Гидроксид калия карбонат натрия: Na2CO3 + KOH = ? уравнение реакции

ЩЕЛОЧЕЙ ПРОИЗВОДСТВО | Энциклопедия Кругосвет

Содержание статьи

ЩЕЛОЧЕЙ ПРОИЗВОДСТВО, содовая промышленность, производство кальцинированной соды (карбоната натрия Na₂CO₃) и ряда аналогичных продуктов. В широком смысле слово «щелочь» относится к большому числу химических соединений, хорошо растворимых в воде и создающих в водном растворе высокую концентрацию гидроксид-ионов, например аммиаку, гидроксиду аммония и гашеной извести (гидроксиду кальция), которые были побочными продуктами устаревшего технологического процесса производства синтетической кальцинированной соды. Щелочи – растворимые активные вещества из более широкого класса оснований.

Кальцинированная сода.

Технический карбонат натрия Na₂CO₃ (кальцинированную соду) применяют главным образом в производстве стекла и химикатов. Около половины кальцинированной соды идет на изготовление стекла, около четверти – химикатов, 13% – мыла и моющих средств, 11% употребляется на такие цели, как изготовление целлюлозы и бумаги, рафинирование металлов и нефти, дубление кожи и очистка воды, а остальное поступает в продажу.

Природные месторождения.

Кальцинированная сода встречается в природе в больших количествах, главным образом в соляных пластах и отложениях троны (минерала состава Na₂CO₃ЧNaHCO₃Ч2H₂O). На Земле известны более 60 таких месторождений.

Процесс Сольве.

Осуществленный в конце 1860-х годов двумя бельгийцами, братьями Эрнестом и Альфредом Сольве, аммиачный способ получения кальцинированной соды основан на реакции взаимодействия гидрокарбоната аммония с хлоридом натрия, в результате которой получаются хлорид аммония и гидрокарбонат натрия. На практике процесс проводят, вводя в почти насыщенный раствор хлорида натрия сначала аммиак, а потом диоксид углерода. Гидрокарбонат натрия выпадает в осадок, когда диоксид углерода вводится в раствор:

Прокаливая отфильтрованный гидрокарбонат натрия, получают карбонат натрия и диоксид углерода, который используют повторно:

Экономичность процесса Сольве связана с тем, что аммиак регенерируется путем обработки раствора хлорида аммония оксидом кальция, который получают из карбоната кальция путем нагрева (при этом одновременно образуется также используемый в процессе диоксид углерода):

Хлорид кальция, образующийся в процессе извлечения аммиака, является важным побочным продуктом.

Электролизный процесс.

Карбонат натрия можно также получить посредством электролизного процесса. Водяной пар и диоксид углерода запускаются в катодное отделение установки с камерой диафрагменного типа для электролиза растворов солей, где, взаимодействуя с едким натром, они превращают его в карбонат натрия.

Щелок.

Наименование «щелок» (K₂CO₃, Na₂CO₃, NaOH) было присвоено продуктам, получаемым путем выщелачивания древесной золы. Она содержит приблизительно 70% карбоната калия (поташа), используемого в основном для изготовления мыла и стекла. Карбонат натрия (кальцинированная сода) – главный компонент золы некоторых растений (солянок). Путем обработки гашеной известью (гидроксидом кальция) карбонат натрия превращают в каустическую соду (гидроксид натрия), которая применяется для бытовых и промышленных целей под названием «щелок» или «каустик».

Поташ.

Хотя в химической промышленности поташем называют главным образом карбонат калия (K₂CO₃), в сельском хозяйстве это наименование охватывает все соли калия, идущие на изготовление удобрений, но в основном хлорид калия (KCl) с небольшой примесью сульфата калия (K₂SO₄).

Обычные способы получения поташа – электролизный процесс с участием гидроксида калия и более распространенный процесс на основе химического взаимодействия смеси хлорида калия и карбоната магния с диоксидом углерода. В результате этой реакции образуется нерастворимая двойная соль гидрокарбоната калия и карбоната магния, которая при нагревании разлагается на карбонаты калия и магния, воду и диоксид углерода.

Карбонат калия применяется в производстве стекла, солей калия, красителей и чернил. Карбонат калия – важный компонент специальных стекол, например оптических и лабораторных.

Каустическая сода (едкий натр). Гидроксид натрия NaOH получил свое название по причине сильного разъедающего действия на животные и растительные ткани.

Каустическую соду получают либо путем электролиза раствора хлорида натрия (NaCl) с образованием гидроксида натрия и хлора, либо, реже, с помощью более старого способа, основанного на взаимодействии раствора кальцинированной соды с гашеной известью. Большое количество производимой в мире кальцинированной соды используется для получения каустической соды.

Взаимодействие раствора кальцинированной соды с гашеной известью.

Каустическую соду получают из кальцинированной на установке периодического или непрерывного действия. Процесс обычно проводят при умеренных температурах в реакторах, оборудованных мешалками. Реакция образования каустической соды представляет собой реакцию обмена между карбонатом натрия и гидроксидом кальция:

Карбонат кальция выпадает в осадок, а раствор гидроксида натрия отводится в коллектор.

Электролизные методы.

Когда концентрированный раствор хлорида натрия подвергается электролизу, образуются хлор и гидроксид натрия, но они реагируют друг с другом с образованием гипохлорита натрия – отбеливающего вещества. Этот продукт, в свою очередь, особенно в кислых растворах при повышенных температурах, окисляется в электролизной камере до перхлората натрия. Чтобы избежать этих нежелательных реакций, электролизный хлор должен быть пространственно отделен от гидроксида натрия.

В большинстве промышленных установок, используемых для получения электролизной каустической соды, это осуществляется с помощью диафрагмы, помещенной вблизи анода, на котором образуется хлор. Существуют установки двух типов: с погруженной или непогруженной диафрагмой. Камера установки с погруженной диафрагмой целиком заполняется электролитом. Соляной раствор втекает в анодное отделение, где из него выделяется хлор, а раствор каустической соды заполняет катодное отделение. В установке с непогруженной диафрагмой раствор каустической соды отводится из катодного отделения по мере образования, так что камера оказывается пустой. В некоторых установках с непогруженной диафрагмой в пустое катодное отделение напускается водяной пар, чтобы облегчить удаление каустической соды и поднять температуру.

В диафрагменных установках получается раствор, содержащий как каустическую соду, так и соль. Большая часть соли выкристаллизовывается, когда концентрация каустической соды в растворе доводится до стандартного значения 50%. Такой «стандартный» электролизный раствор содержит 1% хлорида натрия. Продукт электролиза пригоден для многих применений, например для производства мыла и чистящих препаратов. Однако для производства искусственного волокна и пленки требуется каустическая сода высокой степени очистки, содержащая менее 1% хлорида натрия (соли). «Стандартный» жидкий каустик можно надлежащим образом очистить методами кристаллизации и осаждения.

Непрерывное разделение хлора и каустика можно также осуществить в установке с ртутным катодом. Металлический натрий образует с ртутью амальгаму, которая отводится во вторую камеру, где натрий выделяется и реагирует с водой, образуя каустик и водород. Хотя концентрация и чистота соляного раствора для установки с ртутным катодом более важны, чем для установки с диафрагмой, в первой получается каустическая сода, пригодная для производства искусственного волокна. Ее концентрация в растворе составляет 50–70%. Более высокие затраты на установку с ртутным катодом оправдываются получаемой выгодой.

Применение.

Наиболее важные области потребления каустической соды (перечислены в порядке уменьшения потребляемого количества) – химическое производство; переработка нефти; производство искусственного волокна и пленки, целлюлозы и бумаги, алюминия, моющих средств и мыла; обработка тканей; рафинирование растительного масла; регенерация резины.

Каустический поташ (едкое кали). Соединения калия менее распространены и поэтому более дороги, чем соответствующие соединения натрия. Они применяются только в тех случаях, когда необходим присущий им комплекс физико-химических свойств, не обеспечиваемый соединениями натрия. Гидроксид калия KOH, в обиходе называемый каустическим поташем, не является исключением из этого правила. Подобно каустической соде, каустический поташ можно получить путем обработки раствора карбоната калия K₂CO₃ гашеной известью Ca(OH)₂ или электролизом раствора хлорида калия. Этот материал продается в виде массивных блоков, хлопьевидной массы, гранул или небольших кусков, а также 40 и 50%-х растворов.

Применение.

Главная область применения гидроксида калия – производство мягкого мыла. Смеси калиевых и натриевых мыл используются для получения жидких мыл, моющих средств, шампуней, кремов для бритья, отбеливателей и некоторых фармацевтических препаратов. Другая важная область применения каустического поташа – производство различных солей калия. Например, перманганат калия получают путем сплавления диоксида марганца с каустическим поташем и последующего окисления образовавшегося манганата калия в электролизной камере. Дихромат калия можно получить аналогичным способом, хотя чаще его изготовляют сплавлением тонко измельченной хромитной руды (FeO Ч Cr

2O₃) с карбонатом или гидроксидом калия и воздействием на полученный хромат кислотой с образованием дихромата калия. Каустический поташ также применяют вместе с каустической содой в производстве многих красителей и других органических соединений. См. также МЫЛО; МОЮЩИЕ СРЕДСТВА; ЦЕЛЛЮЛОЗА; ЦЕЛЛЮЛОЗНО-БУМАЖНАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ.

