Ako vyrobiť hydroxid sodný chemicky?
Kedy mám naliať NaOH pri chemickej výrobe hydroxidu sodného?
Hydroxid sodný, lúh a lúh sodný označujú rovnakú zlúčeninu NaOH, ktorá pozostáva z troch jednoduchých atómov: sodíka, kyslíka a vodíka. NaOH sa často používa na výučbu pH na stredných školách a môže neutralizovať HCl. Z niekoľkých jednoduchých pomôcok si môžete vyrobiť domáci NaOH na použitie v laboratóriu alebo len tak, aby ste zapôsobili na svojich kolegov a študentov. Napriek tomu, že NaOH je možné vyrábať s elektrickou energiou alebo bez nej, tento článok ukazuje, ako ju vyrobiť malé množstvo pomocou elektrickej energie.
Časť 1 z 2: Vytvorenie naoh riešenia
- 1Všetky materiály položte na čistý a rovný povrch. Toto je potenciálne nebezpečný experiment, preto si pred začatím práce vyčistite a osušte. Uistite sa, že na tento druh experimentu použijete iba batérie, a nie čokoľvek zapojíte do sieťovej zásuvky. Reakcia, ktorú sa chystáte predviesť, sa nazýva elektrolýza. Pri prechode prúdu slanou vodou sa disociuje a vytvára väzby s vodou (HO2) aj so soľou (NaCl).
- Olovené batérie 4V9Ah sú nabíjateľné, ale počas tohto experimentu ich nikdy nenabíjajte.
- 21 polievkovú lyžicu (17 gramov) soli rozpustite v 1,24 šálkach (290 ml) vody. Pridajte vodu do pohára a jemne nalejte soľ do vody. Lyžicou dobre premiešajte, kým sa soľ úplne nerozpustí.
- Ak má váš pohár vrchnák, nasaďte ho po pridaní soli a potraste ním hore a dole, aby sa v ňom soľ premiešala. Uistite sa, že všetka soľ je úplne rozpustená, aby ste dosiahli najlepšie výsledky.
- 3Odkryte horný a dolný 1 cm olova v 2 grafitových ceruzkách. Vezmite 2 čierne grafitové ceruzky a nožom opatrne odstráňte horný 1 cm dreva. Každú ceruzku držte pevne zospodu a odstrihnite ju, aby ste si neublížili. Tým sa odhalia led diódy na ich špičkách, ktoré sa umiestnia do roztoku slanej vody. Potom, odstrániť spodný 1 cm z dreva na gumou koncoch, to sa pripojí ku svorkám akumulátora pomocou medeného drôtu.
- Nikdy neorežte ceruzky v smere k časti tela alebo k inej osobe.
- 4Odkrytý vodič ceruzky vložte cez kus lepenky alebo tvrdého papiera. Špáradlom prepichnite 2 otvory cez kus lepenky alebo tvrdého papiera-to vám uľahčí vkladanie ceruziek. Potom pretlačte každý kus olova kartónom alebo papierom.
- Uistite sa, že telo ceruzky je pokryté drevom-pod odkrytým vodičom by malo byť drevo, potom čo konce prestrčíte cez lepenku alebo papier.
- 5Kartónu položte na sklo s olovom 0,6 palca (1,5 cm) vo vode. Vyvážte kartón cez otvor v pohári a zaistite, aby boli odhalené hroty elektródy ponorené. Papier by mal pokrývať sklo čo najmenej, aby bolo možné vetranie.
- Nožnicami odrežte kus papiera alebo lepenky, ak pokrýva celé sklo.
- 6Pripojte voľný koniec každého vodiča ceruzky k pólom batérie. Omotajte drôt okolo zostávajúceho odkrytého zvodu každej ceruzky. Pripojte jeden k kladnému pólu a druhý k zápornému pólu. Uistite sa, že každý vodič je pevne zviazaný. Každá ceruzka by teraz mala mať jeden koniec odhaleného elektródy vložený do lepenky alebo papiera a druhý pripevnený k batérii pomocou medeného drôtu.
- Neprekračujte nekryté časti elektródy.
