Для чего используется каустическая сода: Применение каустической соды для чистки канализации в частном доме

Содержание

Каустическая сода: свойства и способы применения

Партнерский материал

Что из себя представляет каустическая сода?

Прежде всего, конечно же, нужно узнать определение самого этого термина. И так, стоит сказать, что каустическая сода представляет из себя щелочь. Причем эта щелочь крайне активна, поэтому при больших концентрациях вполне возможны ожоги или разъедание веществ органического происхождения. Поэтому в использовании с ней стоит проявлять внимание.

Где можно приобрести данное вещество?

Данное вещество, а также уксусную эссенцию, вы вполне можете приобрести в любом интернет-магазине, который предложит вам поиск. Однако далеко не все из них готовы предоставить качественную продукцию, поэтому лучше обзавестись более-менее проверенным вариантом, которого и нужно будет придерживаться в дальнейшем.

В том случае, если у вас на примете нет подобного варианта, то вам рекомендуется обратить внимание на данное предложение, которое находится тут.

Свойства каустической соды:

  • На самом деле сода каустическая легко растворяется в воде и спиртовых растворах, но при этом остается нерастворимой в эфирах и ацетоне.
  • Вещество не горючее, и при этом имеет высокую температуру плавления и кипения.
  • Также она активно реагирует со следующими веществами: алюминий, свинец, цинк и олов.
  • Она поможет избавиться вам от жиров и органических загрязнений, так как нейтрализует их.

Как используется каустическая сода?

Пользоваться данным веществом достаточно легко, но при этом оно способно помочь в многочисленных ситуациях, когда нужна срочная помощь.

Например, в быту данная сода позволяет избавляться от накипи, засоров в канализационных трубах. Также с ней вы легко отмоете кухонную утварь или отстираете сильно загрязненные пятна.

Также многим любителям сельского хозяйства эта сода помогает в избавление от различных сорняков, вредителей, что делает ее настоящим спасителем. Еще она станет настоящей помощницей для вас, если вам понадобиться избавиться от распространения каких-либо болезней в вашем хозяйстве.

Дорогие читатели! Приглашаем Вас присоединиться к обсуждению новости в наших группах в социальных сетях — ВК и Facebook

Сода Каустическая в Тернополе по мешку и оптом

Сфера применения
Функция
Пищевое производство
  • Сода каустическая применяется в технологических процессах при очистке, удалении пятен, а так же химического пилинга фруктов и овощей.
  • В качестве щелочного раствора или воды (например, ее используют для придания блеска бубликам и хруста корочки на выпечке).
  • Как рассольный раствор (например для смягчения маслин)
Производство  чистящих и моющих средств
  • Каустическая сода для производства мыла замыливания жиров.
  • Средство для прочистки труб от органических засорений, больше известна как КРОТ. Каустик “превращает” жиры в мыло, которое потом легко смывается водой.
  • Средство для очистки септиков от налетов и загрязнений.
  • Производство отбеливателей в комбинации с хлором.
  • Средство для мытья промышленного оборудования и помещений. Используют подогретый раствор NaOH.
Производство бумаги и пульпы
  • В процессе изготовления бумаги натрий гидроксид используется при варке древесины. Для этого используют смесь гидроксида натрия и сульфида натрия при обработке древесины, растворяя любой нежелательный материал для получения чистой целлюлозы. Которая затем используется в качестве основы.
Другие сферы применения
  • В энергетической сфере для производства топливных ячеек.
  • В водоподготовке для регуляции уровня кислотности pH
  • В процессе обработки алюминиевой руды применяют для извлечения алюминия из минерала
  • В производстве биодизеля используют в качестве реагента этерификации и переэтерификации 
  • Для переработки биологических отходов. Сода каустическая позволяет преобразовывать биологические ткани и плоть в жидкость за счет удаления жиров. Были зафиксированы случаи использования серийными убийцами для растворения тел своих жертв (Леонарда Чианчулли).

Натр едкий очищенный 46% ГОСТ 11078-78

ЕДКИЙ НАТР

ООО «ХимИндустрия» гарантирует высокое качество своей продукции, демократичные цены, а также выгодные условия покупки. Мы осуществляем поставки по всей России (Нижний Новгород, Приволжский округ, Центральный округ, другие регионы Российской Федерации). По вопросам приобретения и стоимости соды каустической (едкого натра), Вы всегда можете обратиться по телефонам. Наши специалисты помогут Вам подобрать и купить едкий натр и каустическую соду на выгодных условиях.

Гидроксид натрия, каустическая сода, едкий натр, едкая щелочь – все это названия одного и того же продукта. Из названия явствует, что основным свойством едкого натра (каустической соды) является способность разъедать органические вещества. Внешне продукт может представлять из себя массу в виде чешуек или бесцветный (иногда чуть подкрашенный) раствор, в котором может находиться кристаллический осадок.Каустическая сода (едкий натр) может выпускаться так же в виде плавленой белой массы.

ПРИМЕНЕНИЕ ЕДКОГО НАТРА (СОДА КАУСТИЧЕСКАЯ)

С точки зрения исторической, едкий натр (сода каустическая) одно из самых древних веществ, используемых человеком и по сей день для тех же самых целей: мыловарение и производство чистящих веществ на его основе. Первое упоминание о профессии мыловара и мыловарении относится к 385 г. до н.э. На основе соды каустической (едкого натра) производятся продукты для промышленной мойки и очистки металлических изделий от жира и масла.

В химической промышленности едкий натр (сода каустическая) нейтрализуют кислоты и кислотные остатки, используется в качестве реагента или катализатора. Им травится алюминий. С участием едкого натра (соды каустической) производятся чистые металлы и масла в процессе нефтепереработки.

Едкий натр (сода каустическая) используются в гражданской обороне при дегазации и нейтрализации отравляющих веществ. Пищевая промышленность тоже использует каустическую соду (едкий натр), где он зарегистрирован в качестве пищевой добавки. При помощи едкого натра (каустической соды) снимают кожицу с фруктов и овощей, окрашивают карамель и размягчают маслины. Он используется в производстве какао и шоколада, различных напитков и мороженого.

ПРОИЗВОДСТВО ЕДКОГО НАТРА (СОДЫ КАУСТИЧЕСКОЙ)

Производят едкий натр (соду каустическую) двумя методами, каждый из которых так же делится на группы.

Химические методы:

Получение каустической соды (едкого натра) таким способом ощутимые в экономическом плане недостатки. Он очень энергозатратен. К тому же продукт, который получается в результате, очень загрязнен примесями.

Электрохимические методы:

При этом методе каустическую соду (едкий натр) получают в результате электролиза раствора поваренной соли (галита). Одновременно в процессе образуются водород и хлор. Электрохимический метод на сегодня является лидирующим в производстве гидроксида натрия, который на сегодня является самой распространенной щелочью и активно производится во всем мире.

КАУСТИЧЕСКАЯ СОДА (ЕДКИЙ НАТР) С ТОЧКИ ЗРЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

Едкий натр (каустическая сода) очень коррозионоактивное вещество, которое при контакте с кожей и слизистыми оболочками вызывает сильнейшие химические ожоги. При неосторожном попадании в глаз, происходит необратимая атрофия зрительного нерва и, как следствие, слепота. Т.о. при работе с едким натром (содой каустической) необходимо тщательное соблюдение техники безопасности: защитные очки и резиновые перчатки, специальная прорезиненная или пропитанная винилом одежда. Хранение осуществляется в прохладных складских помещениях в герметичной таре.

Каустический концентрат 30% (сода каустическая раствор)

Описание продукта

КАУСТИЧЕСКИЙ КОНЦЕНТРАТ ГОСТ 2263-79

Данный концентрат представляет собой жидкое средство с активностью натра едкого 30 % (является каустической содой в жидком виде) для более лёгкого растворения в водных средах, в отличие от твёрдого состояния натра едкого.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Внешний вид: Прозрачная слабоокрашенная жидкость. Выпадение незначительного осадка или незначительное помутнение не являются браковочными факторами.

Концентрация водородных ионов (рН) 1% раствора: 12,0 – 14,0

Плотность, кг/м3 (20°С):  1,325 – 1,332

Срок хранени: 1 год со дня изготовления

Условия хранения: Вещество хранится в таре предприятия-изготовителя при температуре 0° до +30° С.

ПРЕИМУЩЕСТВА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РАСТВОРА НАТРА ЕДКОГО ПЕРЕД ЕГО ПОРОШКОВЫМ АНАЛОГОМ

Высокая чистота каустика: отсутствие следов асбеста (диафрагменный метод производства) и ртути (ртутный метод производства).

Раствор каустической соды — готовый продукт, исключающий использование специального резервуара для приготовления раствора, а также не требующий самостоятельного замешивания раствора.Значительная экономия в использовании энергии и труда. Раствор каустической соды — продукт, который не состоит из твердых тел по сравнению с порошковой каустической содой, не создает проблем, связанных, например, с закупориванием либо засорением дозирующего устройства.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРИМЕНЕНИЮ

Используется  для промывки технологического оборудования, а также в различных технологических процессах предприятий, где применяется каустическая сода, в соответствии с технологическими регламентами, утверждёнными в установленном порядке. Рекомендуется применение  раствора концентрацией  1 – 10%.

Внимание! Вещество – едкая щелочная жидкость. Работы выполнять по правилам работы с каустиком (едким натрием). Используется в различных технологических процессах предприятий, где применяется каустическая сода.

ОСНОВНАЯ ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Применяется в качестве реагента щелочения после кислотных промывок теплоэнергетического оборудования, на предприятиях пищевой промышленности и других отраслях промышленности.

МЕРЫ ПРЕДОСТОРОЖНОСТИ

При работе с препаратом необходимо избегать попадания концентрата на поверхность незащищённых кожных покровов и в глаза. При случайном попадании промыть кожные покровы и глаза большим количеством воды и обратиться к врачу. При приготовлении растворов или работе с моющими средствами должны применяться средства индивидуальной защиты по ГОСТу 12.4.011-89, хлопчатобумажные халаты по ГОСТу 12.4.131-83, ГОСТу 12.4.132-83, резиновые перчатки по ГОСТу 2.0010-74, очки защитные по ГОСТу 12.4.013-83, (респираторы при приготовлении растворов).