Задание 32

---

Задание 32.1

При электролизе водного раствора нитрата меди (II) получили металл. Металл обработали концентрированной серной кислотой при нагревании. Выделившийся в результате газ прореагировал с сероводородом с образованием простого вещества. Это вещество нагрели с концентрированным раствором гидроксида калия.

Напишите уравнения четырёх описанных реакций.

Источник — Демонстрационный вариант КИМ ЕГЭ по химии 2019 года

Решение

1) На катоде будет восстанавливаться медь Cu, так как в ряду активности металлов элемент находится правее водорода. В случае кислородсодержащего аниона NO₃^— на аноде будет выделяться кислород O₂ из воды.

2Cu(NO₃)₂ + 2H₂O = 2Cu + 4HNO₃ + O₂ (электролиз)

2) Медь растворили в концентрированной серной кислоте при нагревании. В этом случае медь окислилась до степени окисления +2, а серная кислота восстановилась до оксида серы (IV):

Cu + 2H₂SO₄ (конц.) = CuSO₄ + SO₂↑ + 2H₂O

3) Оксид серы (IV) взаимодействует с сероводородом с образованием простого вещества – серы, данная реакция является реакцией диспропорционирования (самоокисления-самовосстановления серы):

SO₂ + 2H₂S = 3S + 2H₂O

4) Сера (простое вещество) также вступает в реакцию диспропорционирования с раствором гидроксида калия при нагревании:

3S + 6KOH = 2K₂S + K₂SO₃ + 3H₂O

---

Задание 32.2

К раствору бромида железа(III) прилили раствор карбоната натрия. Образовавшийся осадок бурого цвета отфильтровали, промыли и прокалили. Получившийся после прокаливания порошок сплавили с гидроксидом калия. Полученное вещество обработали избытком соляной кислоты, в результате получили окрашенный раствор.

Напишите уравнения четырёх описанных реакций.

Источник — Открытый банк заданий ЕГЭ

Решение

1) К раствору бромида железа(III) прилили раствор карбоната натрия, при этом образовался бурый осадок гидроксида железа (III) Fe(OH)₃:

2FeBr₃ + 3Na₂CO₃ + 3H₂O = 2Fe(OH)₃↓ + 3CO₂ + 6NaBr

2) Образовавшийся осадок гидроксида железа (III) Fe(OH)₃ отфильтровали и промыли. В результате его последующего прокаливания образовался порошок — оксид железа (III) Fe₂O₃:

2Fe(OH)₃ = Fe₂O₃ + 3H₂O

3) Полученный оксид железа (III) Fe₂O₃ сплавили с гидроксидом калия, при этом образовался диоксоферрат (III) калия KFeO₂:

Fe₂O₃ + 2KOH = 2KFeO₂ + H₂O

4) Полученный диоксоферрат (III) калия KFeO₂ обработали избытком соляной кислоты, в результате реакции получен окрашенный раствор хлорида железа (III):

KFeO₂ + 4HCl = FeCl₃ + KCl + 2H₂O

---

Задание 32.3

Нитрат натрия прокалили. Твёрдый продукт реакции нагрели с иодидом аммония, при этом выделился газ, входящий в состав воздуха, и образовалась соль. Соль обработали раствором перманганата натрия, подкисленным серной кислотой. Образовавшееся простое вещество прореагировало при нагревании с раствором гидроксида калия.

Напишите уравнения четырёх описанных реакций.

Источник — Открытый банк заданий ЕГЭ

Решение

1) При прокаливании нитрата натрия получен твёрдый продукт — нитрит натрия NaNO₂:

2NaNO₃ = 2NaNO₂ + O₂↑

2) При последующем нагревании нитрита натрия NaNO₂ с иодидом аммония образуются иодид натрия (соль) и неустойчивый нитрит аммония, который разлагается на азот (газ, входящий в состав воздуха) и воду:

NaNO₂ + NH₄I = NaI + N₂↑ + 2H₂O

3) При дальнейшем взаимодействии иодида натрия с раствором перманганата натрия, подкисленного серной кислотой, образуется простое вещество — молекулярный иод I₂:

10NaI + 2NaMnO₄ + 8H₂SO₄ = 5I₂↓ + 2MnSO₄ + 6Na₂SO₄ + 8H₂O

4) Молекулярный иод I₂ взаимодействует при нагревании с раствором гидроксида калия с образованием иодида калия KI и иодата калия KIO₃:

3I₂ + 6KOH = 5KI + KIO₃ + 3H₂O

---

Задание 32.4

Гидрид кальция растворили в воде. Выделившийся газ пропустили над раскалённым порошком оксида меди(II). Образовавшееся твёрдое вещество растворили при нагревании в концентрированной серной кислоте. Полученную соль выделили и добавили к раствору иодида калия.

Напишите уравнения четырёх описанных реакций.

Источник — Открытый банк заданий ЕГЭ

Решение

1) При растворении гидрида кальция в воде происходит выделение водорода H₂:

CaH₂ + 2H₂O = Ca(OH)₂ + 2H₂↑

2) При пропускании водорода H₂ над раскалённым порошком оксида меди(II) образуется твердое вещество — медь Cu:

CuO + H₂ = Cu + H₂O

3) При растворении меди Cu в концентрированной серной кислоте при нагревании образуется соль — сульфат меди (II) CuSO₄:

Cu + 2H₂SO₄(конц.) = CuSO₄ + SO₂↑ + 2H₂O

4) Полученный сульфат меди (II) CuSO₄ взаимодействует с раствором иодида калия с образованием иодида меди (I) CuI, молекулярного иода I₂ и сульфата калия K₂SO₄:

2CuSO₄ + 4KI = 2CuI↓ + I₂↓ + 2K₂SO₄

---

Задание 32.5

Сульфат железа(III) обработали раствором гидроксида натрия. Выпавший бурый осадок отделили и прокалили. Полученное твёрдое вещество растворили в иодоводородной кислоте. Образовавшуюся соль выделили и смешали с раствором нитрата серебра.

Напишите уравнения четырёх описанных реакций.

Источник — Открытый банк заданий ЕГЭ

Решение

1) При взаимодействии сульфата железа (III) с раствором гидроксида натрия образуется бурый осадок гидроксида железа (III) Fe(OH)₃:

Fe₂(SO₄)₃ + 6NaOH = 2Fe(OH)₃↓ + 3Na₂SO₄

2) Образовавшийся осадок гидроксида железа (III) Fe(OH)₃ отделили и промыли. В результате его последующего прокаливания образовалось твердое вещество — оксид железа (III) Fe₂O₃:

2Fe(OH)₃ = Fe₂O₃ + 3H₂O

3) Оксид железа (III) Fe₂O₃ реагирует с иодоводородной кислотой с образованием иодида железа (II) FeI₂ (соль) и молекулярного иода I₂:

Fe₂O₃ + 6HI = 2FeI₂ + I₂↓ + 3H₂O

4) Выделенный иодид железа (II) FeI₂ реагирует с раствором нитрата серебра с образованием осадка иодида серебра (I) AgI:

FeI₂ + 2AgNO₃ = 2AgI↓ + Fe(NO₃)₂

---

Задание 32.6

При гидролизе сульфида алюминия выделился газ. Этот газ сожгли в избытке кислорода. Продукты сгорания поглотили избытком раствора гидроксида лития. Образовавшуюся соль обработали раствором, содержащим дихромат калия и серную кислоту.

Напишите уравнения четырёх описанных реакций.

Источник — Открытый банк заданий ЕГЭ

Решение

1) Выделяющийся газ при гидролизе сульфида алюминия — сероводород H₂S:

Al₂S₃ + 6H₂O = 2Al(OH)₃↓ + 3H₂S↑

2) При сжигании сероводорода H₂S в избытке кислорода образуются оксид серы (IV) SO₂ и вода H₂O:

2H₂S + 3O₂ = 2SO₂ + 2H₂O

3) При поглощении продуктов продуктов сгорания избытком раствора гидроксида лития оксид серы (IV) SO₂ реагирует с образованием соли — сульфита лития Li₂SO₃:

SO₂ + 2LiOH = Li₂SO₃ + H₂O

4) Сульфит лития Li₂SO₃ вступает в окислительно-восстановительную реакцию с раствором дихромата калия и серной кислоты:

3Li₂SO₃ + K₂Cr₂O₇ + 4H₂SO₄ = 3Li₂SO₄ + Cr₂(SO₄)₃ + K₂SO₄ + 4H₂O

---

Задание 32.7

Газ, полученный при взаимодействии пероксида натрия с оксидом углерода (IV), прореагировал с раскалённым железом с образованием железной окалины. Полученное вещество растворили в концентрированной азотной кислоте, при это наблюдали выделение бурого газа. Образовавшуюся соль выделили и добавили к раствору карбоната калия, наблюдали образование бурого осадка и выделение газа.

