سود مایع چیست؟
در بازار، شرکت‌ها، مجموعه‌های تولیدی، صنایع نیاز به استفاده و خرید سود مایع به‌صورت عمده یا جزئی دارند. ممکن است در نگاه اول، نام این ماده برای شما ناآشنا باشد این ماده تحت عنوان یک فراوری فوق‌العاده کلیدی شناخته می‌شود.
سود مایع یا سود سوزآور، هیدروکسید سدیم است که ساختاری مشابه سودا دارد؛ البته ممکن است نام‌هایی مختلف از سود مایع شنیده باشید که آنها دقیقاً یکسان هستند. این ماده شیمیایی «سودآور یا خورنده» است که باعث می‌شود به‌عنوان سود سوزآور شناخته شود..
این ماده به‌عنوان یک فراوری کلیدی و کاربردی در صنایع، معادن و… گزینه‌ای متداول در بین تمامی ترکیبات شیمیایی است، سود مایع یا سود سوزآور در انگلیسی به‌عنوان Sodium Hydroxide نیز شناخته می‌شود. این ماده در سراسر جهان باگذشت سال‌ها هنوز هم مورداستفاده است و کاربردهای آن روزبه‌روز در صنایع بیشتر می‌شود.
شکل کلی سود مایع
ماهیت سود سوزآور معمولاً به‌صورت پودر سفید یا به‌صورت پولکی، کریستال یا مروارید است. انواع مختلف فرم‌ها نتیجه کاری را که می‌خواهید انجام دهید را تغییر نمی‌دهد. سود سوزآور را می‌توان در کاربردهای مختلفی مانند صابون‌سازی، شیشه‌های مات، رفع انسداد زهکش‌ها، شمع‌سازی و آزمایش‌های شیمیایی استفاده کرد. همواره کارخانه‌های بزرگ تولیدی، نیاز به استفاده از محصول و فراوری شیمیایی دارند که نرخ پاسخ و واکنش‌پذیری آن بالا بوده و علاوه بر تمامی مزیت‌های مذکور، بتواند به‌خوبی با هزینه‌ای کم تهیه شود. در مورد مایع سود یا هیدروکسی سدیم این موضوع کاملاً صادق است.
دلیل اینکه سود مایع برای رفع انسداد مجاری فاضلاب و ساخت صابون عالی است، عمدتاً به این دلیل است که سود سوزآور با چربی واکنش می‌دهد. این بدان معنی است که ترکیب را تغییر می‌دهد و به آن اجازه می‌دهد تا چربی‌ها (در فرمول سینک یا صابون) را حل کند تا قوام صابون ایجاد شود و به این فرایند صابون‌سازی می‌گویند. قیمت سود مایع نیز بسته به سطح کیفی و همین‌طور حاشیه سود عرضه‌کننده مشخص می‌شود. شما میتوانید آن را در بازار ایران از مراکز مختلف تهیه کنید.
آشنایی با دامنه عمومی استفاده از سود مایع
سطح وسیعی از مایعات وجود دارد که در صنایع و تولید انواع مواد، به‌عنوان یک منفعل‌کننده شیمیایی استفاده می‌شوند از جمله بااهمیت‌ترین آنها سود مایع است. تولیدکننده سود مایع از ترکیبات یکسانی برای ساخت آن استفاده می‌کند اما گاهی بروز ناخالصی‌ها موجب تفاوت‌های کلیدی در خروجی نهایی محصول می‌شود. اگر قصد خرید یا فروش سود مایع را دارید لازم است که حتماً نسبت به این مسائل توجه ویژه‌ای داشته باشید.
هیدروکسید سدیم [Na(OH)] که به‌عنوان سود سوزآور نیز شناخته می‌شود، یک ماده بسیار سوزآور است که برای خنثی‌کردن اسیدها و ساختن نمک‌های سدیم استفاده می‌شود. هیدروکسید سدیم به‌عنوان یک تنظیم‌کننده اسیدیته به غذا (افزودنی غذا E 524) اضافه می‌شود. پیش از هر چیزی باید بدانید که سود مایع، قیمت ثابتی ندارد و برخی مراکز با حاشیه سود بالاتر آن را عرضه می‌کنند.