- Uistite sa, že ste v dobre vetranom priestore alebo si založte ventilátor, pretože vodík a kyslík môžu horieť a explodovať s akoukoľvek malou iskrou a chlór môže byť toxický.
- Ak ste omylom začať s elektrickou oheň, udusiť ho suchou dekou alebo hasiacim prístrojom. Nikdy ju nelejte vodou, pretože voda vedie elektrický prúd, ktorý vás môže šokovať.
- 7Počkajte, kým sa v uzloch nebudú vytvárať ďalšie bubliny. Uvidíte, že v 2 drôtoch budú bubliny. V pozitívnom bude kyslík (O2) a chlór (Cl), zatiaľ čo v negatívnom bude vodík (H). Ako bubliny rastú a odchádzajú, vytvára sa stále viac NaOH.
- Nikdy sa nedotýkajte vodičov, pokiaľ je batéria zapnutá.
- 8Odstráňte káble z uzlov batérie a rozoberte zariadenie. Po odpojení medených drôtov od batérie vyberte z pohára kus lepenky alebo papiera a vytiahnite ceruzky. Všetko položte na suchý uterák a vyčistite všetku vodu.
- Dávajte pozor, aby ste sa nedotkli hrotov ceruziek, ktoré boli ponorené do NaOH-môžu vám vážne popáliť pokožku.
Môžem použiť jodizovanú soľ na chemickú výrobu hydroxidu sodného?
Časť 2 z 2: extrahovanie naoh
- 1Roztok, ktorý ste pripravili, varte v odparovacej miske z nehrdzavejúcej ocele, platiny alebo titánu. Tento krok vždy vykonajte v profesionálnom laboratóriu na vysokej škole, univerzite alebo pracovisku. Ak k jednému nemáte prístup, tento krok preskočte-neskúšajte to. Jemne nalejte roztok do misky a umiestnite ho na kotol. Voda vrie pri 100°C, zatiaľ čo NaOH vrie pri 2 277°C (−16 372°C), takže vriacou vodou sa voda oddelí od NaOH. Nezabudnite ho uvariť pod digestorom.
- Na varenie roztoku nepoužívajte hliník, pretože miska sa rozpustí.
- Nikdy nevarte svoje riešenie v kuchyni, vonku alebo vo vetracom priestore, ktorý nie je chemicky upravený.
- Pri manipulácii s roztokom používajte chemické rukavice (nie bežné kuchynské rukavice). NaOH je extrémne zásaditý a pri kontakte s pokožkou môže spôsobiť vážne chemické popáleniny.
- 2Nalejte svoj roztok naoh do vhodnej nádoby. Kúpte si nový chemický kontajner s hodnotením NaOH (systémy hodnotenia sa líšia podľa krajiny) spolu s chemicky schváleným lievikom. Studený NaOH pomaly nalejte do nádoby pod digestor. Uistite sa, že nosíte chemické rukavice a všetko ostatné zlikvidujte do odpadového kontajnera dodaného v laboratóriu.
- Vždy buďte opatrní a pamätajte, že sa môžete vážne popáliť. To je mimoriadne nebezpečné, pretože teraz máte riešenie, ktoré obsahuje viac ako 65% NaOH.
- 3Prepravujte a skladujte svoj naoh opatrne. Toto je najrizikovejší krok, pretože pri preprave NaOH ohrozuje ostatných. Pre väčšiu stabilitu použite vozík. Kráčajte pomaly, najmä keď sa pohybujete v zákrutách. Hneď ako sa dostanete na určené miesto skladovania, umiestnite nádobu NaOH do väčšej, vodotesnej a chemicky odolnej nádoby. Zaistite, aby bol viditeľne označený aspoň:
- "VYSOKO ZÁKLADNÉ"
- "VYSOKO ŽÍRAVÝ"
- "" NaOH "
- "LYE"
- "CAUSTIC"
Chlorináty a chloristany nevznikajú pri chemickej výrobe hydroxidu sodného?