РЕАГЕНТЫ ДЛЯ ХИМИЧЕСКОЙ ПРОМЫВКИ КОТЛОВ И ТЕПЛООБМЕННИКОВ

Каталог реагентов для промывки

УСТАНОВКИ И НАСОСЫ ДЛЯ ПРОМЫВКИ ТЕПЛООБМЕННИКОВ И КОТЛОВ

Каталог установок для промывки

каустическая сода и ее использование

Каустическая сода, которую иначе называют гидроксидом натрия, едким натром или каустиком, химикам известна как NaOH. Каждый год в мире потребляется почти 57 тонн каустика. Современную жизнь без едкого натра представить невозможно, так как каустическая сода необходима для многих производственных отраслей.

Производство соды и ее разновидности

В настоящее время едкий натр производится электрохимическими методами при получении хлора и водорода и электролизом растворов галита.

Каустическая сода производится в твердом и жидком виде. Твердая представляет собой твердую чешуйчатую белую массу, а жидкая — окрашенная или бесцветная жидкость.

Каустическая сода, применение

К основным отраслям потребления гидроксида натрия можно отнести:

  • химическую промышленность;

  • целлюлозно-бумажную промышленность;

  • объекты гражданской обороны;

  • изготовление биодизельного топлива;

  • прочистку канализационных труб;

  • производство чистящих и моющих средств;

  • пищевую промышленность;

  • фармацевтическую промышленность.

Сода каустическая, применение которой очень широко и разнообразно, используется химиками как катализатор или реагент в разных химических реакциях для нейтрализации кислот, для титрования при химических анализах, в нефтепереработке, для производства металлов и т. д. Известный антисептик хлорамин производители выпускают, также используя гидроксид натрия.

Каустическая сода присутствует в повседневной жизни всех нас, хотя и не так явно. Моющие средства изготавливают при помощи едкого натра, он же помогает устранить заторы в трубах.

Транспортировка

Каустическая сода транспортируется автомобильным транспортом, а также водным и железнодорожным. Жидкую соду перевозят в специальных емкостях и цистернах, а твердый гидроксид натрия упаковывают в мешки. При перевозке следует избегать попадания влаги на него и воздействия источников тепла.

Хранение соды

Срок хранения гидроксида натрия составляет со дня изготовления один год. Твердый продукт хранится в неотапливаемых закрытых складских помещениях, в упакованном виде. Жидкий продукт помещается в щелочестойкую закрытую емкость.

Следует помнить о том, что сода каустическая является коррозионноактивным и едким веществом. Ей присвоен второй повышенный класс опасности. При работе с этимс веществом рекомендуется соблюдать особую осторожность. Начиная работать с твердой или жидкой каустической содой, желательно прикрывать глаза химическими брызгозащитными очками. Руки прикрывают перчатками с прорезиненной поверхностью или резиновыми. Для защиты тела используются специальные прорезиненные костюмы или стойкая к химическому воздействию одежда, пропитанная винилом. 

Влияние на человеческий организм

В тех случаях, когда на слизистые оболочки и кожу попадает каустическая сода, могут образоваться химические ожоги. Для исключения ожога пораженный участок рекомендуется тут же промыть под струей воды. Если же натрий едкий попадает на кожу, то ее нужно обработать слабым раствором уксуса.

Что такое каустическая сода? | Блог о химии

За исключением, возможно, воды, немногие химические вещества имеют почти повсеместное промышленное применение, но каустическая сода является одним из таких химических веществ. В этой статье мы исследуем, что такое каустическая сода, из чего она сделана, как она используется и какова ее химическая структура.

О едком натре

Едкий натр, который является таким же химическим веществом, как гидроксид натрия и также известен как щелочь, является сильным щелочным неорганическим соединением. Он используется либо в качестве реагента, либо в качестве ингредиента в самых разных продуктах.

Он является одним из наиболее широко используемых химических веществ в промышленных производственных процессах и входит в первую пятерку по объему производства в мире в год, составляющему более 70 миллионов тонн. Одна из причин этого заключается в том, что гидроксид натрия является побочным продуктом производства хлора.

Щелок был известен тысячи лет, задолго до того, как он был идентифицирован химически. Археологические раскопки показывают, что еще в 2800 г. до н.э. мыло на основе щелочи использовалось вавилонянами, которые делали его, смешивая животный жир и золу в воде.Древние римляне использовали вулканический пепел для производства щелочи, которую они использовали в качестве чистящего средства.

Каустическая сода, как следует из ее названия, очень едкая, а это означает, что она может легко сжигать, растворять или разъедать органические материалы, такие как кожа. Его едкие свойства делают его идеальным для растворения целлюлозы в растительных материалах и превращения их в целлюлозу для производства бумаги.

Из чего состоит каустическая сода?

Едкий натр — это неорганическое химическое соединение, состоящее из натрия, кислорода и водорода.Его менее чистая форма, щелочь, представляет собой продукт древесной золы.

Щелок имеет много примесей, но его активный химический ингредиент такой же, как у более чистого едкого натра/гидроксида натрия, используемого в промышленности. Точное определение гидроксида натрия как отдельного щелочного соединения произошло почти через пять тысяч лет после первого использования щелочи в качестве ингредиента мыла.

Прочность едкого натра как щелочного (основного) соединения можно измерить двумя способами:

  • Уровень pH – уровень pH раствора гидроксида натрия варьируется в зависимости от его концентрации в воде.Например, одномолярный раствор имеет значение pH 13. Это означает, что сила щелочности раствора гидроксида натрия напрямую зависит от того, сколько основания присутствует в растворе.
  • Константа диссоциации — в отличие от уровня pH, константа диссоциации является более объективным способом измерения силы щелочного соединения, поскольку она не зависит от его концентрации. Константа диссоциации гидроксида натрия равна K b = 6,3 · 10 -1 . Это делает его сильным монопротеком.Монопротонное основание может реагировать только с одним протоном на молекулу.

Константа диссоциации кислоты или основания не имеет единицы измерения, потому что это просто отношение концентрации ионов одного моля этого вещества в растворе к молекулам соединения.

Следовательно, обобщенная формула для константы диссоциации основания может быть выражена как:

К б = [ВН + ] [ОН ]/В

Где:

  • K b – значение константы диссоциации
  • BH + – концентрация положительных ионов
  • OH – концентрация отрицательных ионов
  • B – исходная концентрация основания

Как обычно называют едкий натр?

Каустическая сода на самом деле является одним из распространенных названий гидроксида натрия.Другое распространенное название соединения – щелочь.

Каустическая сода — это описательное название, основанное на ее промышленном применении, поскольку соединение является достаточно едким, чтобы растворять многие типы органических материалов, таких как белок и целлюлоза. С другой стороны, современное английское слово lye этимологически можно проследить до древнеанглийского слова lēag . Это от протогерманского laugō , которое происходит от протоиндоевропейского lewh , что означает «мыть».

Как видно из этимологии слова, оно подразумевает стирку или чистку, что неудивительно, если учесть тот факт, что щелочь использовалась в качестве чистящего средства с древних времен.

Состав каустической соды

Каустическая сода, или гидроксид натрия, имеет относительно простую молекулярную структуру (помните, что она состоит только из натрия, кислорода и водорода). В центре молекулы едкого натра находится атом кислорода.

Химическая структура едкого натра

Атом натрия имеет ионную связь с атомом кислорода, а атом водорода имеет ковалентную связь с атомом кислорода. Это делает атом натрия положительно заряженным, а атом кислорода — отрицательно заряженным.Следовательно, гидроксид натрия представляет собой полярную молекулу. это означает, что он может растворяться и диссоциировать в воде, но не может делать то же самое в углеводородах.

Состав едкого натра

Едкий натр химически известен как гидроксид натрия, что выражается химической формулой NaOH. Химическая формула вещества указывает пропорции атомов в молекулярном соединении. В этом случае на молекулу гидроксида натрия приходится один натрий, один кислород и один водород.

На основе формулы также можно рассчитать молекулярную массу или молярную массу.Гидроксид натрия имеет молярную массу 39,9971 г моль-1. Молярная масса — одно из немногих свойств химического вещества, которое не нужно определять экспериментально. Другие свойства, такие как температура плавления и растворимость, определяются эмпирически.

Сода едкая химическое название

Едкий натр, также известный как щелочь, химически известен как гидроксид натрия. Вы также можете услышать, что его называют гидратом натрия или содовым щелоком. Систематическое название соединения по ИЮПАК — оксиданид натрия.

Для чего используется каустическая сода?

Каустическая сода — широко распространенное химическое вещество, используемое в различных промышленных и бытовых целях. Сам по себе он обычно используется в качестве чистящего средства, но также используется в приготовлении различных продуктов, от моющих средств до лекарств. Это имеет решающее значение на многих этапах различных производственных процессов. Вот некоторые из наиболее распространенных применений каустической соды:

  • Чистящие и дезинфицирующие средства – моющие средства, мыло для ванн и чистящие средства обычно содержат гидроксид натрия в качестве активного ингредиента.
  • Фармацевтические препараты и лекарства — производство многих видов лекарств, таких как антихолестериновые препараты и обезболивающие, было бы невозможно без каустической соды.Это щелочное вещество служит реагентом для создания химических прекурсоров.
  • Производство энергии – каустическая сода используется в производстве топливных элементов для хранения и производства электроэнергии.
  • Водоподготовка – балансировка кислотности воды для городов и других крупных населенных пунктов осуществляется с помощью гидроксида натрия. Он также используется для производства гипохлорита натрия, который, в свою очередь, используется для дезинфекции воды.
  • Пищевое производство – каустическая сода используется в пищевой промышленности, например, при консервировании пищевых продуктов.Он также используется для очистки тонкой кожуры фруктов, таких как помидоры, для консервирования. Он обладает консервирующими свойствами, которые предотвращают рост плесени и бактерий.
  • Древесина и изделия из бумаги – едкие свойства вещества делают его идеальным для растворения полимеров целлюлозы в древесине, превращения их в волокнистое вещество, которое можно перерабатывать в бумагу.