- استفاده در مربا، ژله، مارمالاد، پوره شاه‌بلوط شیرین، سایر اسپری‌های مشابه میوه و سبزی‌ها
- غذاهای فراوری شده با پایه غلات و غذاهای کودک
- سایر غذاها برای کودکان خردسال
- ذاهای رژیمی برای نوزادان برای مقاصد خاص پزشکی و شیرخشک مخصوص نوزادان
- استفاده در افزودنی‌های غذایی، آنزیم‌های غذایی، طعم‌دهنده‌ها و مواد مغذی بدون محدودیت (کوانتوم ساتیس)
- برای شستشو و تمیزکردن، ضدعفونی‌کردن و ساخت صابون
- تولید ، کاغذ، مواد منفجره، مواد رنگزا و فرآورده‌های نفتی
- مورداستفاده در پردازش پارچه و پردازش فلز
- در آبکاری و استخراج الکترولیتی
- مورداستفاده در در پاک‌کننده‌های زهکشی تجاری و اجاق‌گاز
- خنثی‌کردن محلول‌های اسید و ساخت نمک‌های سدیم
- درست‌کردن رنگ
- بخش داروسازی
- و…
انواع غلظت‌ها و فرم‌های سود مایع
هیدروکسید سدیم [Na(OH)] به‌صورت جامد (ریخته‌گری، پولک، مروارید، ترکیبات) یا به‌صورت محلول‌هایی با غلظت‌های متفاوت فروخته می‌شود. مهم‌ترین غلظت صنعتی 50 درصد است. در دمای اتاق، هیدروکسید سدیم یک جامد کریستالی سفیدرنگ بدون بو است که رطوبت هوا را جذب می‌کند. هیدروکسید سدیم در دمای 20 درجه سانتیگراد جامد می‌شود اگر غلظت آن بالاتر از 52٪ (از نظر وزنی) باشد که می‌تواند حداکثر حلالیت در آب در 20 درجه سانتیگراد در نظر گرفته شود.
هنگامی که در آب حل شده یا با اسید خنثی می‌شود گرمای قابل‌توجهی آزاد می‌کند که ممکن است برای احتراق مواد قابل‌احتراق کافی باشد. هیدروکسید سدیم بسیار خورنده است. معمولاً به‌صورت جامد یا محلول 50 درصد استفاده می‌شود. سود مایع یک انتخاب عالی برای کنترل بیشتر روی تولیداتی است که نیاز به چیزی شبیه به سودا دارند.
هیدروکسید سدیم [Na(OH)] یک ماده قلیایی قوی است که به طور کامل در آب به یون‌های سدیم (Na+) و هیدروکسیل (OH–) تجزیه می‌شود. انحلال/تجزیه در آب به‌شدت گرمازا است، بنابراین هنگامی که هیدروکسید سدیم به آب اضافه می‌شود، واکنش شدیدی رخ می‌دهد.
جدول مشخصات و خواص سود مایع
درصورتی‌که قصد استفاده از سود مایع در صنایع مختلفی را دارید لازم است که نخست اطلاعات موردنیاز در مورد ویژگی‌های کلی آن را به دست آورید. بر اساس جدول زیر، این خصیصه‌ها تا حد زیادی تعیین می‌گردد. مشخصات سود مایع را میتوانید در جدول زیر ببینید
| نام فراوری | سدیم هیدروکسید |
| فرمول شیمیایی سود | NaOH |
| درصد خلوص (تعیین درصد خلوص سود مایع) | 31 و 50 درصد |
| شکل ظاهری | ساختاری مشابه آب، مایع و بی‌رنگ |
| نقطه انجماد | 4.4 C° |
| نقطه ذوب | 318 C° |
| نقطه‌جوش | 145 C° |
| جرم مولکولی | 40 g/mol |
| دانسیته | 2.13 گرم بر سانتی‌متر مربع |
| حلال در | و اتانول و متانول |
واکنش سود مایع با آب مهم است. سود سوزآور گرمازا است به این معنی که آنها گرما تولید می‌کنند و هیدروژن می‌دهند. وقتی آب داغ را به سود سوزآور اضافه می‌کنید این فرایند می‌تواند بسیار خطرناک باشد، زیرا می‌تواند باعث انفجار قلیایی شود که در آن اسید می‌تواند در همه‌جا پخش شود. به‌جای آن از آب سرد استفاده کنید، حتی اگر این فرایند ممکن است طولانی‌تر شود اما بسیار ایمن‌تر است زیرا سود سوزآور، گرمازا است به این معنی که آب گرم ضروری نیست.
سود مایع، هیدروکسید سدیم محلول در آب است و با الکترولیز کلر – قلیایی از نمک (کلرید سدیم) تولید می‌شود.
ساختار و ویژگی‌های فنی سود مایع
هیدروکسید سدیم (NaOH) یکی از بزرگ‌ترین کالاهای شیمیایی تولید شده در صنایع شیمیایی است. هیدروکسید سدیم که به نام لیمو یا سود سوزآور نیز شناخته می‌شود، یک‌پایه قوی است که بی‌رنگ و قلیایی است.