- Olovená batéria 4V9Ah
- Sklenený pohár s 1,24 šálkami (290 ml) vody
- 1 polievková lyžica (17 g) soli
- 2 čierne grafitové ceruzky
- Kus lepenky alebo tvrdého papiera
- Špáradlá
- 51 centimetrov (0,51 m) pogumovaného medeného drôtu
- Páska
- Odparovacia misa z nehrdzavejúcej ocele, platiny alebo titánu
- Nádoba na chemikálie s hodnotením NaOH
- Suchý uterák
- Rukavice
- Typ C hasiaci prístroj.
Neskúšali sme iné, pretože požadovaná reakcia je iba medzi olejom a hydroxidom sodným a nečistoty môžu viesť k tvorbe kontaminantov.
- Môže to byť veľmi nebezpečný experiment. Vždy dodržiavajte bezpečnostné opatrenia a ak si niečím nie ste istí, urobte si prestávku.
- Ak nechcete mať pokročilé laboratórne vybavenie a zariadenia, zastaviť po ukončení reakcie, ako si to nie je majú vybavenie extrahovať NaOH.
- Ak na seba vylejete akúkoľvek koncentráciu NaOH, okamžite vyhľadajte lekársku pomoc. Ako preventívne opatrenie si popáleninu ošetrujte sami, aby ste minimalizovali poškodenie.
Prečítajte si tiež: Ako efektívne študovať organickú chémiu?
Otázky a odpovede
- Čo sa stane s chlórom?Chlór sa javí ako malé bublinky plynu v uzle, kým sa nepoužije vhodné zariadenie.
- Použil som vodu z vodovodu. Tieto zelené látky sa tvorili vo vode. Je to zlé? Ako sa toho zbavím?Namiesto vody z vodovodu by ste mali použiť destilovanú vodu; vytvorený chlór bude reagovať s inými soľami vo vode z vodovodu a vytvárať tieto zelené látky.
- Môžem použiť jodizovanú soľ na chemickú výrobu hydroxidu sodného?Áno, je to možné. Jód v soli však môže váš produkt kontaminovať v zanedbateľnom množstve, preto ho používajte iba vtedy, ak nepotrebujete chemikálie vysokej čistoty.
- Chlorináty a chloristany nevznikajú pri chemickej výrobe hydroxidu sodného?Netvoria sa tam žiadne chlorečnany ani chloristany, pretože chlór uniká v plynnej forme.
- Môžem použiť hliníkovú plechovku na elektrolýzu?Aj keď hliník nemá taký dobrý elektrický vodič ako ostatné prvky, odporúča sa, aby ste na krok elektrolýzy použili sklenenú nádobu.
- Aká koncentrácia je najlepšia pri výrobe mydla?Používame iba 100% hydroxid sodný. Neskúšali sme iné, pretože požadovaná reakcia je iba medzi olejom a hydroxidom sodným a nečistoty môžu viesť k tvorbe kontaminantov.
- Fungovala by na to oceánska voda?V tejto situácii by teoreticky mala fungovať akákoľvek slaná voda. Odporúča sa však použiť kuchynskú soľ rozpustenú v destilovanej vode, aby bol roztok čo najčistejší.
- Je NaOH skutočne korozívny, alebo je žieravý?Je to skutočne veľmi žieravé. Pri použití správneho zariadenia sa objavuje na pozitívnej elektróde (anóde) vo forme bublín. Áno, chlór je škodlivý plyn, ale tvorí sa tu v malom množstve.
- Stolová soľ je NaCl. Kam ide chlór v tomto experimente? Ak sa z neho stane plyn, nie je to neuveriteľne nebezpečné?Pri použití správneho zariadenia sa objavuje na pozitívnej elektróde (anóde) vo forme bublín. Áno, chlór je škodlivý plyn, ale tvorí sa tu v malom množstve.
Nezodpovedané otázky
- Ovplyvní preskočenie procesu extrakcie kvalitu NaOH? Ak áno, ako? Bol by výsledok rovnaký pri výrobe mydla?
- Kedy mám naliať NaOH pri chemickej výrobe hydroxidu sodného?
Komentáre (1)
- Metóda je jednoduchá, spoľahlivá a nákladovo efektívna.