Напишите уравнения четырёх описанных реакций.

Источник — Открытый банк заданий ЕГЭ

Решение

1) Выделяющийся газ при взаимодействии пероксида натрия с оксидом углерода (IV) — кислород O₂:

2Na₂O₂ + 2CO₂ = 2Na₂CO₃ + O₂↑

2) Кислород реагирует с раскалённым железом с образованием железной окалины:

3Fe + 2O₂ = Fe₃O₄

3) Железная окалина взаимодействует с концентрированной азотной кислотой с образованием оксида азота (IV) (бурый газ) и нитрата железа (III):

Fe₃O₄ + 10HNO₃ = 3Fe(NO₃)₃ + NO₂↑ + 5H₂O

4) Образовавшийся нитрат железа (III) выделили и добавили к раствору карбоната калия, при этом образовались гидроксид железа (III) (бурый осадок) и углекислый газ:

2Fe(NO₃)₃ + 3K₂CO₃ + 3H₂O = 2Fe(OH)₃↓ + 6KNO₃ + 3CO₂↑

---

Задание 32.8

Оксид алюминия сплавили с карбонатом натрия. Полученный продукт растворили в избытке соляной кислоты. К образовавшемуся раствору добавили избыток аммиачной воды. Выпавший осадок отделили и обработали избытком раствора гидроксида калия.

Напишите уравнения четырёх описанных реакций.

Источник — Открытый банк заданий ЕГЭ

Решение

1) При сплавлении оксида алюминия с карбонатом натрия образуется диоксоалюминат(III) натрия:

Al₂O₃ + Na₂CO₃ = 2NaAlO₂ + CO₂↑

2) Диоксоалюминат(III) натрия взаимодействует с избытком соляной кислоты:

NaAlO₂ + 4HCl = AlCl₃ + NaCl + 2H₂O

3) При добавлении к полученному раствору избытка аммиачной воды образуется осадок гидроксида алюминия (III):

AlCl₃ + 3(NH₃·H₂O) = Al(OH)₃↓ + 3NH₄Cl

4) Гидроксид алюминия (III) отделили и обработали избытком раствора гидроксида калия, при этом образовался тетрагидроксоалюминат (III) калия:

Al(OH)₃ + KOH = K[Al(OH)₄]

---

Задание 32.9

Сульфат меди (II) прореагировал с алюминием. Полученную соль выделили, растворили в воде и добавили к раствору карбоната натрия. Образовавшийся осадок обработали раствором гидроксида натрия. К раствору полученного вещества добавили избыток серной кислоты.

Напишите уравнения четырёх описанных реакций.

Источник — Открытый банк заданий ЕГЭ

Решение

1) Сульфат меди (II) взаимодействует с алюминием с образованием сульфата алюминия (III):

3CuSO₄ + 2Al = Al₂(SO₄)₃ + 3Cu

2) Образовавшийся сульфат алюминия (III) выделили и растворили в воде. Полученный раствор реагирует с карбонатом натрия с образованием осадка гидроксида алюминия (III) и углекислого газа:

Al₂(SO₄)₃ + 3Na₂CO₃ + 3H₂O = 2Al(OH)₃↓ + 3Na₂SO₄ + 3CO₂↑

3) Гидроксид алюминия (III) отделили и обработали избытком раствора гидроксида натрия, при этом образовался тетрагидроксоалюминат (III) натрия:

Al(OH)₃ + NaOH = Na[Al(OH)₄]

4) Образовавшийся тетрагидроксоалюминат (III) натрия взаимодействует с избытком серной кислоты:

2Na[Al(OH)₄] + 4H₂SO₄ = Na₂SO₄ + Al₂(SO₄)₃ + 8H₂O

---

Задание 32.10

Нитрат меди (II) прокалили. Образовавшуюся при этом смесь газов пропустили через воду, при этом образовалась кислота. В горячий концентрированный раствор этой кислоты поместили оксид железа (II). Образовавшуюся соль железа выделили и поместили в раствор карбоната калия.

Напишите уравнения четырёх описанных реакций.

Источник — Открытый банк заданий ЕГЭ

Решение

1) При разложении нитрата меди (II) образуется смесь газов (оксид азота (IV) и кислород):

2Cu(NO₃)₂ = 2CuO + 4NO₂↑ + O₂↑

2) Взаимодействие полученной смеси газов с водой приводит к образованию азотной кислоты:

4NO₂ + O₂ + 2H₂O = 4HNO₃

3) Горячая концентрированная азотная кислота реагирует с оксидом железа (II) с образованием соли — нитрата железа (III):

FeO + 4HNO₃ = Fe(NO₃)₃ + NO₂↑ + 2H₂O

4) Образовавшийся нитрат железа (III) выделили и поместили в раствор карбоната калия, при этом образовались гидроксид железа (III) (бурый осадок) и углекислый газ:

2Fe(NO₃)₃ + 3K₂CO₃ + 3H₂O = 2Fe(OH)₃↓ + 6KNO₃ + 3CO₂↑

---

Задание 32.11

Карбонат натрия сплавили с оксидом железа (III). Образовавшееся вещество обработали избытком раствора, полученного при пропускании через воду смеси оксида азота (IV) и кислорода. Получившееся соединение железа выделили и поместили в раствор карбоната калия.

Напишите уравнения четырёх описанных реакций.

Источник — Открытый банк заданий ЕГЭ

Решение

1) При сплавлении оксида железа (III) с карбонатом натрия образуется диоксоферрат (III) натрия:

Fe₂O₃ + Na₂CO₃ = 2NaFeO₂ + CO₂

2) При пропускании через воду смеси оксида азота (IV) и кислорода образуется азотная кислота:

4NO₂ + O₂ + 2H₂O = 4HNO₃

3) Диоксоферрат (III) натрия взаимодействует с избытком азотной кислоты:

NaFeO₂ + 4HNO₃ = Fe(NO₃)₃ + NaNO₃ + 2H₂O

4) Получившийся нитрат железа (III) выделили и поместили в раствор карбоната калия, при этом образовались гидроксид железа (III) (бурый осадок) и углекислый газ:

2Fe(NO₃)₃ + 3K₂CO₃ + 3H₂O = 2Fe(OH)₃↓ + 6KNO₃ + 3CO₂↑

«Натрий едкий щелочь», или как ещё клиенты называют гидроксид натрия

Гидроксид натрия (химическая формула NaOH) – самая распространённая в мире щёлочь, каждый год по всему свету производится почти 60 миллионов тонн этого вещества.

Неудивительно, что и в нашем магазине гидроксид натрия входит в топ самых продаваемых товаров. Вот только найти его у наших клиентов получается не всегда. Дело в том, что за несколько столетий это вещество получило столько научных, тривиальных и простонародных названий, что запутаться в них не составляет никакого труда.

Чтобы этого не произошло с вами, давайте разбираться.

Чаще всего в нашем интернет-магазине ищут каустическую соду или просто каустик.

Ещё 250 лет назад алхимики не различали карбонатов натрия и калия и называли их общим термином «щелочи». В 1736 году французский учёный Анри Дюамель дю Монсо разделил эти вещества: гидроксид натрия стали называть каустической содой, карбонат натрия — кальцинированной содой, а карбонат калия — поташом. В настоящее время содой принято называть натриевые соли угольной кислоты, но каустическая сода так и осталась самым популярным бытовым названием гидроксида натрия.

Второе место по запросам прочно удерживает едкий натрий (именно в таком написании).

Между тем, это ошибочное словосочетание, правильно называть героя нашей статьи нужно «едкий натр». Куда потерялись последние две буквы? Тайна закрепления в русском языке непривычных нашему уху форм некоторых слов скрыта в глубине веков, но корректное написание всё же знать нужно.

Кстати, едкий натр наши посетители тоже ищут, но гораздо реже.

На третьем месте нашего рейтинга расположился гидроксид натрия.

Это уже практически каноническое название самой популярной щёлочи, но приходится признать – не всем удаётся набрать его в строке поиска как полагается. Самые частые ошибки в этом случае – «гидроксит натрия» и «гидрооксид натрия». Увы, но не того, ни другого в природе не существует.

Замыкает квартет лидеров научное название вещества – натрий гидроокись. Правда, и здесь чаще используется более привычная для русского языка форма «гидроокись натрия». Но настоящие химики непоколебимы – сначала должно идти название металла в именительном падеже, а уже потом всякие «добавки».