Как использовать едкий натр

В домашних условиях вы можете использовать каустическую соду в качестве прочистного средства для растворения органических материалов, таких как волосы и животные жиры, которые блокируют слив.Вы также можете использовать его, чтобы прочистить унитаз и почистить плитку. Убедитесь, что вы в безопасности, когда работаете с ним, и всегда используйте прочные перчатки, фартуки, защитные очки и маску для лица при использовании каустической соды в качестве чистящего средства.

Если вы хотите проявить творческий подход, попробуйте поэкспериментировать и сделать собственное мыло с использованием каустической соды, масла и ароматизаторов.

Каустическая сода (гидроксид натрия): Полное руководство

Что такое каустическая сода?
  • Каустическая сода представляет собой неорганическое соединение, состоящее из натрия, водорода и кислорода.Он имеет химическое название гидроксид натрия с формулой NaOH. Есть три различных формы каустической соды, которые включают жемчуг каустической соды, хлопья едкого натра и жидкий едкий натр LYE.

Гидроксид натрия

В этом блоге мы обсудим:

Использование каустической соды
  • Гидроксид натрия используется для различных целей, в том числе для придания пище хрустящей текстуры и сохранения консервов путем предотвращения развития плесени и бактерий в процессе консервирования.
  • Каустическая сода обычно используется в качестве средства для очистки воды из-за ее сильных щелочных свойств, которые служат дезинфицирующим средством и удаляют загрязняющие вещества, а также повышают уровень pH. Он широко используется в муниципальных и коммерческих водоочистных сооружениях.
  • Каустическая сода является распространенным компонентом мыла и моющих средств. Это основной активный ингредиент дезодорантов и дезинфицирующих средств.
  • Гидроксид натрия содержится в различных лекарствах, включая аспирин, препараты для разжижения крови и средства для снижения уровня холестерина.
  • Гидроксид натрия является ключевым компонентом в производстве топливных элементов, которые позволяют генераторам энергии, таким как ветряные турбины, работать на чистой и эффективной энергии.

Хлопья едкого натра

Что такое жемчуг каустической соды и для чего они используются?
  • Едкий натр Жемчуг представляет собой почти не имеющие запаха белые шарики едкого натра. Они растворимы в воде и при выделении тепла устойчивы в обычных условиях.Они также известны как жемчужины гидроксида натрия, гранулы каустической соды, гидрат натрия или сода.
  • Они используются в производстве нефти, при обработке хлопка, при травлении алюминия, удалении краски и производстве мыла и моющих средств.
  • Жемчуг каустической соды используется в бумажной промышленности в процессах варки целлюлозы и отбеливания.
  • Этот химикат используется в алюминиевой промышленности. Каустическая сода растворяет бокситовую руду, которая используется в качестве сырья для производства алюминия.
  • Омыление, необходимое при производстве растительных масел и жиров для производства мыла, производится компанией Caustic Soda Pearls.
  • Они помогают в производстве и переработке нефтепродуктов в газовой промышленности. Они также работают в текстильном бизнесе, где гидроксид натрия используется для химической обработки хлопка.
  • Поскольку гранулы каустической соды являются жизненно важным элементом в различных продуктах переработки, таких как растворители, полимеры, ткани и клеи, они также используются в химической обработке. Ткани, пластмассы, клеи, растворители и другие предметы обрабатываются с их использованием в химической промышленности.
  • Жемчуг каустической соды также можно использовать в небольших масштабах. Помимо прочего, он может травить металлы, анализировать химические вещества и удалять краску. Его также можно использовать для слива и подачи чистящих средств для духовки и других предметов домашнего обихода.
  • В процессах добычи золота жемчуг каустической соды используется для удаления золота, абсорбированного активированным углем.
  • Едкий натр обладает защитной щелочностью, которая стабилизирует цианидный комплекс и препятствует образованию сероводорода.
  • После этого уголь обрабатывают раствором каустической соды при высоких температурах и давлениях с последующим применением цианида натрия для растворения цианида золота.
  • Каустическая сода добавляется для достижения высокого уровня pH и используется для снижения содержания цианистого водорода.

Жемчуг каустической соды

Что такое хлопья едкого натра и для чего они используются?

Сода каустическая в хлопьях представляет собой чешуйчатую массу белого цвета с высокой гигроскопичностью и растворимостью в воде.Хлопья гидроксида натрия или хлопья NaOH — другое их название.

  • Хлопья едкого натра используются в различных отраслях промышленности. Они используются в производстве спирта, хлопка, кожи, а также в текстильной промышленности для окрашивания нейлона и полиэстера.
  • Хлопья каустической соды изготавливаются путем выпаривания жидкого едкого натра и используются в горнодобывающей промышленности в качестве флотоагента для различных руд, таких как бокситы, и при обработке керамики.
  • Часто используется при десорбции золота, адсорбированного на активированном угле, при добыче-элюции.
  • Хлопья каустической соды
  • также используются в производстве солей натрия и при очистке воды.
  • Дополнительные области применения хлопьев едкого натра включают:
  • Целлюлозно-бумажная промышленность
  • Красители и фармацевтическая промышленность
  • Обработка алюминия
  • Производство мыла и моющих средств
  • Переработка нефти
  • Производство пластмасс

Хлопья едкого натра

Что такое жидкая каустическая сода (LYE) и для чего она используется?
  • Каустическая сода в жидкой форме известна как ЩЕЛОК.
  • Каустическая сода, широко известная как ЩЕЛОК, является частым компонентом мыла и моющих средств. Дезодоранты и дезинфицирующие средства имеют его в качестве основного активного компонента.
  • ЩЕЛОК является исключительно эффективным очистителем и средством для удаления мусора и отложений из канализации и водостоков, так как это очень мощное неорганическое химическое вещество. Он работает, превращая материал, вызывающий засор, в мыло, которое можно смыть, и это обычный компонент во многих бытовых процедурах по очистке канализации.
  • LYE — это химикат для отбеливания целлюлозы и бумаги, который удаляет чернила с бумаги и позволяет повторно использовать переработанные материалы.Он также превращает выброшенную древесину в целлюлозу, основной компонент бумаги.
  • Текстиль белят и отбеливают с использованием ЩЕЛОЧА в текстильной промышленности, особенно джинсовой ткани,

Жидкая каустическая сода ЩЕЛОК

Обращение и надлежащее хранение каустической соды
  • Обращение: Избегайте попадания в глаза, на кожу или одежду. Следует избегать вдыхания туманов или аэрозолей. Оценка опасности, требуемая 29 CFR 1910.132 следует использовать для выбора любых средств индивидуальной защиты (d).
  • Вода и кислоты могут вызвать агрессивную реакцию продукта. При разбавлении водой щелочные растворы выделяют тепло. Тепло, выделяемое при концентрациях более 40%, может повышать температуру выше точки кипения, вызывая случайные сильные выбросы или разбрызгивание.
  • Держите несовместимые предметы вне досягаемости.
  • Когда продукты питания и напитки, а также другие сахара вступают в контакт с закрытыми контейнерами, может выделяться опасный угарный газ.
  • Чтобы гарантировать безопасность рабочих, заходящих в лодки, следует принимать меры предосторожности, включая мониторинг угарного газа в атмосфере.
  • Олово, алюминий, латунь, цинк и сплавы, содержащие эти металлы, не следует использовать в качестве контейнеров для хранения. При хранении и обращении с едким натром соблюдайте все федеральные, государственные и муниципальные ограничения, а также все правила страхования.

Жемчуг каустической соды

Воздействие каустической соды на окружающую среду и способы утилизации
  • Экотоксичность: Материал представляет некоторую опасность для водных существ при кратковременном воздействии (LC50 для наиболее чувствительных видов между 10 и 100 мг/л). Может вызывать изменения pH за пределами диапазона 5-10 стандартных единиц, что может быть вредным для водных видов.
  • Не выбрасывайте продукты в канализацию, на землю или в водоемы. При утилизации отходов необходимо соблюдать местные, государственные и федеральные законы и постановления (за конкретными правилами обращайтесь в местное или государственное агентство по охране окружающей среды). Производитель отходов несет ответственность за классификацию отходов и соблюдение применимого законодательства.
  • Утилизация контейнеров: перед утилизацией контейнера ознакомьтесь с нормативными актами федеральных, государственных и муниципальных органов власти.
  • Не выбрасывайте отходы в обычные мусорные баки или в канализационные системы. Все, что не может быть использовано повторно или переработано, включая контейнеры, должно быть утилизировано в утвержденном месте для утилизации мусора. Обработка, использование или загрязнение этого продукта могут изменить выбор утилизации мусора.

Экспорт каустической соды и правила
  • Импортируемой каустической соде присваивается код Гармонизированной системы (ГС). Код ГС является частью сложной системы кодирования, которая используется для отслеживания и маркировки товаров в международной торговле.Он предоставляет таможенным инспекторам по всему миру точный метод определения того, какие товары импортируются или экспортируются. Если вы импортируете каустическую соду, убедитесь, что код ТН ВЭД соответствует типу импортируемой каустической соды.

Упаковка жемчуга каустической соды

Перевозка каустической соды
  • Каустическая сода должна храниться в контейнерах, способных выдерживать коррозионную природу химического вещества. Из-за свойств NaOH «искать утечки» и химической опасности, которую он вызывает, необходимы дополнительные меры по локализации.При хранении или транспортировке жемчуга каустической соды следует избегать некоторых металлов. К ним относятся алюминий, свинец, олово, цинк и цинковые сплавы, такие как латунь и бронза.
  • Учитывая наличие цинка в защитном покрытии, также следует избегать использования оцинкованной стали. Из-за высокого pH и присутствия воды металлы будут химически атакованы гидроксидом натрия, который высвободит их в раствор, где они будут преобразованы в легковоспламеняющийся и взрывоопасный газообразный водород. Хотя каустическая сода химически разрушает мягкую сталь при высоких температурах, углеродистая сталь считается безопасной для обращения и хранения NaOH.
  • Резервуары стальных рельсов используются для хранения жидкого гидроксида натрия. Автоцистерны используются для перевозки опасных грузов в соответствии с правилами. Для его хранения следует использовать закрытые емкости из щелочестойких материалов. Гарантия на этот продукт составляет один год с даты изготовления.