فرمول شیمیایی هیدروکسید سدیم NaOH است. تولیدکنندگان، هیدروکسید سدیم را به‌عنوان یک محصول مشترک با کلر و هیدروژن از طریق الکترولیز آب‌نمک، محلول نمک (NaCl) تولید می‌کنند.
سود سوزآور بسیار خورنده است. همچنین بی‌رنگ و به‌شدت قلیایی است. هیدروکسید سدیم یک‌پایه قوی و یک ماده شیمیایی صنعتی مهم با توانایی قوی در جذب رطوبت است.
هیدروکسید سدیم در آب بسیار محلول است و به یون‌های سدیم (Na+) و یون هیدروکسیل (OH-) تجزیه می‌شود. بازها وقتی در محلول هستند الکتریسیته را هدایت می‌کنند؛ زیرا یون‌ها می‌توانند آزادانه حرکت کنند.
نمونه‌هایی از برنامه‌های کاربردی سود مایع
در صنایع شیمیایی، لیمو سود سوزآور یکی از رایج‌ترین لیموهایی است که به‌صورت روزانه با آن مواجه می‌شود. سود سوزآور در صنعت کاغذ برای حذف لیگنین و تمیزکردن بطری‌ها، لوله‌کشی‌ها، مخازن و غیره استفاده می‌شود. همچنین در محصولات خانگی مانند رنگ‌برها و حتی در صابون‌ها یافت می‌شود. علاوه بر این، سود سوزآور در صنایع غذایی، به‌عنوان‌مثال در تولید نشاسته سیب‌زمینی یا پودر شیر استفاده می‌شود. علاوه بر این، سود سوزآور در صنعت فلزکاری و در کارخانه‌های تصفیه آب کاربرد دارد.
- بسته‌بندی
- در واگن‌های مخزن ریلی
- عمده در اتومبیل‌های تانک جاده‌ای
- ظروف مخزن ایزو فله
بزرگ‌ترین موارد استفاده از هیدروکسید سدیم
بزرگ‌ترین استفاده گسترده از هیدروکسید سدیم در ساخت سایر مواد شیمیایی و محصولات نهایی است. مشتریان ما از سود سوزآور برای تولید نمک‌های سدیم و مواد شوینده، برای تنظیم pH و سنتز آلی استفاده می‌کنند.
سود سوزآور به دلیل قلیایی بودن آن (برخلاف اسیدیته)، در خنثی‌سازی و اصلاح pH در چندین فرایند مانند رزین‌های تبادل یونی – بازسازی مفید است.
شرکت‌ها از هیدروکسید سدیم در تولید کاغذ و سفیدکردن سلولز و مواد شیمیایی و پتروشیمی، متالورژی (تولید آلومینا برای صنعت آلومینیوم)، صابون و مواد شوینده، نساجی (مرسریزاسیون) و کاربردهای مختلف در صنایع غذایی استفاده می‌کنند.
عملکردهای هیدروکسید سدیم یا سود مایع همین‌طور در انواع صنایع به‌عنوان:
- خنثی‌کننده‌های اسید
- پاک‌کننده‌های قلیایی
- استخراج آلومینا
- سوخت‌های زیستی
- تولید سفیدکننده
- ساخت و ترکیب مواد شیمیایی
- محصولات پاک‌کننده و ضدعفونی‌کننده
- بازسازی رزین تبادل یونی
- پاک‌کننده‌های تخلیه
- فراوری مواد غذایی
- تکمیل، تصفیه و پاک‌کننده‌های فلز
- شهرداری‌ها: آشامیدنی/پسماند/بازیابی
- کنترل بو
- سیالات حفاری چاه نفت
- تنظیم pH
- نفت
- داروسازی
- آبکاری / اچ تکمیل فلز
- پردازش خمیر و کاغذ
- سیستم‌های اسکرابر
- تولید صابون و مواد شوینده
- پوست کندن گوجه‌فرنگی/میوه
- منسوجات
- تصفیه آب
نیز بسیار مهم و کلیدی است.
