Гидроксид натрия

Нет в наличии

Твёрдый продукт гигроскопичен, на воздухе тянет влагу и углекислый газ, поэтому в распакованной таре массовая доля основного вещества со временем падает за счёт карбоната натрия. Растворение сильно экзотермично: щёлочь вносят в воду, а не наоборот, и раствор охлаждают, а при 20 °C в 100 мл воды уходит около 109 г вещества. Едкое вещество класса 8 разъедает алюминий, цинк, олово и свинец с выделением водорода, поэтому тару, арматуру и насосы подбирают из стали, полиэтилена или полипропилена.

Основные применения

  • варка и отбелка целлюлозы, каустизация зелёного щелока
  • регенерация анионитов и коррекция pH в водоподготовке
  • омыление жиров, мыловарение и щелочные моющие составы
  • обезжиривание и травление металлов, щелочная очистка нефтяных дистиллятов

Стандарты и документы

ГОСТ 2263-79 (марки ТР, ТД, РР, РХ, РД) и заменивший его ГОСТ Р 55064-2012 — на технический едкий натр; ГОСТ 4328-77 — на реактивную натрия гидроокись. CAS 1310-73-2, UN 1823 для твёрдого продукта и UN 1824 для раствора, класс 8.

Характеристики

CAS
1310-73-2
Формула
NaOH
Молярная масса
40,00 г/моль
Класс вещества
сильная неорганическая щёлочь, гидроксид щелочного металла
Внешний вид
белые чешуйки, гранулы, плавленые куски или цилиндрические палочки; растворы — бесцветная вязкая жидкость
Растворимость
хорошо растворим в воде (около 109 г на 100 мл при 20 °C) и в спиртах; раствор — сильное основание
Плотность
2,13 г/см³ (твёрдый продукт); плотность раствора определяется его концентрацией
Температура хранения
+5…+30 °C в сухом закрытом помещении, без доступа влаги и углекислого газа
Класс опасности
класс 8 (едкие вещества); 2-й класс опасности по ГОСТ 12.1.007
ГОСТ / ТУ
ГОСТ 2263-79; ГОСТ Р 55064-2012; ГОСТ 4328-77

Применение по отраслям

Сульфатная варка и каустизация щелоков

В крафт-процессе щепу варят в белом щелоке — смеси гидроксида и сульфида натрия — при 160–170 °C, где щёлочь разрывает связи лигнина и освобождает целлюлозное волокно. Отработанный чёрный щелок сжигают, а полученный зелёный щелок с карбонатом натрия обрабатывают известью: каустизация возвращает карбонат в гидроксид и замыкает щелочной цикл комбината. Свежую каустику вводят только на подпитку потерь, поэтому комбинату важны стабильная массовая доля основного вещества и низкое содержание железа — у марки ТР Fe2O3 не выше 0,004 %, что не даёт окрашивать волокно.

Омыление жиров и щелочные моющие составы

Каустическая сода расщепляет триглицериды растительных масел и животных жиров до натриевых солей жирных кислот — это классическая варка твёрдого мыла. Дозу щёлочи рассчитывают по числу омыления сырья, а полноту реакции контролируют по остаточной свободной щёлочи: недостаток оставляет несомылённый жир, избыток делает мыло едким. В промышленных обезжиривателях и средствах для прочистки канализации гидроксид натрия работает уже как источник высокого pH, растворяющий жировые и белковые отложения.

Регенерация анионитов и нейтрализация кислых стоков

Сильноосновные аниониты восстанавливают раствором концентрацией 2–4 %, подавая 100–150 % от стехиометрической обменной ёмкости со скоростью 2–4 м/ч. При обескремнивании концентрацию поднимают до 8–10 %, а расход щёлочи растёт кратно. На теплоэнергетических объектах тот же реагент корректирует pH подпиточной воды и нейтрализует кислые стоки перед сбросом. Регенерационный раствор готовят непосредственно перед пропуском: постоявший на воздухе щелочной раствор карбонизируется и теряет активность.

Обезжиривание, травление и щелочная очистка дистиллятов

Щелочные ванны 5–20 % снимают с металла масла и смазки перед гальваникой, окраской и сваркой, а на алюминиевых сплавах те же растворы работают уже как травитель, поскольку щёлочь растворяет металл с выделением водорода. В нефтепереработке промывка щёлочью выводит из дистиллятов меркаптаны и нафтеновые кислоты, снижая коррозионность топлива. Рабочий раствор готовят внесением твёрдого продукта в воду порциями с контролем температуры: при быстрой загрузке ванна вскипает и выбрасывает щёлочь.