В завершение – подборка остальных словосочетаний, с помощью которых клиенты интернет-магазина пробовали найти гидроксид натрия: «едкая каустическая сода», «натрий гидроокись едкий», «натрий едкий щелочь», «сода каустическая натрий едкий», «едкий натрий naoh» и даже «sodium hydroxide».

Уважаемые клиенты, если вы не можете что-то найти в нашем интернет-магазине – не уходите молча в разочаровании! Не всегда отсутствие результата в поиске означает отсутствие товара в магазине. Напишите нам любым удобным способом – мы обязательно ответим и поможем найти то, что вам нужно! Все наши контакты – здесь…

Решение задачи

1. Поскольку при сжигании Х были получены только углекислый газ и вода, Х могло содержать углерод, водород и кислород. Найдем количество образовавшихся при сгорании Х веществ: n(СО₂) = 10,08 / 22,4 = 0,45 моль; n(Н₂О) = 3,6 /18 = 0,2 моль. Следовательно, количество углерода и водорода, содержащееся в сжигаемой навеске Х равно: n(С) = 0,45 моль; n(Н) = 0,4 моль; n(О) = (6,6 — (0,45 × 12 + 0,4 × 1)) / 16 = 0,05 моль. Установим простейшую формулу соединения Х: С : Н : О = 0,45 : 0,4 : 0,05 = 9 : 8 : 1, т.е. С₉Н₈О. Поскольку плотность паров соединения Х по воздуху не превышает 5, его молярная масса не должна превышать 5 × 29 = 145 г/моль. Молярная масса вещества, имеющего формулу С₉Н₈О (совпадающую с простейшей) равна 132 г/моль, следовательно, соединение Х имеет молекулярную формулу С₉Н₈О.

2-3. Поскольку соединение содержит один атом кислорода, оно может быть спиртом, альдегидом, кетоном или простым эфиром. Х реагирует с аммиачным раствором оксида серебра(I), при нагревании его с гидроксидом меди(II) наблюдается выпадение красного осадка. Эти реакции указывают на наличие альдегидной группы в составе Х (Х можно отнести к классу альдегидов).

Т.к. вещество Х обесцвечивает бромную воду, оно может содержать в составе молекулы кратные связи (Х можно отнести к непредельным соединениям). Поскольку при окислении перманганатом калия образуется бензойная кислота (Х можно отнести к ароматическим соединениям), единственным соединением, которое удовлетворяет всем условиям, является 3‑фенилпропеналь (коричный альдегид).

3.Уравнения описанных в условии задачи реакций:

4. Коричный альдегид может существовать в виде цис- и транс-изомеров.

Химические свойства оснований

Щелочи реагируют с кремнием, галогенами, кислотами, кислотными и амфотерными оксидами, амфотерными металлами и растворимыми солями, если выпадает осадок или выделяется газ аммиак.

Щелочи при нагревании не разлагаются.

Нерастворимые основания реагируют с кислотами и разлагаются при нагревании на оксид металла и воду.

Амфотерные основания реагируют с кислотами, щелочами и разлагаются при нагревании.

 

Давайте порассуждаем вместе

1. Гидроксид кальция не взаимодействует с

1) оксидом углерода (IV)

2) карбонатом натрия

3) сульфатом меди (II)

4) хлоридом натрия

 

Ответ: №4, т.к. Ca(OH)₂ — щелочь, щелочь не реагирует с солью (NaCl), если в результате реакции не выпадает осадок.

2. Гидроксид натрия реагирует с

1) хлоридом натрия

2) хлоридом меди (II)

3) сульфатом калия

4) аммиаком

 

Ответ: №2, т.к. 2NaOH + CuCl₂ = Cu(OH)₂ + 2NaCl в результате реакции выпадает осадок Cu(OH)₂

3. Какое основание при нагревании не разлагается?

1) гидроксид меди (II)

2) гидроксид алюминия

3) гидроксид магния

4) гидроксид натрия

 

Ответ: №4, т.к. щелочи при нагревании не разлагаются

4. Какое из веществ не реагирует с водным раствором щелочи?

1) алюминий

2) хлор

3) водород

4) хлороводород

 

Ответ: №3, т.к. из неметаллов со щелочью реагируют только галогены и кремний, водород со щелочью не реагирует

5. Какая из солей не реагирует с водным раствором гидроксида бария?

1) хлорид алюминия

2) нитрат натрия

3) карбонат натрия

4) сульфат железа (II)

 

Ответ: №2, т.к. Ba(OH)₂ — щелочь, щелочь не реагирует с солью (NaNO3), если в результате реакции не выпадает осадок.

6. Какая из солей реагирует с водным раствором гидроксида калия?

1) нитрат алюминия

2) хлорид бария

3) нитрат натрия

4) сульфат бария

 

Ответ: №1, т.к. Al(NO₃)₃ + 3KOH = Al(OH)₃ + 3KNO₃ в результате реакции выпадает осадок Al(OH)₃

7. Вещество, которое разлагается при нагревании и взаимодействует и с серной, и с соляной кислотой

1) оксид цинка

2) сульфат калия

3) едкий натр

4) гидроксид меди (II)

 

Ответ: №4, т.к. Cu(OH)₂ = CuO + H₂O нерастворимое основание при нагревании разлагается и реагирует с кислотами

Cu(OH)₂ + H₂SO₄ = CuSO₄ + 2H₂O

Cu(OH)₂ + 2 HCl = CuCl₂ + 2H₂O

Оснований — Значения pH

pH — это мера активности иона водорода ( H + ) в растворе и, следовательно, его кислотности или щелочности.

Значения для некоторых распространенных оснований:

База	Нормальность	pH
Аммиак	N	11,5
Аммиак	0,1 Н	11,1
Аммиак	0,01 Н	10.6
Барбитал натрия	0,1 Н	9,4
Бура	0,01 Н	9,2
Карбонат кальция	насыщенный	9,4
Гидроксид кальция	12 насыщенный	12 насыщенный
Гидроксид железа	насыщенный	9,5
Магнезия	насыщенный	10,5
Известь	насыщенный	12.4
Ацетат калия	0,1N	9,7
Бикарбонат калия	0,1N	8,2
Карбонат калия	0,1N	11,5
Цианид калия	0,1 N	11,0
Гидроксид калия	N	14,0
Гидроксид калия	0,1 N	13.0
Гидроксид калия	0,01 N	12,0
Ацетат натрия	0,1N	8,9
Бензоат натрия	0,1N	8,0
Бикарбонат натрия (пищевая сода )	0,1 Н	8,4
Карбонат натрия (стиральная сода)	0,1 Н	11,6
Гидроксид натрия (каустическая сода)	N	14.0
Гидроксид натрия	0,1 N	13,0
Гидроксид натрия	0,01 N	12,0
Метасиликат натрия	0,1 N	12,6
Натрий сесквикарбонат	0,12		10,1
Тринатрийфосфат	0,1 N	12,0

(PDF) Эффективность гидроксида натрия (NaOH) и карбоната натрия (Na 2 CO 3) по удалению примесей из насыщенного солевого раствора

1

Содержимое этой работы может использоваться в соответствии с условиями Creative Commons Attribution 3.0 лицензия. Любое дальнейшее распространение

этой работы должно содержать указание на автора (авторов) и название работы, цитирование журнала и DOI.

Опубликовано по лицензии IOP Publishing Ltd

1234567890

2-я Международная объединенная конференция по науке и технологиям (IJCST) 2017 IOP Publishing

IOP Conf. Серия: Физический журнал: конф. Series 953 (2017) 012215 doi: 10.1088 / 1742-6596 / 953/1/012215





Эффективность гидроксида натрия (NaOH) и карбоната натрия

(Na2CO3) по удалению примесей насыщенного

солевой раствор

C Pujiastuti *, Y Ngatilah, K Sumada, S. Muljani

Химическая инженерия, инженерный факультет, Национальный университет Пембангунана

«Ветеран», Восточная Ява

* caeciliapujiastuti @ gmail.com



Реферат. Повышение качества соли можно осуществить с помощью различных методов, таких как промывка

(гидроэкстракция), перекристаллизация, методы ионного обмена и другие. В процессе улучшения качества соли

методом перекристаллизации, где солевой продукт, разбавленный водой до

, образует насыщенный раствор и перекристаллизовывается в процессе нагрева. На качество полученной соли

влияет качество растворенной соли и применяемый механизм кристаллизации

.В этом исследовании предлагается концепция, согласно которой перед повторной кристаллизацией насыщенного солевого раствора

добавляется химикат для удаления примесей, таких как ион магния (Mg),

кальций (Ca), калий (K) и сульфат (SO4). ) содержится в насыщенном солевом растворе. Используемые химические реагенты

представляют собой гидроксид натрия (NaOH) 2 N и карбонат натрия

(Na2CO3) 2 N. Это исследование направлено на изучение эффективности гидроксида натрия и карбоната натрия

по удалению примесей магния (Mg). кальций (Ca), калий (K) и сульфат

(SO4).Результаты показали, что добавление раствора гидроксида натрия

может снизить содержание примесных ионов магния (Mg) на 95,2%, иона кальция (Ca) на 45%, в то время как добавление

раствора карбоната натрия может снизить содержание ионов магния (Mg). 66,67% и

иона кальция (Ca) 77,5%, но оба типа материалов не являются разлагаемыми сульфат-ионами (SO4).