وابستگی صنعت و کارخانه‌ها به سود مایع
صنایع همچنین از هیدروکسید سدیم برای این موارد استفاده می‌کنند:
- تولیدکنندگان مواد شیمیایی برای تولید سایر مواد شیمیایی و محصولات نهایی مانند حلال‌ها، الیاف مصنوعی، چسب‌ها، علف‌کش‌ها، رنگ‌ها، پلاستیک‌ها و محصولات دارویی و محصولات پاک‌کننده و ضدعفونی‌کننده
- تولیدکنندگان مواد غذایی برای فراوری مواد غذایی، مانند پخت زیتون، برداشتن پوست سبزی‌ها، کنسرو کردن مواد غذایی و موارد دیگر
- تولید مبلمان برای تکمیل چوب با فرایند سفیدکردن برای تبدیل چوب خام به محصول تصفیه‌شده‌تر
- سازندگان داروسازی در تولید انواع محصولات مانند آسپرین، رقیق‌کننده‌های خون، داروهای کلسترول بالا و …
- تولیدکنندگان خمیر و کاغذ برای کمک به پردازش سلولز، حذف جوهر از کاغذ بازیافتی و تصفیه آب مورداستفاده در تولید کاغذ
- پالایشگاه‌های نفت در حذف مرکاپتان‌ها و سولفید هیدروژن در طول فرایند نفت
- تولیدکنندگان نساجی در مرسریزه کردن پنبه
- تولیدکنندگان صابون و مواد شوینده برای صابون‌سازی اسیدهای چرب پیه و روغن نارگیل و همچنین در فرمولاسیون مواد شوینده قلیایی
- تصفیه آب برای تصفیه آب‌اسیدی برای تثبیت PH آب و درعین‌حال حذف فلزات سنگین مانند سرب و روی
سود مایع در کنترل گوگرد
هیدروکسید سدیم در طیف وسیعی از صنایع استفاده می‌شود، مقدار زیادی برای تمیزکردن گازها برای حذف اسیدها قبل از انتشار آنها به محیط باز استفاده می‌شود. به‌عنوان‌مثال گازهای ساطع شده از سوختن سوخت‌های فسیلی که حاوی مقادیر قابل‌توجهی دی‌اکسید گوگرد است. راه‌های زیادی برای به دام انداختن دی‌اکسید گوگرد وجود دارد، یکی از روش‌هایی که به طور گسترده استفاده می‌شود شامل تمیزکردن گازها با محلول هیدروکسیدهای سدیم و کلسیم است. این تکنیک همچنین در فرایندهای پالایشی مانند خالص‌سازی بوکسیت استفاده می‌شود.
استفاده در صنعت و تولیدات
محلول‌های هیدروکسید سدیم، چربی‌ها را هیدرولیز می‌کنند و صابون‌ها را تشکیل می‌دهند، آنها بازها و بیشتر فلزات (به‌عنوان هیدروکسید) را از محلول‌های آبی نمک‌هایشان رسوب می‌دهند.
هیدروکسید سدیم ترکیب رایج بسیاری از پاک‌کننده‌های خانگی و صنعتی از جمله پاک‌کننده‌های اجاق‌گاز و پاک‌کننده‌های چندخطی است. هیدروکسید سدیم به‌عنوان یک عامل تثبیت‌کننده در سفیدکننده وجود دارد. همچنین ممکن است در مواد شوینده ماشین ظرفشویی یافت شود. برخی از پاک‌کننده‌های رنگ و پاک‌کننده‌های فاضلاب حاوی هیدروکسید سدیم هستند. به‌عنوان پاک‌کننده خطوط لوله در لبنیات، بارها و منازل عمومی استفاده می‌شود.
هیدروکسید سدیم عمدتاً مصارف صنعتی دارد. در سطح جهانی موارد استفاده اصلی 5 است:
- مواد شیمیایی آلی (18%)
- خمیر و کاغذ (18%)
- مواد شیمیایی معدنی (15%)
- صابون، مواد شوینده و منسوجات (12%)
- آلومینا (8%)
- تصفیه آب (5%)
- دیگران (25%)
ایمنی سدیم هیدروکسید
هیدروکسید سدیم جامد [Na(OH)] خورنده است. محلول‌های هیدروکسید سدیم بسته به غلظت، غیر تحریک‌کننده، تحریک‌کننده یا خورنده بوده و اثرات موضعی مستقیمی بر روی پوست، چشم و دستگاه گوارش ایجاد می‌کنند.
بر اساس داده‌های انسانی، غلظت 0.5-4.0 درصد برای پوست تحریک‌کننده بوده، درحالی‌که غلظت 8.0 درصد برای پوست حیوانات خورنده بود.
سمیت حاد هیدروکسید سدیم به شکل فیزیکی (جامد یا محلول)، غلظت و دوز بستگی دارد. مرگ‌ومیر برای حیوانات در دوزهای خوراکی 240 و 400 میلی‌گرم بر کیلوگرم وزن بدن گزارش شده است.
هیچ داده معتبر حیوانی در مورد مطالعات مسمومیت با دوز مکرر از طریق خوراکی، پوستی، استنشاقی یا از راه‌های دیگر برای هیدروکسید سدیم در دسترس نیست. بااین‌حال، در شرایط عادی استفاده (غیر تحریک‌کننده) نه غلظت سدیم در خون و نه PH خون افزایش می‌یابد و بنابراین انتظار نمی‌رود که سدیم هیدروکسید به طور سیستمیک در بدن در دسترس باشد.