Практические нюансы

Марки едкого натра по ГОСТ 2263-79 и что означают их обозначения

Первая буква марки говорит о состоянии продукта, вторая — о способе производства. ТР, твёрдый чешуированный ртутного производства: NaOH не менее 98,5 %, карбонат натрия не более 0,8 %, хлорид натрия не более 0,05 %, Fe2O3 не более 0,004 %. ТД, твёрдый плавленый диафрагменный: NaOH не менее 94,0 %, карбонат натрия до 1,0 %, хлорид натрия до 3,5 %, Fe2O3 до 0,03 %. РР, ртутный раствор: NaOH не менее 42,0 %, карбонат натрия до 0,5 %, хлорид натрия до 0,05 %, Fe2O3 до 0,0015 %. Растворы марок РХ и РД нормируются отдельно по сортам. Реактивную натрия гидроокись описывает уже ГОСТ 4328-77: белые чешуйки, куски или цилиндрические палочки с кристаллическим изломом.

Чешуя, гранулы, плавленый блок или раствор — что заказывать

Чешуя и гранулы растворяются быстрее остальных форм и удобны для ручной загрузки из мешков, но сильнее пылят и активнее тянут влагу из воздуха. Плавленый продукт компактен и меньше пылит, однако растворяется медленнее и нередко требует дробления. Реактивные палочки и куски берут на аналитику, где важен не столько расход, сколько нормируемый уровень примесей. Концентрированный раствор избавляет участок от пыли и стадии растворения, но переводит склад на ёмкости с обогревом и насосы, а транспортом оплачивается вместе с водой. Практический ориентир: до нескольких тонн в месяц выгоднее твёрдый продукт в мешках, при регулярном крупном расходе и готовой линии раздачи — раствор.

Расхождения в данных и что уточнять до заказа

Ссылки на документ в паспортах различаются: межгосударственный ГОСТ 2263-79 отменён с 1 января 2019 года, технический едкий натр с 1 октября 2013 года выпускают по ГОСТ Р 55064-2012, а обозначения марок ТР, ТД, РР, РХ и РД поставщики по инерции указывают до сих пор. Плотность твёрдого продукта приводят и как 2,1, и как 2,13 г/см³ — это одно значение с разной точностью, тогда как плотность раствора целиком определяется концентрацией. Условия хранения тоже описывают по-разному: встречается и просто «сухой склад при комнатной температуре», и интервал +5…+30 °C. Нормы для растворов марок РХ и РД разнесены по сортам, поэтому встречающаяся в коммерческих описаниях цифра «не менее 45,5 %» относится не ко всем сортам. Фактические значения фиксирует паспорт качества на конкретную партию — его запрашивают до заключения договора.

Приготовление раствора и защита персонала

Порядок операций обязателен: воду наливают в ёмкость с мешалкой и вносят щёлочь порциями, а не наоборот. Разбавление сильно экзотермично, температура в аппарате легко переходит 80 °C, поэтому предусматривают охлаждение и паузы между порциями; вода, поданная на концентрированную щёлочь, вскипает и выбрасывает едкие брызги. Дробление, дозирование и растворение выносят под местную вытяжку: ПДК аэрозоля едкого натра в воздухе рабочей зоны — 0,5 мг/м³, вещество отнесено ко 2-му классу опасности по ГОСТ 12.1.007. Работают в щитке или герметичных очках, химстойких перчатках и одежде; при попадании на кожу или в глаза промывают водой не менее 15 минут и обращаются к врачу. Рядом держат запас воды для смыва проливов, но воду не подают в тару с концентратом.

Хранение и безопасность

Условия хранения
Закрытое сухое помещение, тара герметичная, без доступа влаги и углекислого газа; в зоне хранения исключают воду и сточные каналы, а также соседство с кислотами и алюминием.
Меры безопасности
Щиток или герметичные очки, химстойкие перчатки и одежда. ПДК аэрозоля едкого натра в воздухе рабочей зоны — 0,5 мг/м³, вещество отнесено ко 2-му классу опасности по ГОСТ 12.1.007. При попадании на кожу или в глаза промывают водой не менее 15 минут и обращаются к врачу. Разбавление ведут, внося щёлочь в воду, и никогда наоборот.
Перевозка
Перевозка как едкого груза класса 8 по ДОПОГ: UN 1823 для твёрдой формы, UN 1824 для раствора, группа упаковки II.
Вентиляция
Местная вытяжка на участках дробления, дозирования и растворения — пыль и аэрозоль щёлочи прижигают слизистые и дыхательные пути.
Температурный режим
+5…+30 °C для твёрдого продукта в сухом складе; концентрированные растворы держат в тепле, иначе выпадают кристаллы.
Тара
Полиэтиленовый или полипропиленовый вкладыш в мешке, стальные либо картонные барабаны с плёночным вкладышем (ГОСТ 2263-79 предписывал барабаны по ГОСТ 5044 и ГОСТ 17065); тара из алюминия, цинка и олова исключена.