Раствор гидроксида натрия более эффективен для уменьшения содержания ионов магния, чем раствор карбоната натрия

, а раствор карбоната натрия более эффективен для уменьшения содержания ионов кальция

, чем раствор гидроксида натрия.

1. Введение

Соль — это продукт, который необходим в различных процессах, таких как консерванты для рыбы, общественное потребление

, здоровье, поддержка промышленной деятельности и фармацевтическая промышленность. Каждое обозначение

требует различного качества соли, например, соль для потребления, соль требует содержания 94,7% NaCl

, для промышленной поддержки соли, такой как содовая промышленность, требуется содержание NaCl 98,4% [1], а для промышленности

содержание соли NaCl близко к 98,50% [2].

Неочищенная соль или традиционная соль получают путем выпаривания на первой стадии до осадка иона кальция,

на второй стадии выпаривания концентрируют морскую воду, а последней стадией является кристаллизация [3]. Качество солевого продукта

в значительной степени зависит от качества морской воды и производственных мощностей [4,5].

Солевой продукт имеет низкое качество с содержанием NaCl 85-95%, а другими являются его примеси, такие как

хлорид магния (MgCl2), сульфат магния (MgSO4), сульфат кальция (CaSO4) и хлорид калия

(KCl ).Повышение качества соли может быть достигнуто различными способами, такими как гидроэкстракция (промывание насыщенным раствором соли) и перекристаллизация [6]. Перекристаллизация

Преимущества карбоната калия и гидроксида калия для аквапоники

Калий (K ⁺ ) является одним из наиболее ограниченных питательных веществ в аквапонике, и большая часть K ⁺ должна быть добавлена ​​в виде дополнительных соединение, чтобы довести концентрацию до адекватного уровня, даже для производства салата, для которого требуется относительно небольшое количество K.При выращивании плодовых культур, особенно томатов, огурцов и перца, для получения адекватных плодов требуется гораздо большее количество калия.

Источники калия, K ₂ CO ₃ Преимущества:

Когда гроверы говорят о калии в аквапонике, большинство сразу же ссылаются на гидроксид калия (KOH ) как на идеальное соединение для одновременного регулирования pH и добавления калия. Хотя КОН является наиболее эффективным соединением для повышения pH до необходимого уровня в аквапонике, он также очень едкий и поэтому очень опасен в обращении.При неправильном добавлении КОН может также разрушить химию системы, а также убить рыбу и урожай. Хотя КОН обладает очень сильными подщелачивающими свойствами, он обеспечивает питательный раствор относительно небольшой щелочностью или буферной способностью, что означает, что pH более неустойчивый и со временем будет меняться более значительно.

Менее широко используемым и иногда даже нежелательным соединением является Карбонат калия (K ₂ CO ₃ ). Хотя он не идеален для использования в крупномасштабной коммерческой аквапонике, он обеспечивает широкий спектр преимуществ по сравнению с KOH для небольших систем аквапоники.K ₂ CO ₃ предлагает следующие преимущества:

Для образовательных / классных помещений K ₂ CO ₃ намного безопаснее: KOH имеет гораздо больше рисков, связанных с ним по сравнению с K ₂ CO _3. Благодаря своей высокой токсичности и едкой способности KOH может большой ущерб многим материалам и людям. K ₂ CO ₃ , однако, является минералом, обычно используемым в выпечке, и доступен в пищевой форме, поэтому он практически не токсичен и не так едок.

K ₂ CO ₃ полностью природный: Калий — это природная порода, состоящая из K ₂ CO ₃ по сравнению с KOH, который представляет собой производное соединение, созданное путем реакции KCl и H ₂ O посредством электролиза .

K ₂ CO ₃ эффективно увеличивает pH: Карбонат калия, хотя и не так силен, как KOH, обладает способностью повышать pH до идеально оптимального уровня для производства аквапоники, поскольку его растворимость остается высокой при любом pH.Кроме того, менее вероятно, что уровень pH повысится настолько, чтобы нанести вред системе. В качестве примера 130 граммов K ₂ CO ₃ , добавленных к 650 галлонам питательного раствора при pH 6,6, увеличили pH до 7,4

K ₂ CO ₃ увеличивает щелочность (буферную емкость): K ₂ CO ₃ значительно увеличивает щелочность или буферную способность раствора. Это означает, что pH поддерживается на постоянном уровне в течение более длительных периодов времени.Это связано с добавлением карбоната, который должен реагировать с двумя катионами H ⁺ до образования CO ₂ и H ₂ O, нейтрализуя кислотные эффекты H ⁺ . KOH имеет низкую щелочность, так как гидроксид (OH ^— ) может поглощать только (1x) H ⁺ , прежде чем превратиться в H ₂ O. Таким образом, при использовании KOH pH может измениться более значительно за гораздо более короткий период времени.

Когда использовать КОН ?

Все, что было сказано для K ₂ CO ₃ , KOH широко используется в аквапонике не зря, потому что KOH более идеален для коммерческих операций в аквапонике, где прибыль имеет жизненно важное значение.Другими словами, системы аквапоники, которые производят десятки тысяч культур вместо сотен, должны использовать KOH

.

У KOH есть несколько преимуществ для крупномасштабного применения, но главным из них, безусловно, является СТОИМОСТЬ. KOH очень дешев, и для регулирования pH с течением времени требуется меньше KOH по сравнению с K ₂ CO ₃ . Крупномасштабные системы могут содержать десятки тысяч галлонов и, следовательно, требуют очень больших количеств основного соединения для регулировки. Меньшее количество карбонатов в воде также означает, что в системе не будет так много карбонатов. Смесь соединений может быть использована для повышения щелочности и поддержания pH в течение более длительных периодов, чем только KOH.

Щелок древесной золы | Мыло

Классические колокольчики> Мыльные изделия> Зольный щелок

Часто спрашивают, как сделать щелок из древесной золы, а затем как сделать из него мыло.

Что такое щелок древесной золы?

Для получения щелока из древесной золы золу древесины или другого растительного материала замачивают в воде для растворения водорастворимых щелочных соединений в золе.Жидкость, которая собирается в результате этого процесса, представляет собой щелок древесной золы или раствор «поташа».

Если вода в этой жидкости испаряется, твердые кристаллы нечистого калия можно нагреть и очистить до «жемчужной золы». Калий и жемчужная зола были ценным сырьем для многих отраслей промышленности, включая сельское хозяйство, производство стекла, текстиля и мыловарения. (16)

Люди часто имеют неправильные представления о калийных удобрениях — мы, мыловары, часто называем их «древесной зольной щелочью» —

Калий не является гидроксидом натрия (NaOH) и гидроксидом калия (КОН), двумя основными щелочами, обычно используемыми в современном мыловарении.Химические вещества в калийных удобрениях — это в основном карбонатные щелочи — в основном карбонат калия (K2CO3) и некоторое количество карбоната натрия (Na2CO3) — наряду с меньшими количествами других водорастворимых химикатов. (7,13)

Мыло из древесной золы не будет твердым, твердым куском, как мыло из гидроксида натрия. Мыло с древесной золой будет относительно мягким мылом на основе калия.

Люди скептически относятся к этим пунктам, потому что современные учебные пособия и статьи в Интернете говорят об обратном.Руководства по изготовлению мыла и инструкции, написанные в 1700-х и 1800-х годах, рассказывают совершенно другую историю. (1,2)

Источники материалов с высоким содержанием карбонатной щелочи с

В самой старой форме намеренного изготовления мыла использовался лей (старое слово, означающее «щелок»), сделанный из золы различных растений или из добытого минерала натрона.

Натрон, один из материалов, используемых египтянами для мумификации, был более дешевой, но менее удовлетворительной альтернативой растительному золу.Натрон представляет собой смесь кальцинированной соды (карбонат натрия, Na2CO3), бикарбоната натрия (NaHCO3) и других химических веществ.

Зола от избранных морских или прибрежных растений содержит самый высокий уровень карбоната натрия, поэтому щелок из этих растений, исторически называемый « barilla » (6), является самым прочным типом пастообразного мыла. По этой причине исторически важные регионы мира, производящие мыло, обычно были приморскими сообществами — у них был доступ к богатым натрием предприятиям, которые производили мыло более высокого качества.

Зола внутренних растений, включая древесину, травы и отходы сельскохозяйственных культур, также может использоваться для производства поташа. Количество натрия ниже в золе от внутренних растений, поэтому щелок, сделанный из этой золы, дает более мягкое мыло по сравнению со щелоком, изготовленным из золы морских / прибрежных растений.