اندام‌های تولیدمثل نشان می‌دهند هیدروکسید سدیم هیچ خطری برای برای تولیدمثل ندارد. هر دو آزمایش سمیت ژنتیکی in vitro و in vivo هیچ شواهدی برای فعالیت جهش‌زا نشان ندادند.
خطرات بلعیدن
به نظر می‌رسد بیشتر حوادث بلع مربوط به کودکان است و به نظر می‌رسد در خانه رخ می‌دهد. به نظر می‌رسد قرارگرفتن تصادفی پوست و چشم در متون پزشکی کمتر از بلع آن گزارش شده است.
تشکیل گردوغبار به دلیل خاصیت رطوبت سنجی بعید است. علاوه بر این، هیدروکسید سدیم دارای فشار بخار ناچیزی است و به‌سرعت در هوا توسط دی‌اکسیدکربن خنثی می‌شود و بنابراین قرارگرفتن در معرض گردوغبار و بخار انتظار نمی‌رود.
دوز سمی
شدت آسیب هیدروکسید سدیم به عوامل مختلفی از جمله غلظت عامل هیدروکسید سدیم، مدت‌زمان تماس و حجم مصرفی بستگی دارد. در جایی که PH بالاتر از 12 باشد، بیشترین میزان آن است. بااین‌حال، pH تنها عاملی نیست که تعیین می‌کند یک ماده تا چه حد می‌تواند باعث آسیب خورنده شود.
ذخیره قلیایی (که مقدار محلول اسیدی استاندارد موردنیاز برای تیتر کردن یک قلیایی به PH مشخص معمولاً 8، pH مخاط طبیعی مری) است، ارتباط بهتری نسبت به pH با تولید آسیب سوزاننده مری 10 دارد. اگرچه این روش در حال حاضر مورداستفاده قرار نمی‌گیرد (به جز در داخل توسط برخی از تولیدکنندگان برای طبقه‌بندی محصولات به‌عنوان محرک یا خورنده)، به نظر می‌رسد پیش‌بینی‌کننده بهتر آسیب نسبت به pH باشد. ذخیره قلیایی ممکن است به‌عنوان ذخیره قلیایی قابل تیتراسیون نیز شناخته شود.
آماده‌سازی‌های جامد هیدروکسید سدیم و مایعات چسبناک نیز به دلیل تماس طولانی‌مدت ممکن است آسیب‌های شدید ایجاد کنند. پس از مصرف مقدار کمی آسیب معمولاً به ناحیه اوروفارنکس و مری محدود می‌شود هرچه حجم بیشتر باشد خطر آسیب دوازدهه و معده بیشتر می‌شود.
خطرات سود مایع چیست؟
درصورتی‌که قصد خرید سود مایع را دارید، ممکن است این سوال برای شما مطرح شود که آیا محلول سود مایع می‌تواند آسیب‌زا و خطرساز باشد؟ در پاسخ به این سوال باید گفت که تا حد زیادی بله. این ماده البته باید به شکل کاملاً استاندارد و در فرمی درست و منطقی مورداستفاده قرار بگیرد.
قرص Clinitest (R)
هیدروکسید سدیم موجود در این قرص‌ها با بزاق واکنش می‌دهد و گرما را آزاد می‌کند که می‌تواند باعث سوختگی کامل مری شود. قرص‌های Clinitest R نیز به دلیل انعقاد حرارتی یا به دلیل حباب‌های دی‌اکسیدکربن تولید شده از واکنش اسیدسیتریک و هیدروکسید سدیم موجود به مری می‌چسبند که آسیب معده نیز ممکن است رخ دهد.
سوختگی چشم
سوختگی قلیایی چشم بسیار جدی است؛ زیرا باعث ایجاد اختلال در موانع نفوذپذیری محافظ می‌شود و به‌سرعت به قرنیه نفوذ می‌کند. آنها با لیپیدهای غشای سلولی ترکیب می‌شوند که باعث اختلال در سلول‌ها و موکوپلی ساکاریدهای استرومایی با نرم‌شدن بافت می‌شود. هیدروکسید سدیم می‌تواند آزادانه از قرنیه عبور کند و در موارد شدید باعث آسیب به تمام لایه‌های قرنیه و ساختارهای بخش قدامی شود.