Частые вопросы

Чем гидроксид натрия отличается от кальцинированной соды?
Это разные по силе щёлочи: гидроксид натрия диссоциирует полностью и даёт pH выше 13, а карбонат натрия создаёт лишь карбонатную щёлочность и работает мягче. Там, где нужно омыление жира, делигнификация или быстрый подъём pH, карбонат гидроксид не заменяет. Обратная замена оправдана, когда сильная щёлочь повредила бы материал или требования по pH умеренные.
Какую форму гидроксида натрия выбрать?
Под одним названием идут чешуя, гранулы, плавленый продукт, реактивные палочки и концентрированный раствор. Чешуя и гранулы растворяются быстрее и удобны при ручной загрузке, плавленый продукт меньше пылит, реактивные формы берут под аналитику, а раствор снимает с участка работу с пылью, но требует ёмкостей и насосов. Ориентируйтесь на месячный расход, наличие узла растворения и требования к примесям.
По какому документу поставляется гидроксид натрия?
Документ определяется маркой. Технический едкий натр выпускают по ГОСТ Р 55064-2012, ранее — по ГОСТ 2263-79, который отменён, но чьи обозначения марок ещё в ходу. Реактивную натрия гидроокись нормирует ГОСТ 4328-77. Пищевая квалификация (индекс Е524) идёт по своему документу, номер которого указывают в паспорте партии. Какой документ применён к вашей поставке, видно из паспорта качества.
Чем марка ТР отличается от марки ТД?
ТР — чешуированный продукт ртутного производства: NaOH не менее 98,5 %, хлорид натрия не более 0,05 %, Fe2O3 не более 0,004 %. ТД — плавленый диафрагменный, у него основного вещества не менее 94,0 %, а допуск по хлориду натрия доходит до 3,5 %. Когда примеси влияют на процесс — цветность целлюлозы, состояние гальванической ванны, — берут ТР; для нейтрализации и грубых технологических задач достаточно ТД.
В каком порядке смешивать гидроксид натрия с водой?
Только щёлочь в воду, порциями, при работающей мешалке. Обратный порядок даёт локальный перегрев и вскипание, и концентрированная щёлочь выбрасывается из аппарата. Даже при правильном порядке раствор нагревается выше 80 °C, поэтому загрузку делят на порции и предусматривают охлаждение.
Какой UN-номер указывать в перевозочных документах?
Для твёрдого продукта — UN 1823, для раствора — UN 1824; в обоих случаях класс 8 и группа упаковки II. Совместная перевозка с пищевыми грузами не допускается. Точные записи на партию берут из паспорта и транспортной документации, поскольку для раствора группа упаковки зависит от концентрации.
Почему гидроксид натрия нельзя хранить в алюминиевой таре?
Щёлочь растворяет алюминий, а также цинк, олово и свинец, и реакция идёт с выделением водорода — в закрытом объёме это взрывоопасная смесь. По той же причине исключают алюминиевые фитинги, воронки и мерники. Подходят полиэтилен, полипропилен, нержавеющая сталь и сталь с защитным покрытием.
Почему в открытой упаковке снижается массовая доля NaOH?
Продукт гигроскопичен и связывает углекислый газ воздуха, переходя в карбонат натрия, а набранная влага спекает чешую в комки. Для титрования и других задач с нормируемой щёлочностью вскрытую тару не используют — берут свежую упаковку. В технологии допустим пересчёт дозы по фактической активной щёлочи.
Что смотрят при входном контроле партии?
Внешний вид и отсутствие слипшихся комков, массовую долю NaOH, карбонат натрия, хлорид натрия и оксид железа, а для чешуированных и гранулированных форм — влажность. У растворов дополнительно проверяют концентрацию, плотность и прозрачность. Результаты сверяют с паспортом качества на партию, а не с общими нормами марки.
Можно ли применять каустическую соду для прочистки канализации?
Да, щелочные средства на её основе разрушают жировые и белковые пробки. Раствор готовят в стойкой посуде и заливают в сухую трубу, после чего промывают большим объёмом воды. Алюминиевые сифоны, гофры и фитинги щёлочь разрушает, а смешивание с кислотными очистителями прямо в трубе даёт бурную реакцию с разбрызгиванием.