Упаковка жидкой каустической соды

Стоимость каустической соды
  • Хлопья едкого натра дешевле, чем гранулы едкого натра. Хлопья каустической соды стоят от 340 до 350 долларов, а гранулы каустической соды — примерно 460 долларов. Цена каустической соды 32% LYE составляет 495 долларов, а цена каустической соды 50% LYE составляет 550 долларов.

Покупка каустической соды и где ее купить
  • Хотите купить каустическую соду онлайн? Чтобы получить БЕСПЛАТНОЕ предложение по высококачественным промышленным химикатам и реагентам, свяжитесь с нами. Мы также предлагаем большой выбор химикатов для горнодобывающей промышленности, химикатов для воды и специальных химикатов.Каустическая сода доступна в виде гранул каустической соды, хлопьев каустической соды и каустической соды LYE от Camachem.
  • Пожалуйста, свяжитесь с нами ([email protected]) или отправьте сообщение в WhatsApp для быстрого ответа +86-131-2037-9271

Часто задаваемые вопросы о каустической соде

Для чего используется каустическая сода?

Из-за своих сильных щелочных свойств гидроксид натрия используется для ряда применений, включая очистку воды и в качестве популярного компонента мыла и моющих средств. Дезодоранты и дезинфицирующие средства имеют его в качестве основного активного компонента. Он используется в ряде лекарств и является жизненно важным компонентом в производстве топливных элементов.

Является ли каустическая сода вредной для человека?

Каустическая сода действительно опасна для людей. Длительное воздействие может вызвать дискомфорт в верхних дыхательных путях и язвы носовых ходов. Большие количества могут привести к долговременному повреждению легких.

Каустическая сода

Как производится каустическая сода?

Для изготовления хлопьев едкого натра и гранул из едкого натра используются различные методы.Хлорно-щелочной метод, включающий электролиз хлорида натрия с использованием одного из трех типов элементов: ртутного, диафрагменного или мембранного, используется для получения едкого натра. На каждую тонну произведенного хлора можно получить до 1,1 тонны каустической соды. С другой стороны, хлопья технического гидроксида натрия производятся путем выпаривания жидкого едкого натра.

Какова формула каустической соды?

Формула казутической соды: NaOH.

Как выглядит каустическая сода?

Жемчужины каустической соды имеют зернистую структуру, тогда как хлопья каустической соды имеют пластинчатый вид.В результате жемчужины едкого натра напоминают рыбью икру или икру, а хлопья едкого натра напоминают крошечные хлопья.

Сколько стоит каустическая сода?

Хлопья каустической соды стоят 340-350 долларов, а гранулы каустической соды стоят около 460 долларов. Каустическая сода 32% LYE стоит 495 долларов, а едкий натр 50% стоит 550 долларов.

Упаковка жемчуга каустической соды

Чем опасна каустическая сода?

Попадание на кожу может вызвать раздражение, которое может вызвать или не вызвать немедленного дискомфорта.Тяжелые ожоги с образованием рубцов развиваются в результате повышенного воздействия.

Контакт с твердым веществом, пылью, туманом или раствором каустической соды вызывает острый дискомфорт и может привести к серьезному повреждению глаз, включая слепоту.

Вдыхание вызывает раздражение дыхательных путей, которое, в зависимости от степени воздействия, может прогрессировать до значительного повреждения легких. Пневмонит может стать довольно серьезным.

Проглатывание вызывает быструю сильную боль во рту, горле и желудке, а также диарею и рвоту и может закончиться коллапсом.В рвотных массах можно увидеть кровь и, возможно, ткани.

Это химическое вещество может нанести вред всем тканям, которые соприкасаются с ним. Проглатывание может привести к смерти. Если пациент выживает, желудочно-кишечный тракт может быть необратимо поврежден, и в будущем у человека могут возникнуть проблемы с глотанием.

Растворима ли каустическая сода?

РАСТВОРИМОСТЬ В ВОДЕ: ОЧЕНЬ растворим (111 г/100 мл при 20 o C (68 F).

РАСТВОРИМОСТЬ В РАСТВОРЕ: Растворим: спирт, глицерин. Нерастворим: ацетон, эфир.

Какой pH у каустической соды?

Едкий натр — это сильнощелочное вещество, используемое для контроля pH продуктов и других химических веществ.

В чем разница между жемчугом каустической соды и хлопьями каустической соды?

Физическая форма или форма гранул едкого натра по сравнению с хлопьями едкого натра является наиболее существенным отличием. Текстура жемчуга каустической соды зернистая, тогда как хлопья едкого натра пластинчатые.Жемчуг каустической соды выглядит как рыбья икра или икра, а хлопья едкого натра кажутся маленькими хлопьями.

Где купить едкий натр?

В Camachem у нас есть каустическая сода для продажи в виде гранул каустической соды, хлопьев каустической соды и каустической соды LYE. Свяжитесь с нами ([электронная почта защищена]) или отправьте сообщение в WhatsApp для быстрого ответа по телефону +86-131-2037-9271.

Упаковка гидроксида натрия

Как нейтрализовать едкий натр?

Вдыхание: Если человек вдыхает значительное количество этого химического вещества, как можно скорее выведите его на свежий воздух. Помощь в обеспечении проходимости дыхательных путей в экстренной ситуации. При необходимости обеспечить 100% увлажненный дополнительный кислород с искусственным дыханием. Транспортировка в травмпункт.

Если это химическое вещество было проглочено, пока человек в сознании, сразу же предложите воду или молоко, чтобы разбавить едкий натр; рекомендуется не более 8 унций для взрослых и 4 унций для детей, чтобы уменьшить вероятность рвоты. Не пытайтесь вызвать рвоту у человека. Немедленно обратитесь за неотложной медицинской помощью.

Если это химическое вещество попало в глаза, немедленно промойте их большим количеством воды комнатной температуры.Во время процедуры промывания держите веки разведенными. Во избежание необратимых повреждений мытье должно начинаться в течение 10 секунд после контакта и продолжаться в течение 30 минут. Немедленно обратитесь за медицинской помощью. Обязателен визит к офтальмологу.

Кожа: Если это химическое вещество попало на кожу, полностью промойте ее водой в течение не менее 15 минут. Если это химическое вещество попало на одежду, сразу снимите ее и тщательно промойте кожу водой. Как можно скорее обратитесь за медицинской помощью.

Правильная утилизация каустической соды?

Отходы нельзя сбрасывать в канализацию, на землю или в водоемы. При утилизации мусора должны соблюдаться все местные, государственные и федеральные правила и нормы. Для получения информации об определенных ограничениях вам следует обратиться в местное или государственное агентство по охране окружающей среды. Ответственность за категоризацию отходов и соблюдение применимых правил возлагается на производителя отходов.

 

Гидроксид натрия — New World Encyclopedia

Гидроксид натрия
Общие
Систематическое название Гидроксид натрия
Другие названия Щелок, каустическая сода
Молекулярная формула NaOH
Молярная масса 39. 9971 г/моль
Внешний вид Белый твердый
CAS-номер [1310-73-2]
Недвижимость
Плотность и фаза 2,1 г/см³, твердый
Растворимость в воде 111 г/100 мл (20°C)
Температура плавления 318°С (591 К)
Температура кипения 1390°С (1663 К)
Основность (p K b )-2.43
Опасности
Паспорт безопасности Внешний паспорт безопасности
Классификация ЕС Коррозионный ( C )
Фразы риска Р35
S-фразы С1/2, С26, С37/39, С45
NFPA 704

0

3

1

 

Температура вспышки Негорючий.
Страница дополнительных данных
Структура и
свойства
n , ε r и т.д.
Термодинамические данные
Фазовое поведение
Твердое, жидкое, газообразное
Спектральные данные УФ, ИК, ЯМР, МС
Родственные соединения
Прочие анионы Хлорид натрия
Сульфат натрия.
Прочие катионы Гидроксид калия
Гидроксид кальция
Связанные базы Аммиак, известь.
Родственные соединения
Если не указано иное, данные приведены для материалов
в их стандартном состоянии (при 25 °C, 100 кПа)

Гидроксид натрия, , также известный как щелочь или едкий натр, представляет собой едкое металлическое основание. Его химическая формула – NaOH. Образуя сильнощелочной раствор при растворении в таком растворителе, как вода, каустическая сода широко используется во многих отраслях промышленности, главным образом как сильное химическое основание при производстве целлюлозы и бумаги, текстиля, питьевой воды, мыла и моющих средств.Мировое производство в 1998 году составило около 45 миллионов тонн. Гидроксид натрия также является наиболее распространенным основанием, используемым в химических лабораториях, и широко используется в качестве очистителя канализации.

Общие свойства

Чистый гидроксид натрия представляет собой белое твердое вещество; выпускается в виде пеллет, хлопьев, гранул, а также в виде 50-процентного насыщенного раствора. Он расплывается, а также легко поглощает углекислый газ из воздуха, поэтому его следует хранить в герметичном контейнере. Хорошо растворяется в воде с выделением тепла.Он также растворяется в этаноле и метаноле, хотя его растворимость в этих растворителях ниже, чем у гидроксида калия. Нерастворим в эфире и других неполярных растворителях. Раствор гидроксида натрия оставляет на ткани и бумаге желтое пятно.

