第四节 常见的碱 碱的通性

如何理解氢氧化钠的性质与它的用途之间的关系？

　　氢氧化钠是一种重要的碱，是一种白色固体，极易溶于水，溶解时放出大量的热，其水溶液是无色透明的液体。氢氧化钠固体在空气中容易吸收水分而潮解。“容易吸收水分”这一点，决定了氢氧化钠固体可以作干燥剂，比如干燥氢气、氧气等等，但是不能用来干燥二氧化碳气体，因为氢氧化钠能跟二氧化碳发生化学反应。

　　氢氧化钠具有碱的通性，碱性很强，腐蚀性强，所以人们给它的俗称是烧碱、火碱、苛性钠。它很容易和大多数非金属氧化物及多种酸发生反应，生成盐和水；也很容易和许多盐溶液发生反应，生成难溶性的碱。所以化学上常用氢氧化钠制取难溶性碱，如氢氧化镁、氢氧化铜、氢氧化铁等等。请看下列化学方程式：

3NaOH+FeCl₃＝3NaCl+Fe(OH)₃↓

　　现象：无色氢氧化钠溶液滴入黄色氯化铁溶液中，有红褐色沉淀生成。完全反应后，试管内的液体变为红色。

2NaOH+MgSO₄＝3Na₂SO₄+Mg(OH)₂↓

　　现象：无色氢氧化钠溶液和无色硫酸镁溶液反应，有白色沉淀生成。

　　氢氧化钠是一种重要的化工原料，广泛应用于肥皂、石油、造纸、纺织、印染等工业。但是日常生中直接使用氢氧化钠的情况是比较少的，它并不是面粉发酵后使用的“碱”，也不是洗涤油污使用的“碱”。在饮食和洗涤方面所用的“碱”实际上都纯碱——碳酸钠，而不是烧碱——氢氧化钠。氢氧化钠的主要用途是在工业上。例如，我国四大发明之一的造纸，其生产过程中氢氧化钠就起到溶解造纸原料——木材或草类植物里的非纤维素成分的作用，从而得到以纤维素为主要成分的纸浆。在纺织印染工业中，一般先将棉织品于适当温度在稀氢氧化钠深液中浸泡蒸煮，这样除掉棉织品表面的覆盖物，才能使染色均匀、牢固。在以上二例中都是利用了氢氧化钠的腐蚀性，可见腐蚀性有其破坏性的一面，也有可利用的一面。在精炼石油的过程中，主要是利用氢氧化钠与酸发生中和反应的性质除去精炼过程中剩余的硫酸和其它酸性物质。

　　工业上氢氧化钠的用量相当大，比如生产一吨人造丝要耗用一吨氢氧化钠。那么怎样制取氢氧化钠？工业上是通过是电解食盐水的方法来生产氢氧化钠的：

2NaCl+2H₂O 2NaOH+H₂↑+Cl₂↓

烧碱　

　　又称苛性钠，学名氢氧化钠，为氯碱工业的主要产品。是一种重要的强碱性化工原料，纯的无水氢氧化钠为白色半透明结晶状固体，熔点为318.4℃，在空气中易潮解并吸收二氧化碳。易溶于水，溶液呈强碱性。氢氧化钠水溶液由于浓度不同，可以生成含有1、2、3.5、4.5和7个水分子的水合物。氢氧化钠还易溶于乙醇、甘油，但不溶于乙醚、丙酮、液氨。固体氢氧化钠溶解或浓溶液稀释时放出热量；与无机酸反应生成相应的盐类；能从水溶液中沉淀金属离子成为氢氧化物；能皂化酯类，生成相应的有机酸钠盐和醇；能脱除化合物中的氯化氢，如氢氧化钠与氯丙醇反应生成环氧丙烷和氯化钠。

　　生产方法

　　氢氧化钠主要是由电解法电解氯化钠水溶液制得，也可以通过化学法（苛化法）利用石灰乳与纯碱Na₂CO₃）水溶液反应制得。化学法制得的烧碱纯度低，经济效益差，目前只在少数国家有小规模生产。

　　各种方法生产的50%或73%氢氧化钠溶液在降膜蒸发器内，用450℃熔融载热体间接加热，并加入蔗糖之类的还原剂，去除氯酸盐杂质，可进一步浓缩，也可以在含镍铸铁锅内用直火加热，蒸发浓缩成为熔融的无水氢氧化钠。用铸铁锅熬碱时，加入少量硝酸钠将杂质氧化，并加适量硫黄调色。熔融的氢氧化钠可直接加入铁桶凝成为整块固碱，也可经结片机或造粒塔制成片状或珠、粒状固碱。商品氢氧化钠有固体和液体两种，简称固碱和液碱，后者有73%、50%、45%、42%和30%等规格。由于生产工艺不同，使用要求不一，工业产品分为标准级和人造丝级。标准级含盐量较高，隔膜法生产的50%液碱含NaCl1.0～1.1%，供一般使用；人造丝级含盐及其他杂质均较少，水银法50%液碱含NaCl在50ppm以下，适合制造人造丝以及再生离子交换树脂的需要。

　　用途

　　氢氧化钠用于制造化学品、纸张、肥皂和洗涤剂、人造丝和玻璃纸，加工铝矾土制氧化铝，还用于纺织品的丝光处理。在石油炼制工业中用于除去硫化氢和硫醇类的硫化物。用于食品加工（蔬菜水果去皮）和精制植物油。可代替部分纯碱制造玻璃。加工再生胶，酸性废水处理及阴离子交换树脂再生等。

　　贮存和安全

　　液体烧碱一般用铁桶贮装，50%烧碱在12℃时开始凝固，因而贮存温度不宜过低。烧碱能损坏羊毛及皮革。接触烧碱时应佩戴防护用具。工作服或工作帽应用棉布或适当的合成材料制作。接触片状或粒状烧碱时，工作场所应有通风装置，室内空气中最大允许浓度为2mg/m³。碱液触及皮肤，可用5%～10%硫酸镁溶液冲洗；溅入眼睛，应立即用大量硼酸水溶液冲洗。