Зола твердых пород древесины, трав и отходов сельскохозяйственных культур может производить больше калия по сравнению с золой из мягкой древесины или угля. Зола от трав и сельскохозяйственных отходов может быть хорошим источником поташа, не хуже древесной золы.(11, 15) Но люди в умеренном климате обычно сжигают дрова для отопления домов, поэтому древесная зола часто является наиболее удобным и обильным источником поташа, доступным для обычного человека.

При полном сгорании в контролируемых лабораторных условиях древесина производит от 0,5% до 1,5% золы по весу (7,10), но количество золы, образующейся в обычной дровяной печи или камине, может составлять от 6% до 10% по весу из-за к неполному сгоранию. (8)

Химический состав золы внутренних лесов

Химический состав древесной золы, чистота и концентрация раствора калия будут варьироваться в зависимости от породы древесины, условий выращивания, температуры огня, полноты сгорания, способа хранения золы и т. Д.

Если не учитывать углерод (C), кальций (Ca) — самый распространенный элемент в золе внутренних лесов. Следующими наиболее распространенными компонентами являются калий (K) и магний (Mg). Другие элементы присутствуют в меньших количествах — обычно менее 2% по весу. Эти второстепенные компоненты включают серу (S), фосфор (P), марганец (Mn), цинк (Zn), железо (Fe), алюминий (Al), натрий (Na), кремний (Si), бор (B) и медь (Cu). (7,8,9)

Из этих элементов калий и натрий представляют наибольший интерес для производителей мыла.Содержание калия в древесной золе внутренних водоемов составляло в среднем 2,6% с диапазоном от 0,1% до 13% по весу в испытанных образцах. (8) Калий в этой золе в основном представляет собой карбонат калия (K2CO3) с некоторым количеством сульфата калия (K2SO4) и следами других минералов на основе калия. (7)

Древесная зола содержит натрий в гораздо меньших количествах, в среднем 0,19% и диапазон от 0% до 0,54% по весу в тех же испытанных образцах. (8)

Производство лучшей древесной золы для производства щелока

По возможности используйте твердую, а не мягкую древесину. Лиственные породы обычно дают больше золы по весу, хотя эти цифры сильно различаются. (7,10) Кроме того, зола лиственных пород содержит больше калия по весу по сравнению с золой хвойных пород. (12) По этим причинам из золы твердых пород получается более прочная калийная смесь.

Если все, что у вас есть, это ясень хвойных пород, то обязательно используйте его. Просто поймите, что вам, возможно, придется сделать больше, чтобы сконцентрировать щелок, пока он не станет достаточно сильным для изготовления мыла.

Обожгите древесину до «белого» пепла с наименьшим количеством примесей. Избегайте темно-серого или черного пепла или ясеня, который все еще содержит древесный уголь или частично несгоревшую древесину.

Обожгите древесину при самой низкой температуре , при которой остается белый пепел. Можно подумать, что очень горячий огонь — лучший способ произвести «белую» золу для производства щелока, но высокие температуры горения заставляют карбонат калия (K2CO3) в золе разлагаться на оксид калия (K2O) и углекислый газ (CO2). . (7)

В одном исследовании сообщается: «… Значительное снижение концентрации калия наблюдается при температурах выше 900 ° C [1650 F]…. «(7)

В другом исследовании говорится: «… Когда температура была увеличена с 500 до 1300 ° C [от 930 до 2370 F] потеря … произошла из-за снижения … K, S, B, Na и Cu [калий, сера, бор, натрий и медь] … «(9)

Избегайте нагревания золы дольше, чем необходимо. , опять же, чтобы предотвратить потерю ценных калия и натрия из золы. Чтобы собрать лучшую золу для мыловарения, убирайте белую золу из печи или камина после каждого пожара.

Хранить золу, предназначенную для мыловарения, в герметичной, водонепроницаемой, устойчивой к щелочам емкости. Для достижения наилучших результатов защищайте золу от углекислого газа и влаги на свежем воздухе, пока не придет время приготовления раствора калия.

Зола древесная выщелачиваемая

В работе.

Раствор древесной золы концентрирующий

Для изготовления мыла раствор калия должен быть достаточно концентрированным.Его можно сконцентрировать двумя способами.

Слабый раствор калия можно сконцентрировать, повторно используя его для многократного выщелачивания золы, а не каждый раз используя пресную воду.

Другой способ концентрировать щелок — кипятить раствор поташа для удаления излишков воды. Некоторые даже отварили поташ досуха. (2) Сухой калий удобен для хранения и транспортировки и необходим при очистке поташа до жемчужной золы, но сухой калий не является строго необходимым для мыловарения.

Определение концентрации щелока

Мыловары исторически не измеряли концентрацию щелока напрямую; они проверили это косвенно, измерив плотность раствора.

Проверка ареометра. Более удачливые производители мыла использовали ареометр для измерения плотности. Это тот же стеклянный гаджет, который производители пива и вина используют для оценки содержания алкоголя в своих напитках.

Низкотехнологичные испытания на плотность. Проверенная временем альтернатива ареометру с использованием простых технологий — это увидеть, как свежеотнесенное яйцо плавает в щелоке. Концентрированный щелок более плотный (тяжелый), чем вода или слабый щелок, поэтому плавучие предметы, такие как яйца и ареометры, плавают выше в концентрированном щелоке и глубже погружаются в слабый щелок.

К сожалению, у большинства людей нет доступа к свежеотнесенным яйцам; большинству яиц из продуктовых магазинов несколько недель, и плотность яиц меняется с возрастом. Вы можете «откалибровать» яйцо из продуктового магазина с помощью раствора поваренной соли и воды.

Удельный вес свежеснесенного куриного яйца составляет около 1,03. (17,18) Раствор 5% хлорида натрия (NaCl, поваренная соль) в воде также имеет удельный вес 1,03. (19)

Свежеотнесенное яйцо должно плавать в 5% растворе NaCl, при этом скорлупа над жидкостью должна быть небольшой или совсем отсутствовать. Старые яйца становятся менее плотными, поэтому над жидкостью будет видна большая часть скорлупы.

Для калибровки несвежего яйца смешайте 5 граммов хлорида натрия с достаточным количеством воды комнатной температуры, чтобы получилось 100 граммов раствора.Поместите яйцо в солевой раствор. Отметьте границу выхода яйца над жидкостью.

Проверьте калийный раствор своим «калиброванным» яйцом. Если вы поместите это яйцо в раствор щелочи, а граница, которую вы нарисовали, проходит ниже поверхности щелока, раствор будет слабее. Если граница находится над поверхностью жидкости, раствор щелочи сильнее.

Многие источники говорят, что щелок достаточно крепкий, чтобы сделать мыло, если свежеотнесенное яйцо плавает примерно наполовину над водой.Поскольку химические вещества в щелоке, полученном из древесной золы, будут варьироваться от партии к партии, такой уровень точности достаточно хорош.

Другие низкотехнологичные методы. Другие низкотехнологичные методы оценки прочности щелока включают в себя плавание картофеля в щелоке или проверку того, достаточно ли крепкий щелок, чтобы растворить птичье перо или лист бумаги.

pH-тест. Концентрация щелочи не может быть точно измерена с помощью одной проверки pH.Сильные изменения концентрации щелочи приводят лишь к незначительным изменениям pH.

Например, раствор гидроксида натрия с концентрацией 5% по весу будет иметь pH около 13,7. PH раствора NaOH при концентрации 50% будет около 14.

Это изменение pH на 0,3 единицы по сравнению с большим изменением концентрации. Концентрация NaOH не может быть точно определена путем измерения только pH.

То же самое соотношение — большое изменение концентрации приводит лишь к незначительному изменению pH — верно и для других щелочей, таких как гидроксид калия, карбонат натрия и карбонат калия.

Титровальный тест. Концентрация щелочи может быть измерена непосредственно путем добавления кислоты известной концентрации, капля за каплей, в образец раствора щелочи до тех пор, пока pH смеси не достигнет заданного значения pH. Эта процедура называется титрованием ( tie-tray-shun ). Концентрация щелочного раствора рассчитывается на основе веса используемой кислоты, а не pH.

Изготовление мыла с использованием карбонатного щелока методом только древесной золы

Когда карбонатный щелок был готов для изготовления мыла, его смешивали с жиром, кипятили на медленном огне и перемешивали на огне в течение многих часов до образования неочищенного пастообразного мыла.Поскольку концентрация щелока менялась от партии к партии, несмотря на все усилия, процесс изготовления «вареного» мыла был методом проб и ошибок. Постепенно добавляли щелок, смесь готовилась, при необходимости добавляли больше жира и больше щелока, а мыло перемешивали и готовили дальше.