مکانیسم اثر سمیت
قلیاها با صابونی‌شدن چربی‌ها و حل‌شدن پروتئین‌ها باعث نکروز مایع می‌شوند. کاهش محتوای کلاژن بافت و صابونی‌شدن لیپیدهای غشای سلولی و مرگ سلولی وجود دارد. آنها همچنین رطوبت سنجی هستند و آب را از بافت‌ها جذب می‌کنند. این اثرات منجر به چسبندگی و نفوذ عمیق به بافت‌ها می‌شود.
گوارشی
قلیاها شدیدترین اثرات خورنده را بر روی مری و معده مانند اسیدها ایجاد می‌کنند. بااین‌حال به دنبال مصرف عمدی مقدار زیادی از یک قلیایی (مانند مصرف عمدی در بزرگسالان)، هم معده و هم روده کوچک ممکن است درگیر شوند. این به‌ویژه در مورد هیدروکسید سدیم مایع صادق است.
نیاز کارخانه‌های چوب و صنایع به سود مایع
یکی دیگر از کاربردهای عمده هیدروکسید سدیم در ساخت کاغذ از چوب است. در فرایند کرافت که بیشتر مورداستفاده قرار می‌گیرد، چوب با محلولی حاوی مخلوطی از سولفید سدیم و هیدروکسید سدیم ترکیب می‌شود. بیشتر مواد ناخواسته موجود در چوب مانند لیگنین‌ها در مشروب حل می‌شوند و سلولز نسبتاً خالص باقی می‌مانند که فیلتر می‌شود. این سلولز است که پس از خالص‌سازی بیشتر اساس کاغذ را تشکیل می‌دهد.
کاربردهای دیگر عبارت‌اند از تولید سورفکتانت‌ها، صابون‌ها و سفیدکننده‌ها که دومی معمولاً با عبور گاز کلر به محلول هیدروکسید سدیم تولید می‌شود که محلولی حاوی کلرات سدیم (I) (هیپوکلریت سدیم) تولید می‌کند.
هیدروکسید سدیم در ساخت مواد شیمیایی آلی استفاده می‌شود که یکی از مهم‌ترین آنها اپوکسی پروپان (اکسید پروپیلن) است که به نوبه خود برای ساخت پلی‌یورتان‌ها استفاده می‌شود. پروپن با کلر در آب تصفیه می‌شود تا مخلوطی از 1-chloropropan-2-ol و 2-chloropropan-1-ol ساخته شود. اپوکسی پروپان با افزودن محلولی از هیدروکسید سدیم یا هیدروکسید کلسیم تشکیل می‌شود.
استفاده در صابون‌سازی
سدیم هیدروکسید به طور سنتی در صابون‌سازی استفاده می‌شد. محلول هیدروکسید سدیم در آب به طور سنتی به‌عنوان رایج‌ترین پاک‌کننده رنگ استفاده می‌شود. سود سوزآور اغلب به‌عنوان یک پاک‌کننده استفاده می‌شود که در چنین کاربردهایی “سودآور” نامیده می‌شود.
به آب اضافه می‌شود، حرارت داده می‌شود و سپس برای تمیزکردن استفاده می‌شود. می‌تواند روغن‌ها و رسوبات مبتنی بر پروتئین را حل کند. محلول خیساندن هیدروکسید سدیم به‌عنوان یک چربی‌گیر قوی روی ظروف ضدزنگ و شیشه‌ای استفاده می‌شود. همچنین رایج‌ترین ماده در پاک‌کننده‌های اجاق‌گاز است.
تولید سالانه هیدروکسید سدیم یا سود مایع
| 70 میلیون تن | جهان |
| 11.8 میلیون تن | ایالات متحده امریکا |
| 10.7 میلیون تن | اروپا |
تولید هیدروکسید سدیم
هیدروکسید سدیم و کلر با هم توسط الکترولیز کلرید سدیم تولید می‌شوند.
ذخایر بزرگی از کلرید سدیم (سنگ نمک) در بسیاری از نقاط جهان یافت می‌شود. این رسوبات تقریباً کلرید سدیم خالص هستند و غالباً چندین صد متر عمق دارند (برخی تا 3000 متر عمق دارند) با درزهایی به ضخامت 30 متر تا 500 متر (شکل 3). آنها از دریاهای به‌دام‌افتاده در دوره تریاس، 200 میلیون سال پیش، تبخیر شدند.
به‌عنوان‌مثال، در اروپا، دریاها ذخایری را تولید کردند که از چشایر، لنکشایر، استافوردشایر و کلیولند در بریتانیا تا لهستان امتداد دارند، اگرچه نه به طور مداوم. آنها همچنین در سراسر ایالات متحده، به‌ویژه در لوئیزیانا و تگزاس یافت می‌شوند. تصور می‌شود که تقاضای جهانی نمک سالانه حدود 350 میلیون تن باشد.
