dříve se hydroxid sodný vyráběl tzv. Vznikající velmi málo rozpustný uhličitan vápenatý se oddělil sedimentací, případně následnou filtrací a odpařením vody ze zbývajícího roztoku se získal surový hydroxid sodný. V současné době se veškerý hydroxid sodný vyrábí elektrolytickým rozkladem roztoku chloridu sodného (solanky), přičemž vedlejším produktem elektrolýzy je plynný chlor (tzv. chlor-alkalický proces).

Metody Výroby:

• Amalgamová metoda
• Diafragmová metoda
• Membránová metoda

Amalgamová Metoda

Při amalgamové metodě se používá Castner-Kellnerův elektrolyzér (vynalezený v roce 1892), kde jako katoda slouží kovová rtuť. který se ve rtuti rozpustí za vzniku kapalného amalgámu. Tím se zabrání okamžité reakci kovového sodíku s vodou na hydroxid sodný; tento rozklad probíhá následně v oddělené reakční prostoře nazývané rozkladač, kam se kapalný amalgam přečerpává. Rtuť zbavená sodíku v rozkladači se pak vrací do elektrolyzéru. Nevýhodou tohoto postupu je potřeba velmi čisté suroviny, relativně vysoký rozkladný potenciál (a tedy i vyšší nároky na elektrickou energii) a použití toxické rtuti.

Diafragmová Metoda

Při tzv. diafragmové metodě (z roku 1885), jsou v Griesheimově článku anodový a katodový prostor vzájemně odděleny polopropustnou stěnou, která sice dovolí putovat v elektrostatickém poli malým iontům Na+ a molekulám vody, ale zabrání prostupu molekul vznikajícího chlóru Cl2. Do prostoru anody se kontinuálně přivádí roztok (solanka). V katodovém prostoru se hromadí sodné kationty Na+ a jejich kladný náboj je kompenzován růstem koncentrace záporných hydroxylových aniontů OH−, čímž zde efektivně vzniká hydroxid sodný. Odpouštěný roztok obsahuje vedle sebe zbytky rozpuštěného chloridu sodného a vzniklého hydroxidu sodného, které je nutno následně oddělit. Diafragma (polopropustná stěna) je většinou zhotovována z azbestu, který je však ekologicky nevhodný a proto se hledají a zkoušejí jeho jiné náhrady.

Membránová Metoda

Nejmodernější a v současnosti nejpoužívanější metodou zavedenou kolem roku 1970, je tzv. membránová metoda, která je modifikací předchozího postupu. Anodový a katodový prostor jsou odděleny ionexovou membránou, která umožňuje přestup pouze kationtům H3O+ a Na+. Do prostoru anody se kontinuálně přidává nasycená solanka a odčerpává se ochuzená; naopak do prostoru katody se čerpá zředěný, cca 30% roztok hydroxidu sodného a odčerpává se roztok hydroxidu sodného o koncentraci 32,5 %. Tato metoda je energeticky méně náročná než předchozí a dosahuje vysoké čistoty produktu.

Čtěte také: Hydroxid sodný pro čištění odpadu: Bezpečný postup

Vlastnosti Hydroxidu Sodného

Ve vodném roztoku jsou „molekuly“ hydroxidu sodného plně disociovány na sodné ionty a hydroxidové anionty. Vzhledem k tomu je velmi silnou zásadou. Vodný roztok hydroxidu sodného (min. 49%) je bezbarvá čirá viskózní kapalina, která při teplotě pod 10 °C krystalizuje. Bezvodý NaOH je bílá krystalická nebo amorfní látka. Dobře se rozpouští v ethanolu, methanolu a ve vodě, je nerozpustný v diethyletheru. V pevném stavu je vysoce hygroskopický, takže ponechán na vzduchu se velice brzy rozteče na velmi koncentrovaný roztok.

Hydroxid sodný reaguje s kyselinami za vzniku solí a vody (neutralizace). Reaguje i s amfoterními kovy za vývinu vodíku a tvorby solí.

Použití Hydroxidu Sodného

Hydroxid sodný má velice široké použití v chemickém průmyslu (výroba mýdel a dalších povrchově aktivních látek, příprava dalších sloučenin sodíku, jako reakční složka při organických a anorganických syntézách), v textilním průmyslu, v průmyslu celulózy a papíru, v hutnictví a hliníkárenství, ve vodárenství při úpravách pitné vody. V potravinářském průmyslu se užívá při zpracování tuků a olejů, ale také jako dezinfekční činidlo pro vymývání strojů.

V domácnostech se používá k čištění odpadních potrubí. Po vhození několika peciček hydroxidu sodného do odpadu a zalití horkou vodou začne vařící roztok hydroxidu sodného leptat usazeniny v potrubí.

Jedním z nejběžnějších využití je výroba mýdel a čisticích prostředků. V alkalické hydrolýze tuků, známé jako zmýdelnění, hraje klíčovou roli právě louh sodný. V potravinářství je NaOH známý jako přídatná látka E524. Používá se ke korekci pH, zpracování oliv nebo při výrobě hrncových preclíků, kterým propůjčuje jejich typickou slanou kůrku.

Čtěte také: Přírodní zdroje soli

V chemickém průmyslu je hydroxid sodný důležitou surovinou pro výrobu syntetických chemikálií, jako jsou plastové hmoty, papír nebo barviva. Ve farmaceutickém průmyslu je součástí metod výroby některých léčiv, zejména tam, kde je nutné upravit pH nebo provést kontrolovanou neutralizační reakci.

Bezpečnostní Opatření

Hydroxid sodný je silně žíravá látka a vyžaduje pečlivou manipulaci. Při kontaktu s pokožkou nebo sliznicemi způsobuje závažné chemické popáleniny. Vdechnutí prachu nebo aerosolu může poškodit dýchací ústrojí. Přestože nepatří mezi toxické látky ve smyslu kumulace v organismu, při nesprávné manipulaci nebo likvidaci může představovat environmentální riziko. Pokud se dostane do vody ve větších koncentracích, způsobuje nárůst pH a může ohrozit vodní organismy. Jeho likvidace vyžaduje neutralizaci a postup dle platné legislativy.

Hydroxid sodný silně leptá veškeré tkáně v organismu. Zmýdelňuje tuky, koaguluje bílkoviny, odnímá z tkání vodu. Při požití způsobuje zejména poleptání jícnu (nikoli žaludku jako u kyselin; při větších požitých množstvích však může být vážně poleptán i žaludek a tenké střevo), s rizikem nekrózy, žilní trombózy nebo až perforace jícnu. Častá jsou pozdější zúžení jícnu, komplikující polykání potravy. Mohou se vyskytnout i pozdní následky (po řadě let od poleptání) v podobě rakoviny jícnu, a to v 0,8 až 4 % případů.

Při poleptání okamžitě omývejte napadené místo pokožky proudem studené vody a následně neutralizujte poleptané místo slabou kyselinou (zředěný ocet nebo kyselina citronová).

tags: #naoh #výskyt #v #přírodě

Oblíbené příspěvky:

• Více o stupni ohrožení
• Uplatňování EZ
• Škodlivé vlivy na ekologii
• Vztah k životnímu prostředí v ČR
• IKEA Odpad: Kompletní recenze