Химические свойства

Гидроксид натрия полностью ионный, содержит ионы натрия и ионы гидроксида. Ион гидроксида превращает гидроксид натрия в сильное основание, которое реагирует с кислотами с образованием воды и соответствующих солей, например, с соляной кислотой образуется хлорид натрия:

NaOH(водн.) + HCl(водн.) → NaCl(водн.) + H 2 O(л)

Обычно такие реакции нейтрализации представляются одним простым результирующим ионным уравнением:

OH (водн.) + H + (водн.) → H 2 O

Этот тип реакции выделяет тепло при использовании сильной кислоты.Такие кислотно-основные реакции также можно использовать для титрования, и это действительно распространенный способ измерения концентрации кислот.

С этим связана реакция гидроксида натрия с кислыми оксидами. Реакция двуокиси углерода уже упоминалась, но другие кислотные оксиды, такие как двуокись серы (SO 2 ), также полностью реагируют. Такие реакции часто используются для «очистки» вредных кислых газов (например, SO 2 и H 2 S) и предотвращения их выброса в атмосферу.

2NaOH + CO 2 → Na 2 CO 3 + H 2 O

Гидроксид натрия медленно реагирует со стеклом с образованием силиката натрия, поэтому стеклянные соединения и запорные краны подвержены воздействию NaOH. заморозить». Колбы и эмалированные химические реакторы повреждаются при длительном воздействии горячего гидроксида натрия, и стекло покрывается инеем. Гидроксид натрия не воздействует на железо или медь, но многие другие металлы, такие как алюминий, цинк и титан, быстро разрушаются.В 1986 году алюминиевая автоцистерна в Великобритании была ошибочно использована для перевозки 25-процентного раствора гидроксида натрия, что привело к повышению давления в содержимом и повреждению цистерны. По этой же причине никогда нельзя мыть алюминиевые кастрюли щелочью.

2Al(s) + 6NaOH(aq) → 3H 2 (g) + 2Na 3 AlO 3 (aq)

Многие неметаллы также реагируют с гидроксидом натрия с образованием солей. Например, фосфор образует гипофосфит натрия, а кремний — силикат натрия.

В отличие от NaOH гидроксиды большинства металлов нерастворимы, поэтому гидроксид натрия можно использовать для осаждения гидроксидов металлов. Одним из таких гидроксидов является гидроксид алюминия, используемый в качестве желеобразного хлопья для фильтрации твердых частиц при очистке воды. Гидроксид алюминия получают на очистных сооружениях из сульфата алюминия по реакции с NaOH:

6NAOH (AQ) + AL 2 (SO 4 ) 3 (AQ) → 2AL (OH) 3 (o) + 3NA 2 SO 4 (AQ) 4 (AQ)

натрия гидроксид легко реагирует с карбоновыми кислотами с образованием их солей и даже является достаточно сильным основанием, чтобы образовывать соли с фенолами. NaOH также можно использовать для основанного на щелочи гидролиза сложных эфиров (как и омыление), амидов и алкилгалогенидов. Однако ограниченная растворимость NaOH в органических растворителях означает, что часто предпочтительнее использовать более растворимый KOH.

Основной гидролиз сложного эфира

Производство

В 1998 году общее мировое производство составляло около 45 миллионов тонн. Из них Северная Америка и Азия произвели около 14 миллионов метрических тонн, а Европа произвела около 10 миллионов метрических тонн.

Методы производства

Гидроксид натрия получают (наряду с хлором и водородом) посредством хлорно-щелочного процесса. Это включает электролиз водного раствора хлорида натрия. Гидроксид натрия накапливается на катоде, где вода восстанавливается до газообразного водорода и иона гидроксида:

2Na + + 2H 2 O + 2e → H 2 + 2NaOH

Для получения NaOH необходимо предотвратить реакцию NaOH с хлором. Обычно это делается одним из трех способов, из которых процесс с мембранными ячейками является экономически наиболее жизнеспособным.

  • Процесс с ртутным элементом (также называемый процессом Кастнера-Келлнера) — металлический натрий образует амальгаму на ртутном катоде; этот натрий затем реагирует с водой с образованием NaOH. Были опасения по поводу выбросов ртути, хотя современные заводы утверждают, что в этом отношении они безопасны. [1]
  • Процесс с мембранной ячейкой — используется стальной катод, а реакция NaOH с Cl 2 предотвращается с помощью пористой диафрагмы.В процессе с диафрагменной ячейкой область анода отделена от области катода проницаемой диафрагмой. Рассол вводится в анодное отделение и проходит через диафрагму в катодное отделение. Разбавленный раствор щелочи выходит из ячейки. Едкий натр обычно должен быть сконцентрирован до 50 процентов, а соль удалена. Это делается с использованием процесса испарения с использованием примерно трех метрических тонн пара на метрическую тонну каустической соды. Соль, отделенная от едкого рассола, может быть использована для насыщения разбавленного рассола.Хлор содержит кислород и часто должен очищаться сжижением и выпариванием. [2]
  • Процесс с мембранной ячейкой — аналогичен процессу с диафрагменной ячейкой, с мембраной из нафиона для разделения катодной и анодной реакций. Через мембрану проходят только ионы натрия и немного воды. Он производит более высокое качество NaOH. Из трех процессов мембранный процесс требует наименьшего потребления электроэнергии, а количество пара, необходимого для концентрирования каустика, относительно невелико (менее одной метрической тонны на метрическую тонну каустической соды). [3]

Более ранним методом производства гидроксида натрия был процесс ЛеБлана, который производил карбонат натрия с последующим обжигом для получения двуокиси углерода и оксида натрия. Этот метод до сих пор иногда используется. Это помогло сделать гидроксид натрия важным товарным химическим веществом.

Основные производители

В Соединенных Штатах основным производителем гидроксида натрия является компания Dow Chemical Company, годовой объем производства которой составляет около 3,7 млн ​​тонн на площадках во Фрипорте, штат Техас, и Плакемине, штат Луизиана.Другими крупными производителями в США являются Oxychem, PPG, Olin, Pioneer Companies, Inc. (PIONA) и Formosa. Все эти компании используют хлорно-щелочной процесс. [4]

Использование

Общее применение

Гидроксид натрия является основным сильным основанием, используемым в химической промышленности. Наливом чаще всего обрабатывают его как водный раствор, так как растворы дешевле и с ними легче обращаться. Он используется для запуска химических реакций, а также для нейтрализации кислотных материалов.Его также можно использовать в качестве нейтрализующего агента при переработке нефти.

Золотые монеты

Гидроксид натрия также использовался в сочетании с цинком для создания знаменитого эксперимента «Золотые монеты». Когда пенни кипятят в растворе NaOH вместе с небольшим количеством гранулированного металлического цинка (одним из источников являются оцинкованные гвозди), цвет пенни станет серебряным примерно через 45 секунд. Затем пенни держат в пламени горелки в течение нескольких секунд, и он становится золотым. Это происходит потому, что гранулированный цинк растворяется в NaOH с образованием Zn(OH) 4 2-.Этот ион цинката восстанавливается до металлического цинка на поверхности медной монеты. Цинк и медь при нагревании в пламени образуют латунь.

Использование в химическом анализе

В аналитической химии растворы гидроксида натрия часто используются для измерения концентрации кислот путем титрования. Поскольку NaOH не является первичным стандартом, растворы необходимо сначала стандартизировать титрованием по стандарту, такому как KHP. Бюретки, подвергшиеся воздействию NaOH, следует промывать сразу же после использования, чтобы предотвратить «замерзание» запорного крана. Гидроксид натрия традиционно использовался для проверки катионов в качественном неорганическом анализе, а также в качестве щелочной среды для некоторых реакций, в которых это необходимо, таких как биуретовый тест.

Мыловарение

Мыловарение (холодное мыловарение, омыление) — наиболее традиционный химический процесс с использованием гидроксида натрия. Арабы начали производить мыло таким способом в седьмом веке, и тот же основной процесс используется до сих пор.

Биодизель

Для производства биодизеля гидроксид натрия используется в качестве катализатора переэтерификации метанола и триглицеридов.Это работает только с безводным гидроксидом натрия, потому что вода и щелочь превратят жир в мыло, которое будет загрязнено метанолом.

Используется чаще, чем гидроксид калия, потому что стоит дешевле, а для получения тех же результатов требуется меньшее количество. Другой альтернативой является силикат натрия.

Травление алюминия

Сильные основания атакуют алюминий. Это может быть полезно при травлении через резист или при преобразовании полированной поверхности в сатинированную отделку, но без дополнительной пассивации, такой как анодирование или аллодирование, поверхность может подвергнуться коррозии либо при нормальном использовании, либо в суровых атмосферных условиях.

Приготовление пищи

Использование щелочи в пищевых продуктах включает мытье или химическую очистку фруктов и овощей, переработку шоколада и какао, производство карамельных красителей, ошпаривание птицы, производство безалкогольных напитков и сгущение мороженого. Оливки часто замачивают в щелочи, чтобы смягчить их, а крендели и немецкие булочки с щелочью глазируют раствором щелочи перед выпечкой, чтобы они стали хрустящими.

Конкретные пищевые продукты, обработанные щелочью, включают:

  • Скандинавский деликатес, известный как лютефиск (от лютфиск, «щелочная рыба»).
  • Мамалыга представляет собой высушенные зерна кукурузы (кукурузы), восстановленные путем замачивания в щелочной воде. Они значительно увеличиваются в размерах и могут быть дополнительно обработаны путем приготовления в горячем масле и соления с образованием кукурузных орехов. Никстамал аналогичен, но использует гидроксид кальция вместо гидроксида натрия.
  • Мамалыга также известна в некоторых районах юго-востока США как крупа для завтрака, высушенная и измельченная в крупный порошок. Их готовят кипячением в воде с добавлением масла и других ингредиентов по вкусу повара.
  • Гидроксид натрия также является химическим веществом, вызывающим желирование яичных белков при производстве яиц Century.
  • Немецкие крендели с солью перед выпечкой варят в кипящем растворе гидроксида натрия, что придает им уникальную корочку.