مقدار کمی به‌عنوان سنگ نمک استخراج می‌شود، اکثریت با پمپاژ کنترل شده آب با فشار بالا به داخل درز نمک استخراج می‌شود. نسبتی از آب‌نمک استخراج شده با محلول تولید شده به این روش برای تولید نمک خشک تبخیر می‌شود.
نمک خورشیدی که از تبخیر آب دریا با استفاده از گرمایش خورشیدی تولید می‌شود، منبع کلرید سدیم نیز است. آب‌نمک اشباع، قبل از الکترولیز، برای رسوب کلسیم، منیزیم و سایر کاتیون‌های مضر با افزودن کربنات سدیم، هیدروکسید سدیم و دیگر معرف‌ها خالص می‌شود. جامدات معلق با ته‌نشین شدن و فیلتراسیون از آب‌نمک خارج می‌شوند.
نحوه تولید و فرآوری سود مایع
مقدار NaOH برای ساخت محلول هیدروکسید سدیم به شرح زیر است:
محلول‌های هیدروکسید سدیم را با استفاده از این جدول مرجع مفید که مقدار املاح (NaOH جامد) مورداستفاده برای ساخت 1 لیتر محلول پایه را فهرست می‌کند، تهیه کنید. این دستورالعمل‌های ایمنی آزمایشگاه را دنبال کنید:
به هیدروکسید سدیم دست نزنید! سوزآور است و می‌تواند باعث سوختگی شیمیایی شود. اگر NaOH روی پوست خود گرفتید، بلافاصله آن را با حجم زیادی آب بشویید. گزینه دیگر این است که هرگونه پایه روی پوست را با اسید ضعیفی مانند سرکه خنثی کنید و سپس با آب بشویید.
هیدروکسید سدیم را کم‌کم در حجم زیادی آب هم بزنید و سپس محلول را رقیق کنید تا یک لیتر شود. هیدروکسید سدیم را به آب اضافه کنید. به هیدروکسید سدیم جامد آب اضافه نکنید.
دستورالعمل برای محلول‌های معمول NaOH
برای تهیه این دستورالعمل‌ها، با 1 لیتر آب شروع کنید و به‌آرامی NaOH جامد را هم بزنید. اگر یک نوار همزن مغناطیسی دارید مفید است.
| M از محلول | مقدار NaOH | |
| هیدروکسید سدیم | 6 M | 240 g |
| NaOH | 3 M | 120 g |
| F.W. 40.00 | 1 M | 40 g |
| 0.5 M | 20 g | |
| 0.1 M | 4.0 g |
نحوه نگه‌داری سود مایع
حتماً از شیشه بوروسیلیکات (مثلاً پیرکس) استفاده کنید و در نظر داشته باشید که ظرف را در یک سطل یخ فروکنید تا حرارت پایین نیاید. ظروف شیشه‌ای را قبل از استفاده بررسی کنید تا مطمئن شوید که فاقد هرگونه ترک، خراش یا بریدگی است که نشان‌دهنده ضعف شیشه باشد. اگر از نوع دیگری از شیشه یا شیشه ضعیف استفاده می‌کنید، این احتمال وجود دارد که تغییر دما باعث خردشدن آن شود.
از عینک ایمنی و دستکش استفاده کنید؛ زیرا این احتمال وجود دارد که محلول هیدروکسید سدیم پاشیده شود یا ظروف شیشه‌ای بشکند. محلول غلیظ هیدروکسید سدیم خورنده است و باید بااحتیاط از آن استفاده کرد.
بازار تولید درگیر استفاده از سود مایع
کاغذ، صابون و (برخی) لباس چه وجه مشترکی دارند؟ برای ساختن آنها باید از هیدروکسید سدیم (NaOH) استفاده کنیم! از سال 2004، ما سالانه 60 میلیون تن متریک در سراسر جهان تولید می‌کنیم! همان‌طور که میتوانید حدس بزنید، فرایندهای صنعتی برای هیدروکسید سدیم بنابراین بسیار کارآمد شده‌اند.
در اواسط دهه 1800 پایه و اساس فرایند کاستنر – کلنر ایجاد شد.
سلول کاستنر کلنر
بخش راست و چپ دارای محلول کلرید سدیم با آند گرافیت (A) و کاتد جیوه (M) هستند. بخش میانی یک محلول هیدروکسید سدیم، همان آند جیوه (M) و یک کاتد آهن (D) دارد.
این سلول دارای یک الکترود مثبت و یک الکترود منفی در داخل یک مخزن بود. واکنش‌ها در فرایند کاستنر – کلنر به شرح زیر است:
- آب‌نمک کلرید سدیم (آب‌نمک) داخل مخزن قرار می‌گیرد.