Мыло было готово, когда весь жир для замеса был добавлен в кипящее мыло, и мыло оставалось «несколько острым» для языка (другими словами, мыло имело мягкий запах, что означало, что оно содержало небольшой избыток щелочи. ).Эта конечная точка обеспечила полное омыление жира.

Да, это означало, что мыло было слегка густым.

Коммерческие производители мыла в конце 1800-х — начале 1900-х годов обычно производили и продавали мыло для стирки, домашнего хозяйства и повседневного купания, содержащее большое количество щелока. Это было сделано, чтобы уменьшить вероятность прогоркания мыла, и этот процесс усугубляется избытком жира в мыле (он же супержир).

Только более дорогое мыло, специально предназначенное для туалетных принадлежностей, было сделано с большим вниманием к минимизации избыточной щелочности.В некоторых старых руководствах, которые я читал, говорилось о потрескавшихся и покрасневших лицах людей, у которых не было денег, чтобы купить это модное туалетное мыло для купания. Можете ли вы представить себе ужасно раздраженные руки женщин, которые зарабатывают на жизнь ручной стиркой?

Даже большинство современного коммерческого мыла производится с нулевым избытком жира (без супержира) до очень небольшого количества жира (менее 1%). Прогорклость этого мыла еще больше снижается за счет добавления антиоксидантов и консервантов.

Приготовление мыла с гидроксидным щелоком — методом древесной золы и извести

В усовершенствовании, известном и используемом многими производителями мыла еще в 1700-х годах (1), карбонатный щелок из золы смешивали с водой и гашеной известью (гидроксид кальция, Ca (OH) 2) с образованием гидроксидного щелока — a смесь гидроксида калия и гидроксида натрия.

Комментарий по химическому составу — Поскольку гашеная известь слабо растворима в простой воде, на первый взгляд может показаться, что эта реакция не работает, но работает. Растворяющаяся известь расходуется на реакцию с карбонатами натрия и калия. В результате этой реакции образуется твердый карбонат кальция (CaCO3) и гидроксиды натрия и калия. Исчезновение растворенной извести позволяет более твердой извести раствориться и продолжить реакцию с карбонатами натрия и калия.

В результате этой реакции образуются твердые частицы карбоната кальция (CaCO3), которые нежелательны в мыле. Этим частицам давали возможность осесть из раствора щелочи, и для изготовления мыла использовали только прозрачный гидроксид щелока.

Из одной загрузки гашеной извести можно приготовить несколько растворов щелока. Первый щелок был самым сильным, а последний (третий или четвертый) — самым слабым. Производители мыла хранили эти разные крепкие вещества в отдельных резервуарах.

Мыловар обычно смешивал самый слабый щелок со свежими жирами, потому что слабый щелок и чистый жир имеют одинаковую плотность.Гораздо легче смешивать две жидкости, осторожно помешивая вручную, если их плотности близки. Во времена, когда еще не было палочных блендеров, когда все мыло делалось часами терпеливого ручного перемешивания, это было очень полезно знать. Самый крепкий и самый густой щелок оставался для использования в конце мыловарения, когда само мыло помогало щелоку и жирам оставаться смешанными.

Гидроксидный щелок, сделанный из извести и золы, по-прежнему дает мыло с мягкой пастой. По-прежнему использовался тот же «вареный» процесс. Но у использования гидроксидного щелока были явные преимущества.Мыло было намного быстрее и несколько проще в приготовлении, а готовое мыло содержало меньше примесей для лучшего внешнего вида и более длительного срока службы.

Люди также обнаружили, что добавление простой соли (хлорид натрия, NaCl) к этому мягкому мылу ближе к концу процесса кипячения несколько укрепит мыло. Повышение твердости происходит, когда натрий из соли заменяет часть калия в мыле. Натриевое мыло тверже, чем калиевое.

Калий в мыле не был полностью заменен натрием в этом процессе «высаливания», поэтому полученное мыло оставалось более водорастворимым и не таким твердым, как чистое натриевое мыло, которое мы производим сегодня.

Производство мыла на гидроксиде щелочью — метод кальцинированной соды и извести

Во времена моей прапрапрабабушки и прабабушки люди на границе все еще делали мыло только из золы или извести и золы, но более легкая и лучшая альтернатива постепенно становилась обычным явлением в более населенных регионах в середине 1800-х годов как чистая, коммерческая кальцинированная сода (карбонат натрия, Na2CO3) стала более доступной для потребителей. (3, 4) Кальцинированную соду также называют стиральной содой, поскольку ее можно использовать для стирки и общей уборки.

Хотя кальцинированную соду можно использовать непосредственно для изготовления мыла, большинство людей преобразовали этот карбонатный щелок в гидроксидный щелок, как описано выше. Полученная прозрачная жидкость представляла собой относительно чистый щелок гидроксида натрия (NaOH), который использовался для изготовления твердого натриевого мыла, такого же, как мы делаем сегодня.

Изготовление мыла без щелока?

Некоторые рецепты мыла, заявленные как «мыло без щелока», используют этот метод кипячения кальцинированной соды с известью и водой. Хвастовство «без щелочи» — это ложь.

Мыло, изготовленное по таким рецептам, изготавливается из раствора NaOH, как и обычно. Единственная разница в том, что раствор NaOH не получают путем смешивания гранул NaOH с водой; он создается, как описано выше, в результате реакции кальцинированной соды с известью.

Приготовление мыла с гидроксидным щелоком — технический NaOH

Чистый гидроксид натрия (NaOH) в сухой форме стал коммерчески доступным для домашних потребителей в начале 1900-х годов. Большинство домохозяек той эпохи, которые делали мыло в домашних условиях, быстро обратились к этому покупному NaOH как к гораздо более простой альтернативе кальцинированной соде и методу извести.

Крупные производители мыла имели доступ к чистому NaOH несколько десятилетий назад, и эти компании постепенно перешли от процесса производства кальцинированной соды и извести к использованию коммерческого NaOH за несколько лет до того, как наши праматери смогли сделать то же самое. (5)

Ссылки, дополнительная литература и примечания

(1) Жоффруа, C.J. Письмо под названием Monsieur Claud. Джозеф Джеффрой, Ф. Р. С. Дэвиду Хартли, М. А. Ф. Р. С., содержащий его Метод приготовления мыльного осадка и твердого мыла для использования в медицинских целях .1742.

(2) Морфит, Кэмпбелл. Трактат по химии, применяемый для производства мыла и свечей . 1856.

(3) Википедия. Процесс Леблана . Версия от 16 октября 2020 г. https://en.wikipedia.org/wiki/Leblanc_process

(4) Википедия. Процесс Сольвея . Версия от 16 октября 2020 г. https://en.wikipedia.org/wiki/solvay_process

(5) Википедия. Хлорно-щелочной процесс . Версия от 30 октября 2020 г.https://en.wikipedia.org/wiki/Chloralkali_process

(6) Википедия. Барилла . Версия от 23 августа 2019 г. https://en.wikipedia.org/wiki/Barilla

(7) Мисра, Махендра К., Кеннет В. Рагланд и Эндрю Дж. Бейкер. Состав древесной золы в зависимости от температуры печи. Биомасса и биоэнергетика 4.2 (1993): 103-116. https://doi.org/10.1016/0961-9534(93)-Y URL для загрузки полного текста: https://www.fpl.fs.fed.us/documnts/pdf1993/misra93a.pdf

(8) Рисе, Л.Марк, Гаскин, Джулия В. Поправка к лучшему управлению древесной золой как сельскохозяйственной почвой . Бюллетень кооперативного расширения Университета Джорджии 1142. Последний раз редактировалось в марте 2013 г. https://secure.caes.uga.edu/extension/publications/files/pdf/B%201142_3.PDF

(9) Chowdhury S et al., Включение золы древесных отходов в качестве материала для частичной замены цемента для получения структурного качества бетон: обзор , Ain Shams Eng J (2014), http: // dx.doi.org/10.1016/j.asej.2014.11.005

(10) Оуэнс, Элеонора и Кули, Сара. Зольность ирландского древесного топлива . Переработка / Продукция № 30. Coford, Департамент сельского хозяйства, продовольствия и мореплавания. Дублин, Ирландия. 12 ноября 2013 г. http://www.coford.ie/media/coford/content/publications/projectreports/cofordconnects/
Зола% 20содержание% 20из% 20 Ирландия% 20woodfuel..pdf

(11) Taiwo OE, Osinowo FA. Оценка различных агроотходов при производстве традиционного черного мыла .Биоресур Технол. 2001 август; 79 (1): 95-7. https://doi.org/10.1016/s0960-8524(00)00188-7

(12) Берг, Марлен Г. Руководство по удобрениям: Использование древесной золы в домашнем саду. FGNO 061. Пересмотрено в мае 1982 г. Служба распространения знаний Университета штата Орегон. https://ir.library.oregonstate.edu/downloads/2j62s561s

