natri hydroxit | Khái niệm hoá học

1. Tính chất vật lí

Natri hidroxit có công thức hóa học là NaOH thường được gọi với cái tên là xút hoặc xút ăn da (vì có tính ăn da) là một hợp chất vô cơ của natri. NaOH tạo thành dung dịch base mạnh khi hòa tan trong dung môi như nước. 

Ở điều kiện thường, NaOH là tinh thể màu trắng, hút ẩm mạnh, tan nhiều trong nước và tỏa nhiệt. Dung dịch NaOH có tính nhờn, làm bục vải, giấy và ăn mòn da.

2. Tính chất hóa học

Dung dịch NaOH có tính base mạnh, vì vậy nó thể hiện đầy đủ tính chất của một base đó là:

a. Tác dụng với chất chỉ thị

- Qùy tím: hóa xanh

- Dung dịch phenolphtalein: màu hồng - tím đậm

b. Tác dụng với axit tạo thành muối và nước (phản ứng trung hòa)

Thí dụ, HCl + NaOH$\to$ NaCl + H₂O

c. Tác dụng với oxit axit tạo thành muối và nước 

Thí dụ, NaOH + SO₂$\to$ Na₂SO₃

d. Tác dụng với muối của kim loại không tan tạo thành hidroxit không tan

Thí dụ, 2NaOH + CuCl₂ $\to$Cu(OH)₂ +2NaCl

e. Phản ứng với axit hữu cơ tạo thành muối của nó và thủy phân este, peptit

f. Tác dụng với một số kim loại và oxit, hidroxit của chúng có tính lưỡng tính (Al, Zn)

2NaOH + 2Al + 2H₂O → 2NaAlO₂ + 3H₂↑

2NaOH + Zn → Na₂ZnO₂ + H₂↑

g. Tác dụng với hợp chất lưỡng tính

NaOH + Al(OH)₃ → NaAlO₂ + 2H₂O

2NaOH + Al₂O₃ → 2NaAlO₂ + H₂O

3. Điều chế

Toàn bộ dây chuyền sản xuất xút ăn da (NaOH) là dựa trên phản ứng điện phân dung dịch NaCl bão hòa (nước cái). Trong quá trình này dung dịch muối (NaCl) được điện phân thành clo nguyên tố (trong buồng anốt), dung dịch natri hyđroxit, và hiđrô nguyên tố (trong buồng catôt). Nhà máy có thiết bị để sản xuất đồng thời xút và clo thường được gọi là nhà máy xút-clo. Phản ứng tổng thể để sản xuất xút và clo bằng điện phân là:

2Na+ + 2H₂O + 2 e- → H₂ + 2NaOH

Phản ứng điện phân dung dịch muối ăn trong bình điện phân có màng ngăn:

2NaCl + 2H₂O → 2NaOH + H₂ + Cl₂

4. Ứng dụng

a. NaOH sử dụng hóa chất nước bể bơi

NaOH có khả năng làm tăng nồng độ pH của nước, rất phổ biến trong xử lý nước hồ bơi. Ngoài ra để trung hòa cặn trong đường ống cấp nước người ta cũng có thể sử dụng nó.

b. Trong công nghiệp hóa chất tẩy rửa

NaOH và các hợp chất Natri được xem là những thành phần quan trọng trong sản xuất các chất tẩy giặt như nước Javen là chất tẩy trắng khá hiệu quả. Ngoài ra, Natri Hydroxit còn có công dụng thủy phân chất béo trong dầu mỡ động vật, vì vậy hóa chất này còn dùng làm nước rửa chén.

Bên cạnh, với việc pha loại hóa chất này với nước nóng, khi đó hóa chất NaOH sẽ tạo thành chất tẩy rửa hiệu quả cho các thiết bị công nghệ, bể chứa, ống xả thải dưới bồn rửa và cống xả, đường ống thoát nước. Hoặc khi ngâm thép không gỉ, kính nường vào hóa chất xút còn có tác dụng tẩy nhờn rất tốt, người ta còn ứng dụng chúng làm hóa chất tẩy rửa lò hơi.

 Xút NaOH cũng có tác dụng tích cực trong việc vệ sinh lồng máy giặt giúp cải thiện máy giặt sau một thời gian sử dụng.

Trong ngành công nghiệp dược phẩm người ta dùng hóa chất Natri phenolat có tác dụng giảm đau trong Aspirin hoặc làm chất khử trùng y tế,…

c. Trong sản xuất giấy

Hóa chất NaOH có tác dụng xử lý, làm trắng đối với gỗ, tre, nứa,…theo công nghệ Sunfat và Soda.

d. Trong công nghiệp dầu khí

Hóa chất chứa thành phần Natri sẽ giúp điều chỉnh độ pH cho dung dịch khoan giúp loại bỏ sunfat, các hợp chất sunfat và các hợp chất axit trong tinh chế dầu mỏ.

e. Trong công nghiệp dệt nhuộm

Để cho màu vải thêm bóng và nhanh hấp thụ màu sắc người ta thường dùng đến NaOH làm chất phân hủy Pectins (một loại sáp khô hình thành trong khâu xử lý vải thô).

f. Trong công nghiệp thực phẩm

Trong lĩnh vực công nghiệp thực phẩm NaOH có tác dụng loại bỏ các axit béo trong quá trình tinh chế dầu thực vật và động vật trước khi đưa vào sản xuất thực phẩm.

 Ngoài ra, người ta còn pha chế hóa chất này thành dung dịch xử lý rau quả trước khi chế biến hoặc đóng hộp.