Делигнификация целлюлозных материалов

Гидроксид натрия, в дополнение к сульфиду натрия, является ключевым компонентом раствора белого щелока, используемого для отделения лигнина от волокон целлюлозы в крафт-процессе. Он также играет ключевую роль на нескольких следующих стадиях процесса отбеливания несерой целлюлозы, получаемой в результате процесса варки. Эти стадии включают кислородную делигнификацию, окислительную экстракцию и простую экстракцию, каждая из которых требует сильнощелочной среды с рН > 10,5 в конце стадии.

Бытовое использование

Гидроксид натрия используется в быту в качестве средства для разблокировки стоков в виде сухих кристаллов (например, «Драно») или в виде густого жидкого геля. Используемый химический механизм представляет собой превращение жира в форму мыла и, таким образом, образование водорастворимой формы, которая растворяется при промывке; также разлагая сложные молекулы, такие как белок волос.Такие очистители канализации (и их кислотные версии) очень едкие, и с ними следует обращаться осторожно.

Начиная с начала 1900-х годов, щелочь использовалась для расслабления или выпрямления волос лиц африканского происхождения. Среди мужчин такое лечение часто называли процессом. Однако из-за высокой частоты и интенсивности химических ожогов производители химических релаксантов начали переходить на другие щелочные химические вещества (чаще всего гидроксид гуанидина) во второй четверти двадцатого века, хотя щелочные релаксанты все еще доступны, как правило, используются профессионалами.

Расщепление тканей

Это процесс, который когда-то применялся к сельскохозяйственным животным. Этот процесс включает в себя помещение туши в герметичную камеру, которая затем помещает тушу в смесь щелочи и воды, которая разрушает химические связи, сохраняя тело неповрежденным. Это в конечном итоге превращает тело в жидкость, похожую на кофе, и единственные твердые остатки — это костяные оболочки, которые можно раздавить кончиками пальцев.

Незаконные наркотики

Гидроксид натрия является ключевым реагентом в процессе производства метамфетамина и других запрещенных наркотиков.Вопреки сообщениям популярных средств массовой информации, на самом деле это не «ингредиент» этих лекарств, а просто сильное основание, используемое для управления pH на различных этапах химического синтеза.

Безопасность

Твердый гидроксид натрия или растворы, содержащие высокие концентрации гидроксида натрия, могут вызывать химические ожоги, необратимые травмы или рубцы, а также слепоту.

Сольватация гидроксида натрия сильно экзотермична, и образующееся при этом тепло может вызвать тепловые ожоги или возгорание легковоспламеняющихся веществ.

Комбинация алюминия и гидроксида натрия приводит к большому образованию газообразного водорода:
2Al(т) + 6NaOH(водн.) → 3H 2 (г) + 2Na 3 AlO 3 (водн.).
Поэтому смешивание этих двух веществ в закрытом контейнере опасно.

Примечания

Ссылки

Ссылки ISBN поддерживают NWE за счет реферальных сборов

  • Хитон, Алан, изд. 1996. Введение в промышленную химию. Глазго, Великобритания: Блэки. ISBN 0-7514-0272-9
  • Мур, Джон Т., Ред.Д. 2004. Химия стала проще . Нью-Йорк: Бродвейские книги. ISBN 0767917022
  • Зайдель, Арза, изд. 2006. Энциклопедия химической технологии Кирка-Отмера . Хобокен, Нью-Джерси: Джон Уайли. ISBN 047148508X

Внешние ссылки

Все ссылки получены 16 ноября 2019 г.

Кредиты

New World Encyclopedia авторы и редакторы переписали и дополнили статью Wikipedia в соответствии со стандартами New World Encyclopedia .Эта статья соответствует условиям лицензии Creative Commons CC-by-sa 3.0 (CC-by-sa), которая может использоваться и распространяться с надлежащим указанием авторства. Упоминание должно быть выполнено в соответствии с условиями этой лицензии, которая может ссылаться как на авторов New World Encyclopedia , так и на самоотверженных добровольных участников Фонда Викимедиа. Чтобы процитировать эту статью, щелкните здесь, чтобы просмотреть список допустимых форматов цитирования. История более ранних вкладов википедистов доступна исследователям здесь:

История этой статьи с момента ее импорта в New World Encyclopedia :

Примечание. На использование отдельных изображений, лицензированных отдельно, могут распространяться некоторые ограничения.

Refraction — New World Encyclopedia

Соломинка, смоченная в цветном растворе, кажется сломанной из-за преломления света при переходе из раствора в воздух.

Преломление — это изменение направления волны вследствие изменения ее скорости, наблюдаемое при переходе волны из одной среды в другую. Наиболее распространенным примером является преломление света, как это происходит при образовании радуги на небе или радужных полос, когда белый свет проходит через стеклянную призму.Преломлению подвергаются и другие типы волн, например, при переходе звуковых волн из одной среды в другую.

Преломление волн в среде количественно определяется так называемым показателем преломления (или показателем преломления ). Показатель преломления среды — это мера того, насколько скорость света (или других волн) уменьшается внутри среды по сравнению со скоростью света в вакууме или воздухе. Например, если образец стекла имеет показатель преломления 1.5, это означает, что скорость света, проходящего через стекло, в 1/1,5=0,67 раз больше скорости света в вакууме или воздухе.

На основе знаний о свойствах преломления и показателя преломления был разработан ряд приложений. Например, изобретение линз и телескопов-рефракторов основано на понимании преломления. Также знание показателя преломления различных веществ используется для оценки чистоты вещества или измерения его концентрации в смеси.При проверке зрения, проводимой офтальмологами или оптометристами, свойство рефракции лежит в основе метода, известного как рефрактометрия .

Пояснение

В оптике преломление происходит, когда световые волны распространяются из среды с определенным показателем преломления во вторую среду с другим показателем преломления. На границе сред фазовая скорость волны изменяется, она меняет направление, длина волны увеличивается или уменьшается, но частота остается постоянной.Например, световой луч будет преломляться, когда он входит и выходит из стекла. Понимание этой концепции привело к изобретению линз и телескопа-рефрактора.

Преломление световых волн в воде. Темный прямоугольник представляет фактическое положение карандаша в миске с водой. Светлый прямоугольник представляет видимое положение карандаша. Обратите внимание, что конец (X) выглядит так, как будто он находится в (Y), положение, которое значительно меньше, чем (X).

Преломление можно увидеть, глядя в чашу с водой.Воздух имеет показатель преломления около 1,0003, а вода имеет показатель преломления около 1,33. Если человек смотрит на прямой предмет, например, на карандаш или соломинку, который находится под наклоном частично в воде, кажется, что этот предмет изгибается у поверхности воды. Это происходит из-за искривления световых лучей при переходе из воды в воздух. Как только лучи достигают глаза, глаз прослеживает их обратно в виде прямых линий (линий взгляда). Линии обзора (показанные пунктирными линиями) пересекаются в более высоком положении, чем место, где исходят фактические лучи.Это приводит к тому, что карандаш кажется выше, а вода кажется более мелкой, чем она есть на самом деле. Глубина, которой кажется вода, если смотреть сверху, известна как кажущаяся глубина 90 520, 90 521.

Схема преломления волн на воде

На диаграмме справа показан пример преломления волн на воде. Рябь движется слева и проходит по более мелкой области, наклоненной под углом к ​​фронту волны. Волны распространяются медленнее на мелководье, поэтому длина волны уменьшается, и волна изгибается на границе.Пунктирная линия представляет нормаль к границе. Пунктирная линия представляет исходное направление волн. Это явление объясняет, почему волны на береговой линии никогда не ударяются о береговую линию под углом. В каком бы направлении ни двигались волны в глубокой воде, они всегда преломляются к нормали, когда входят в более мелкую воду возле пляжа.

Преломление также отвечает за радугу и за расщепление белого света на радужный спектр, когда он проходит через стеклянную призму.Стекло имеет более высокий показатель преломления, чем воздух, и разные частоты света распространяются с разной скоростью (рассеивание), в результате чего они преломляются под разными углами, так что вы можете их видеть. Разные частоты соответствуют разным наблюдаемым цветам.

В то время как преломление позволяет создавать красивые явления, такие как радуга, оно также может создавать необычные оптические явления, такие как миражи и фата-моргана. Это связано с изменением показателя преломления воздуха в зависимости от температуры.

Преломление в плексигласовом (акриловом) блоке.

Закон Снелла используется для расчета степени преломления света при переходе из одной среды в другую.

Недавно были созданы метаматериалы с отрицательным показателем преломления. С метаматериалами мы также можем получить явления полного преломления, когда волновые сопротивления двух сред совпадают. Отраженной волны нет.

Кроме того, поскольку рефракция может заставить объекты казаться ближе, чем они есть на самом деле, она позволяет воде увеличивать объекты.Во-первых, когда свет входит в каплю воды, он замедляется. Если поверхность воды не плоская, то свет изгибается в новый путь. Эта круглая форма изгибает свет наружу, и по мере его распространения изображение, которое вы видите, становится больше.

Показатель преломления

Показатель преломления (или показатель преломления ) среды представляет собой обратное отношение фазовой скорости (определенной ниже) волнового явления, такого как свет или звук, и фазовой скорости в эталонной среде (веществе, которое волна проходит).Чаще всего он используется в контексте света с вакуумом в качестве эталонной среды, хотя исторически были распространены другие эталонные среды (например, воздух при стандартном давлении и температуре). Обычно ему присваивается символ n, . В случае света он равен

n=ϵr до н. э. ;r{\displaystyle n={\sqrt {\epsilon _{r}\mu _{r}}}},

, где ε r — относительная диэлектрическая проницаемость материала (как материал влияет на электрическую поле), а μ r — его относительная магнитная проницаемость (как материал реагирует на магнитное поле).Для большинства материалов μ r очень близко к 1 на оптических частотах, поэтому n приблизительно равно ϵr {\ displaystyle {\ sqrt {\ epsilon _ {r}}}}. n может быть меньше 1, и это имеет практические технические применения, такие как эффективные зеркала для рентгеновских лучей на основе полного внутреннего отражения.