- الکترود مثبت (آند) کلرید را از سدیم دور می‌کند.
- کلرید جمع می‌شود و ترکیب می‌شود و گاز کلر (یک ضدعفونی‌کننده عالی) را تشکیل می‌دهد اما ما اکنون یون‌های سدیم آزاد داریم که در اطراف پرسه می‌زنند.
- آب با الکترود منفی (کاتد) به یون‌های هیدروژن و هیدروکسید (OH) تجزیه می‌شود.
- سپس هیدروکسید و سدیم با هم ترکیب می‌شوند و هیدروکسید سدیم را تشکیل می‌دهند.
در ابتدا این روش چندان مؤثر نبود؛ زیرا سدیم (که در کاتد ایجاد می‌شود) به واکنش با کلر در آند یا سایر اجزاء ادامه می‌داد. اما در اواخر دهه 1800، این مشکل با استفاده از جیوه به‌عنوان کاتد که با سدیم ترکیب شد، برطرف شد.
نام کاستنر – کلنر به این دلیل به وجود آمد که دو مرد به نام‌های همیلتون کاستنر در ایالات متحده و کارل کلنر از اتریش تقریباً به طور هم‌زمان روش جیوه را توسعه دادند. به‌جای مبارزه بر سر حقوق، آنها تصمیم گرفتند با هم کار کنند و نام هر دو را روی آن بگذارند.
استفاده از سود مایع برای جداسازی عناصر
در واقعیت، واکنش‌هایی که اتفاق می‌افتد بسیار پیچیده‌تر است. در یک محیط الکتریکی، کلرید سدیم به‌راحتی از هم جدا می‌شود زیرا پیوندهای یونی آن به‌راحتی جدا می‌شوند اما شکستن پیوندهای کووالانسی آب بسیار دشوارتر است.
در آب، یک اتم اکسیژن به دو اتم هیدروژن پیوند دارد. اکسیژن دو جفت تنها (4 الکترون) دارد، بنابراین در کل مولکول 8 الکترون وجود دارد.
به هشت الکترون موجود در یک مولکول آب توجه کنید.
مولکول آب
برای جداکردن آن باید از 2 مولکول آب برای تشکیل 1 مولکول گاز هیدروژن (H2) و 2 مولکول هیدروکسید (2OH) استفاده کنیم.
گاز هیدروژن 2 الکترون و هیدروکسید 16 الکترون (8 الکترون از هرکدام) می‌آورد، بنابراین در مجموع 18 الکترون به دست می‌آوریم. تولید هیدروکسید سدیم
اکنون که می‌دانیم این واکنش چگونه رخ می‌دهد، اجازه دهید کمی دقیق‌تر به معادلات نگاه کنیم:
معادله کامل
اما در واقع این به‌عنوان یک‌سری مراحل رخ می‌دهد. ابتدا 2 کلرید سدیم به یون تجزیه می‌شوند، همان‌طور که در اینجا می‌بینید:
معادله کلرید سدیم
سدیم به‌عنوان یک یون مثبت کاملاً پایدار است؛ بنابراین بیشتر کاهش نمی‌یابد یا اکسید نمی‌شود. اما گاز کلر بیشتر در آند اکسید می‌شود:
معادله کلر
و سپس، با استفاده از این الکترون‌ها، آب را می‌توان در کاتد کاهش داد.
جمع‌بندی نهایی
قیمت سود مایع باعث شده است که در حوزه‌های مختلف مورداستفاده قرار گرفته و به‌عنوان یک متریال کلیدی و اساسی، همواره قسمت‌های مختلفی از بازار را به خود اختصاص دهد.
این محصول به‌عنوان یکی از متداول‌ترین و پراستفاده‌ترین محلول‌های شیمایی در دنیا، علاوه بر نام سود مایع با عناوین دیگر نیز شناخته می‌شود. اگر بخواهیم یک نگاه کلی به این مواد بیندازیم، می‌توانیم بگوییم که:
- چگالی هیدروکسید سدیم: 2.13 گرم بر سانتی‌متر مکعب
- نام‌های رایج سدیم هیدروکسید: سود سوزآور، لیمو، سودا لی و هیدرات سدیم
- نقطه ذوب هیدروکسید سدیم: 604.4 درجه فارنهایت
- نقطه‌جوش هیدروکسید سدیم: 2530 درجه فارنهایت
- جرم مولی هیدروکسید سدیم: 39.997 گرم در مول
بوده و در نهایت، کارخانه‌ها در سطوح گسترده‌ای به استفاده از آن برای ترکیب مواد یا جداسازی آنها نیاز دارند.
کیمیا تهران اسید