(13) Автор неизвестен. Калийный определяемый . Версия просмотрена 9 января 2021 г. https://www.saltworkconsultants.com/potash/

(14) Лиодакис, С., Кацигианнис, Г., Какали, Гликерия. Свойства ясеня некоторых доминирующих греческих лесных пород . Thermochimica Acta. (2005). 437. 158-167. https://doi.org/10.1016/j.tca.2005.06.041

(15) Купер, Х.П. Зольные составляющие пастбищных трав, их стандартные электродные потенциалы и экологическое значение. Физиология растений, апрель 1930 г., 5 (2) 193-214; https://doi.org/10.1104/pp.5.2.193

(16) Википедия. Калий . Версия от 31 декабря 2020 г. https://en.wikipedia.org/wiki/Potash

(17) Какова плотность яйца? Наука.Версия просмотрена 25 февраля 2021 г. https://sciencing.com/de density-egg-5127458.html

(18) Ран, Х., Паганелли, К.В. Начальная плотность птичьих яиц взята из таблиц Шенветтера. J Ornithol 130, 207–215 (1989). https://doi.org/10.1007/BF01649755

(19) Плотность водных растворов неорганических солей натрия. Инженерный инструментарий. Версия просмотрена 25 февраля 2021 г. https://www.engineeringtoolbox.com/de density-awater-solution-inorganic-sodium-salt-concentration-d_1957.html

Дополнительное чтение

J.O. Бабайеми, Г.О. Адевуйи, К.Т. Дауда и А.А.А. Kayode, 2011. Древняя технология производства щелочи и современные улучшения: обзор . Азиатский журнал прикладных наук, 4: 22-29. https://scialert.net/fulltext/?doi=ajaps.2011.22.29

Данн, Кевин. Примитивная щелочь: калий . Химия пещерного человека. Версия просмотрена 9 января 2021 г. https://cavemanchemistry.com/oldcave/projects/potash/ (старая версия)

Данн, Кевин. 28 проектов, от создания огня до производства пластмасс . Химия пещерного человека. Глава 8. Иов (Щелочь). Версия просмотрена 9 января 2021 г. https://cavemanchemistry.com/cavebook/chpotash3.html (новая версия)

Ссылки 1 и 2 находятся в свободном доступе на различных онлайн-ресурсах, включая Google Книги, Project Gutenberg и / или Интернет-архив. Также на этих же интернет-ресурсах можно найти другие руководства по мыловарению 1800-х и начала 1900-х годов.

02.0 Кислотно-щелочная нейтрализация

2,1 Кислоты

Если вы хотите разбавить кислоту водой перед нейтрализацией ее основанием (например, гидроксидом натрия, гидроксидом калия или бикарбонатом натрия), всегда добавляйте кислоту в воду; никогда не добавляйте воду к кислоте .

Выполняйте все нейтрализации в вытяжном шкафу, надев перчатки из нитриловой резины, лабораторный халат и защитные очки.

2.1.1 Соляная кислота

1. Медленно добавляйте соляную кислоту в емкость с холодной водой, чтобы получить раствор кислоты в воде 1:10.
2. Медленно добавляйте 1M раствор гидроксида калия, гидроксида натрия или карбоната натрия, пока pH не станет в диапазоне от 6,0 до 8,0.
3. Смойте в канализацию избытком холодной воды.

2.1.2 Серная кислота

1. Медленно добавьте серную кислоту в емкость с ледяной водой, чтобы получить раствор кислоты в воде 1:10.
2. Медленно добавляйте карбонат натрия, пока pH не станет в диапазоне от 6,0 до 8,0.
3. Смойте в канализацию избытком холодной воды.

2.1.3 Уксусная кислота

1. Медленно добавьте уксусную кислоту в емкость с холодной водой, чтобы получить раствор кислоты в воде 1:10.
2. Медленно добавляйте 1M раствор гидроксида натрия или карбоната натрия, пока pH не станет в диапазоне от 6,0 до 8,0.
3. Смойте в канализацию избытком холодной воды.

2.1.4 Фосфорная кислота

1. Медленно добавьте фосфорную кислоту в емкость с холодной водой, чтобы получить раствор кислоты в воде 1:10.
2. При перемешивании медленно добавляйте карбонат натрия, пока pH не станет в диапазоне от 6,0 до 8,0.
3. Смойте в канализацию избытком холодной воды.

2.2 Основания

2.2.1 Гидроксид калия

1. При перемешивании медленно добавьте гидроксид калия в емкость с ледяной водой, чтобы получить раствор основания к воде 1:10.
2. Медленно добавляйте 1 М соляную кислоту примерно по 1 мл за раз, пока pH не станет между 6,0 и 8,0.
3. Смойте в канализацию избытком холодной воды.

2.2.2 Гидроксид натрия

1. При перемешивании медленно добавьте гидроксид натрия в емкость с ледяной водой, чтобы получить раствор основания к воде 1:10.
2. Медленно добавляйте 1 М соляную кислоту примерно по 1 мл за раз, пока pH не станет между 6,0 и 8,0.
3. Смойте в канализацию избытком холодной воды.

2.2.3 Гидроксид кальция

1. При перемешивании медленно добавьте гидроксид кальция в емкость с ледяной водой, чтобы получить раствор основания к воде 1:10.
2. Медленно добавляйте 1 М соляную кислоту примерно по 1 мл за раз, пока pH не станет между 6,0 и 8,0.
3. Смойте в канализацию избытком холодной воды.

Удаление карбонатов из концентрированных растворов гидроксидов

Способы повседневного снижения содержания карбонатов в концентрированные водные растворы гидроксида [MOH с M ⁺ = Li ⁺ , Na ⁺ , K ⁺ , CS ⁺ и (CH ₃ ) ₄ N ⁺ ] до аналитически незначительной уровни (⩽ 0.2% от общей щелочности). Нет единого метода был удовлетворительным для всего Минздрава. Карбонат можно удалить из концентрированные ( около 50% масс.) растворы NaOH фильтрованием, так как Na ₂ CO ₃ практически не растворяется в этой среде. Тем не мение, для LiOH ( около 4 M), (CH ₃ ) ₄ NOH ( около 4,5 M) и KOH ( около 14 M) и менее концентрированный NaOH (<10 M), обработка избытком твердого CaO с последующей фильтрацией дала наилучшие результаты. полученные результаты.Для CsOH, который может быть серьезно загрязнен карбонатом, единственной удовлетворительной процедурой была обработка очень концентрированными растворами с избытком твердого Ba (OH) ₂ . Остаточный кальций и барий концентрации в декарбонизированных растворах были на следовых уровнях.

У вас есть доступ к этой статье

Подождите, пока мы загрузим ваш контент… Что-то пошло не так. Попробуй еще раз?

Каустический калий | Виноградарство и энология

Краткое описание:

Едкий калий — это еще одно название гидроксида калия (КОН).Это самый крупный калийный химикат, используемый в коммерческих целях, не связанных с удобрениями. (В 2005 году было произведено от 700 000 до 800 000 тонн). Его получают путем электролиза хлорида калия с использованием мембранной или ртутной технологии. КОН представляет собой летучий раствор и может быть найден в чистом виде при взаимодействии гидроксида натрия с нечистым калием с образованием основания из гидроксида калия и соли. Это сильная основа, которую можно купить как в жидком, так и в сухом виде. Чаще всего это едкий калий в виде белого твердого вещества, которое можно растворить в воде, которая меньше его собственного веса.Он имеет универсальное применение в производстве мыла и моющих средств, удобрений и в промышленных операциях. Он также используется в расплавленных солях, красителях, фармацевтических препаратах и ​​фотографических химикатах. КОН обычно используется в пищевой промышленности из-за его отличных моющих и сильных антимикробных свойств. КОН классифицируется как щелочное чистящее средство, которое эффективно при эмульгировании и саппонификации жиров, пептидизации белков и эффективно удаляет загрязнения, жиры и масла.

Применение в микробиологии вина:

Едкий калий используется в качестве моющего и дезинфицирующего средства на винодельнях, в основном для очистки внутренней поверхности резервуаров от биопленок бактерий и дрожжей.Как сильнощелочное неорганическое соединение, он эффективно убивает кислые винные организмы, адаптированные к среде с низким pH. Он подобен и столь же эффективен, как NaOH или каустическая сода, которая сегодня является наиболее часто используемым чистящим средством на винодельнях. KOH считается более экологически чистым, чем NaOH, но стоит дороже, что делает его менее популярным. Хотя это эффективный очиститель, его чрезвычайно щелочные свойства делают его коррозионным как для людей, так и для оборудования. Защита кожи и глаз необходима (или, по крайней мере, рекомендуется), так как это может вызвать серьезные химические ожоги и необратимое повреждение глаз.Он также может вызывать коррозию резервуаров из нержавеющей стали, если используется в чрезмерно высоких концентрациях, и необходимо соблюдать осторожность, чтобы не использовать его ненадлежащим образом.