Фазовая скорость определяется как скорость, с которой любая часть сигнала перемещается в пространстве; то есть скорость, с которой движется фаза сигнала.Групповая скорость представляет собой скорость распространения огибающей формы волны; то есть скорость изменения амплитуды (максимальное движение вверх и вниз) формы волны. Именно групповая скорость, скорость, с которой гребни и впадины волны движутся в пространстве, (почти всегда) представляет собой скорость, с которой информация (и энергия) может передаваться волной, — например, скорость, с которой импульс света распространяется по оптическому волокну.

Скорость света

Преломление света на границе двух сред с разными показателями преломления, при n 2 > n 1 .Во второй среде скорость меньше (v 2 1 ), поэтому угол преломления θ 2 меньше угла падения θ 1 ; то есть луч в среде с более высоким индексом ближе к нормали.

Скорость всего электромагнитного излучения в вакууме одинакова, примерно 3×10 8 метров в секунду, и обозначается c . Следовательно, если v — фазовая скорость излучения определенной частоты в конкретном материале, показатель преломления определяется выражением

n = cv {\ displaystyle n = {\ frac {c} {v}}}.

Обычно это число больше единицы: чем выше индекс материала, тем сильнее замедляется свет. Однако на определенных частотах (например, рентгеновские лучи) n на самом деле будет меньше единицы. Это не противоречит теории относительности, согласно которой ни один несущий информацию сигнал никогда не может распространяться быстрее, чем с, , потому что фазовая скорость не совпадает с групповой скоростью или скорость сигнала не совпадает с групповой скоростью, за исключением случаев, когда волна проходит через поглощающую среду.


Иногда определяют «показатель преломления групповой скорости», обычно называемый групповым показателем :

ng = cvg {\ displaystyle n_ {g} = {\ frac {c} {v_ {g}}}}

, где v g — групповая скорость. Это значение не следует путать с 90 520 n, 90 521, которое всегда определяется относительно фазовой скорости.

В микромасштабе фазовая скорость электромагнитной волны замедляется в материале, потому что электрическое поле создает возмущение в зарядах каждого атома (в первую очередь электронов), пропорциональное (отношение ау = кх {\ displaystyle y = kx}) к диэлектрическая проницаемость.Заряды, как правило, колеблются немного не в фазе относительно управляющего электрического поля. Таким образом, заряды излучают собственную электромагнитную волну той же частоты, но с фазовой задержкой. Макроскопическая сумма всех таких вкладов в материале представляет собой волну с той же частотой, но меньшей длиной волны, чем исходная, что приводит к замедлению фазовой скорости волны. Большая часть излучения колеблющихся материальных зарядов модифицирует приходящую волну, изменяя ее скорость.Однако некоторая чистая энергия будет излучаться в других направлениях (см. рассеяние).

Если известны показатели преломления двух материалов для заданной частоты, то по закону Снеллиуса можно вычислить угол, на который будет преломляться излучение этой частоты при переходе от первого материала ко второму.

Отрицательный показатель преломления

Недавние исследования также продемонстрировали существование отрицательного показателя преломления, которое может иметь место, если ε и μ являются одновременно отрицательными.Не считается естественным, это может быть достигнуто с помощью так называемых метаматериалов. Он предлагает возможность создания идеальных линз и других экзотических явлений, таких как обращение закона Снеллиуса.

Список показателей преломления

Многие материалы имеют хорошо охарактеризованные показатели преломления, но эти показатели сильно зависят от частоты света. Поэтому любое числовое значение индекса не имеет смысла, если не указана соответствующая частота.

Существуют также более слабые зависимости от температуры, давления/напряжения и т. д., а также от точного состава материала.Однако для многих материалов и типичных условий эти вариации находятся на уровне процентов или меньше. Поэтому особенно важно указать источник для измерения индекса, если требуется точность.

В общем случае показатель преломления представляет собой комплексное число, имеющее как действительную, так и мнимую часть, где последняя указывает на силу потерь на поглощение на определенной длине волны, поэтому мнимую часть иногда называют коэффициентом экстинкции k. Такие потери становятся особенно значительными, например, в металлах при коротких длинах волн (таких как видимый свет) и должны быть включены в любое описание показателя преломления.

Рассеивание и абсорбция

В реальных материалах поляризация не мгновенно реагирует на приложенное поле. Это вызывает диэлектрические потери, которые могут быть выражены диэлектрической проницаемостью, которая является комплексной и зависит от частоты. Реальные материалы также не являются идеальными изоляторами, а это означает, что они имеют ненулевую проводимость постоянного тока (DC). Принимая во внимание оба аспекта, мы можем определить комплексный показатель преломления:

Здесь n — показатель преломления, указывающий фазовую скорость, а κ — коэффициент экстинкции, который указывает величину потери поглощения, когда электромагнитная волна распространяется через материал. И n , и κ зависят от частоты.

Эффект, заключающийся в том, что n изменяется в зависимости от частоты (за исключением вакуума, где все частоты c распространяются с одинаковой скоростью), известен как дисперсия, и это то, что заставляет призму делить белый свет на составляющие его спектральные цвета, именно так образуются радуги в дождь или туман. Дисперсия также является причиной хроматических аберраций в объективах.

Поскольку показатель преломления материала зависит от частоты (и, следовательно, длины волны) света, обычно указывается соответствующая длина волны в вакууме, при которой измеряется показатель преломления.Как правило, это делается на различных четко определенных спектральных линиях излучения; например, n D — это показатель преломления на линии Фраунгофера «D», центре желтого двойного излучения натрия на длине волны 589,29 нм.

Уравнение Селлмейера — это эмпирическая формула, которая хорошо подходит для описания дисперсии, а коэффициенты Селлмейера часто указываются в таблицах вместо показателя преломления. Некоторые репрезентативные показатели преломления на разных длинах волн см. в списке показателей преломления.

Как показано выше, диэлектрические потери и ненулевая проводимость по постоянному току в материалах вызывают поглощение. Хорошие диэлектрические материалы, такие как стекло, имеют чрезвычайно низкую проводимость по постоянному току, а на низких частотах диэлектрические потери также незначительны, что приводит к почти полному отсутствию поглощения (κ ≈ 0). Однако на более высоких частотах (таких как видимый свет) диэлектрические потери могут значительно увеличить поглощение, уменьшая прозрачность материала для этих частот.

Действительная и мнимая части комплексного показателя преломления связаны соотношением Крамерса-Кронига.Например, можно определить полный комплексный показатель преломления материала как функцию длины волны из спектра поглощения материала.

Двулучепреломление

Кристалл кальцита, лежащий на бумаге, с некоторыми буквами, показывающими двойное лучепреломление.

Показатель преломления некоторых сред может различаться в зависимости от поляризации и направления распространения света в среде. Это известно как двойное лучепреломление и описано в области кристаллооптики.

Нелинейность

Сильное электрическое поле света высокой интенсивности (например, излучение лазера) может вызывать изменение показателя преломления среды при прохождении через нее света, что приводит к возникновению нелинейной оптики.Если показатель изменяется квадратично с полем (линейно с интенсивностью), это называется оптическим эффектом Керра и вызывает такие явления, как самофокусировка и фазовая самомодуляция. Если индекс изменяется линейно с полем (что возможно только в материалах, не обладающих инверсионной симметрией), это называется эффектом Поккельса.

Неоднородность

Линза с градиентным показателем преломления с параболическим изменением показателя преломления (n) с радиальным расстоянием (x) .Линза фокусирует свет так же, как и обычная линза.

Если показатель преломления среды не является постоянным, а постепенно изменяется в зависимости от положения, материал известен как среда с градиентным показателем преломления и описывается оптикой с градиентным показателем. Свет, проходящий через такую ​​среду, может быть искривлен или сфокусирован, и этот эффект можно использовать для изготовления линз, некоторых оптических волокон и других устройств. Некоторые распространенные миражи вызваны пространственно изменяющимся показателем преломления воздуха.

приложений

Показатель преломления материала является наиболее важным свойством любой оптической системы, использующей свойство преломления.Он используется для расчета фокусирующей способности линз и рассеивающей способности призм.

Поскольку показатель преломления является фундаментальным физическим свойством вещества, его часто используют для идентификации конкретного вещества, подтверждения его чистоты или измерения его концентрации. Показатель преломления используется для измерения твердых тел (очки и драгоценные камни), жидкостей и газов. Чаще всего он используется для измерения концентрации растворенного вещества в водном растворе. Рефрактометр — это прибор, используемый для измерения показателя преломления.Для раствора сахара показатель преломления можно использовать для определения содержания сахара.

В медицине, особенно в офтальмологии и оптометрии, метод рефрактометрии использует свойство преломления для проведения проверки зрения. Это клинический тест, в котором фороптер используется для определения аномалии рефракции глаза и, исходя из этого, назначаются лучшие корректирующие линзы. Представлен ряд тестовых линз с разной оптической силой или фокусным расстоянием, чтобы определить, какие из них обеспечивают наиболее четкое и четкое зрение.

Альтернативное значение: Рефракция в металлургии

В металлургии термин преломление имеет другое значение. Это свойство металлов, которое указывает на их способность противостоять нагреву. Металлы с высокой степенью преломления относятся к тугоплавким . Эти металлы имеют высокие температуры плавления, обусловленные сильными межатомными силами, участвующими в металлических связях. Для преодоления этих сил требуется большое количество энергии.

Примеры тугоплавких металлов включают молибден, ниобий, вольфрам и тантал.Карбид гафния — самое тугоплавкое известное бинарное соединение с температурой плавления 3890 градусов C. [1] [2]

См. также

Ссылки

Ссылки ISBN поддерживают NWE за счет реферальных сборов

  • Фишбейн, Пол М. и др. 2005. Физика для ученых и инженеров, 3-е изд. Река Аппер-Сэдл, Нью-Джерси: Pearson Education. ISBN 0131418815.

Внешние ссылки

Все ссылки получены 27 июля 2019 г.

Кредиты

New World Encyclopedia авторы и редакторы переписали и дополнили статью Wikipedia в соответствии со стандартами New World Encyclopedia .Эта статья соответствует условиям лицензии Creative Commons CC-by-sa 3. 0 (CC-by-sa), которая может использоваться и распространяться с надлежащим указанием авторства. Упоминание должно быть выполнено в соответствии с условиями этой лицензии, которая может ссылаться как на авторов New World Encyclopedia , так и на самоотверженных добровольных участников Фонда Викимедиа. Чтобы процитировать эту статью, щелкните здесь, чтобы просмотреть список допустимых форматов цитирования. История более ранних вкладов википедистов доступна исследователям здесь:

История этой статьи с момента ее импорта в New World Encyclopedia :

Примечание. На использование отдельных изображений, лицензированных отдельно, могут распространяться некоторые ограничения.

Диэлектрик — Энциклопедия Нового Света

Различные типы конденсаторов. Каждый конденсатор состоит из пары проводящих пластин, разделенных диэлектриком.

Диэлектрик или электрический изолятор представляет собой материал, обладающий высокой устойчивостью к протеканию электрического тока. Диэлектрические материалы могут быть твердыми, жидкими или газообразными. Кроме того, вакуум является отличным диэлектриком.

Важным применением диэлектриков является разделение пластин конденсаторов.Способность конденсатора накапливать электрический заряд зависит от диэлектрика, разделяющего его пластины.

Пояснение

При взаимодействии диэлектрической среды с приложенным электрическим полем происходит перераспределение зарядов внутри ее атомов или молекул. Это перераспределение меняет форму приложенного электрического поля как внутри диэлектрической среды, так и в близлежащей области.

При движении двух электрических зарядов через диэлектрическую среду энергии взаимодействия и силы между ними уменьшаются.Когда электромагнитная волна проходит через диэлектрик, ее скорость уменьшается, а длина волны укорачивается.

Когда электрическое поле первоначально приложено к диэлектрической среде, протекает ток. Полный ток , протекающий через реальный диэлектрик, состоит из двух частей: тока проводимости и тока смещения. В хороших диэлектриках ток проводимости будет крайне мал. Ток смещения можно рассматривать как упругую реакцию диэлектрического материала на любое изменение приложенного электрического поля.По мере увеличения величины электрического поля протекает ток смещения, и дополнительное смещение накапливается в диэлектрике в виде потенциальной энергии. Когда электрическое поле уменьшается, диэлектрик высвобождает часть накопленной энергии в виде тока смещения. Электрическое смещение можно разделить на вакуумное и диэлектрическое.

D = ε0E + P = ε0E + ε0χE = ε0E (1 + χ), {\ displaystyle \ mathbf {D} = \ varepsilon _ {0} \ mathbf {E} + \ mathbf {P} = \ varepsilon _ { 0}\mathbf {E} +\varepsilon _{0}\chi \mathbf {E} =\varepsilon _{0}\mathbf {E} \left(1+\chi \right),}

, где P — поляризация среды, E — электрическое поле, D — плотность электрического потока (или смещение) и его электрическая восприимчивость.Отсюда следует, что относительная диэлектрическая проницаемость и восприимчивость диэлектрика связаны: εr = χ + 1 {\ displaystyle \ varepsilon _ {r} = \ chi +1}.

Диэлектрическая проницаемость

Диэлектрическая проницаемость (или статическая диэлектрическая проницаемость) материала (при данных условиях) является мерой степени, в которой материал концентрирует электростатические линии потока. На практике она измеряется как «относительная диэлектрическая проницаемость», которая определяется как отношение количества электрической энергии, запасенной в изоляторе, когда на него наложено статическое электрическое поле, к диэлектрической проницаемости вакуума (который имеет диэлектрическая проницаемость 1).

Относительная диэлектрическая проницаемость представлена ​​​​как ε r (или иногда κ{\ displaystyle \ kappa}, K или Dk). Математически это определяется как:

εr = εsε0 {\ displaystyle \ varepsilon _ {r} = {\ frac {\ varepsilon _ {s}} {\ varepsilon _ {0}}}}

, где ε с — статическая диэлектрическая проницаемость материала, а ε 0 — диэлектрическая проницаемость вакуума. Диэлектрическая проницаемость вакуума выводится из уравнений Максвелла путем связывания напряженности электрического поля E с плотностью электрического потока D .В вакууме (свободном пространстве) диэлектрическая проницаемость ε равна всего лишь ε 0 , поэтому диэлектрическая проницаемость равна единице.

Диэлектрическая проницаемость

Диэлектрическая проницаемость — это физическая величина, описывающая, как электрическое поле влияет на диэлектрическую среду, и определяется способностью материала поляризоваться в ответ на поле и, таким образом, уменьшать поле внутри материала. Таким образом, диэлектрическая проницаемость относится к способности материала пропускать (или «разрешать») электрическое поле.

Непосредственно связан с электрической восприимчивостью. Например, в конденсаторе повышенная диэлектрическая проницаемость позволяет сохранять тот же заряд при меньшем электрическом поле (и, следовательно, меньшем напряжении), что приводит к увеличению емкости.

Диэлектрическая прочность

Термин диэлектрическая прочность может быть определен следующим образом:

  • Для изоляционного материала диэлектрическая прочность представляет собой максимальную напряженность электрического поля, которую материал может выдержать без разрушения, то есть без потери своих изоляционных свойств.
  • Для данной конфигурации диэлектрического материала и электродов диэлектрическая прочность представляет собой минимальное электрическое поле, вызывающее пробой.

Теоретическая диэлектрическая прочность материала является неотъемлемым свойством сыпучего материала и зависит от конфигурации материала или электродов, с которыми приложено поле. При пробое электрическое поле освобождает связанные электроны. Если приложенное электрическое поле достаточно сильное, свободные электроны могут разгоняться до скоростей, которые могут высвободить дополнительные электроны во время столкновений с нейтральными атомами или молекулами в процессе, называемом лавинным пробоем. Пробой происходит довольно резко (обычно за наносекунды), что приводит к образованию электропроводящей дорожки и пробивному разряду через материал. Для твердых материалов пробой серьезно ухудшает или даже разрушает их изоляционную способность.

Напряженность поля пробоя

Напряженность поля, при которой происходит пробой в данном случае, зависит от соответствующей геометрии диэлектрика (изолятора) и электродов, к которым приложено электрическое поле, а также от скорости нарастания электрического поля.Поскольку диэлектрические материалы обычно содержат незначительные дефекты, практическая диэлектрическая прочность будет составлять часть внутренней диэлектрической прочности, наблюдаемой для идеального материала без дефектов. Диэлектрические пленки обладают большей диэлектрической прочностью, чем более толстые образцы того же материала. Например, диэлектрическая прочность пленок диоксида кремния толщиной от нескольких сотен нм до нескольких микрон составляет примерно десять МВ/см. Несколько слоев тонких диэлектрических пленок используются там, где требуется максимальная практическая диэлектрическая прочность, например, в высоковольтных конденсаторах и импульсных трансформаторах.

Диэлектрическая прочность различных распространенных материалов
Материал Диэлектрическая прочность (МВ/м)
Воздух 3
Кварц 8
Титанат стронция 8
Неопреновый каучук 12
Нейлон 14
Стекло пирекс 14
Силиконовое масло 15
Бумага 16
Бакелит 24
Полистирол 24
Тефлон 60

Диэлектрики в плоскопараллельных конденсаторах

Электроны в молекулах смещаются к положительно заряженной левой пластине. Затем молекулы создают направленное влево электрическое поле, которое частично нейтрализует поле, создаваемое пластинами. (Воздушный зазор показан для наглядности; в реальном конденсаторе диэлектрик обычно находится в непосредственном контакте с пластинами.)

Помещение диэлектрического материала между пластинами конденсатора с параллельными пластинами вызывает увеличение емкости пропорционально k , относительной диэлектрической проницаемости материала:

C = kϵ0Ad {\ displaystyle C = {\ frac {k \ epsilon _ {0} A} {d}}}
, где ϵ0{\displaystyle \epsilon _{0}} — диэлектрическая проницаемость свободного пространства, A — площадь, покрытая конденсаторами, а d — расстояние между пластинами.

Это происходит потому, что электрическое поле поляризует связанные заряды диэлектрика, создавая концентрации заряда на его поверхности, которые создают электрическое поле, противоположное (антипараллельное) полю конденсатора. Таким образом, данное количество заряда создает более слабое электрическое поле между пластинами, чем без диэлектрика, что снижает электрический потенциал. Если рассматривать этот аргумент в обратном порядке, этот аргумент означает, что в случае диэлектрика заданный электрический потенциал заставляет конденсатор накапливать большую поляризацию заряда.

приложений

Использование диэлектрика в конденсаторе дает несколько преимуществ. Самый простой из них заключается в том, что проводящие пластины можно размещать очень близко друг к другу без риска контакта. Кроме того, если подвергнуть воздействию очень сильного электрического поля, любое вещество ионизируется и становится проводником. Диэлектрики более устойчивы к ионизации, чем сухой воздух, поэтому конденсатор, содержащий диэлектрик, может подвергаться более высокому рабочему напряжению. Слои диэлектрика обычно включаются в промышленные конденсаторы для обеспечения более высокой емкости в меньшем пространстве, чем конденсаторы, использующие только воздух или вакуум между их пластинами, и термин диэлектрик относится к этому приложению, а также к изоляции, используемой в силовых и радиочастотных кабелях. .

Некоторые практические диэлектрики

Диэлектрические материалы могут быть твердыми, жидкими или газообразными. Кроме того, высокий вакуум также может быть полезным диэлектриком без потерь, даже если его относительная диэлектрическая проницаемость равна всего единице.

Твердые диэлектрики, пожалуй, наиболее часто используемые диэлектрики в электротехнике, и многие твердые тела являются очень хорошими изоляторами. Некоторые примеры включают фарфор, стекло и большинство пластмасс. Воздух, азот и гексафторид серы являются тремя наиболее часто используемыми газообразными диэлектриками.

  • Промышленные покрытия, такие как парилен, обеспечивают диэлектрический барьер между подложкой и окружающей средой.
  • Минеральное масло широко используется внутри электрических трансформаторов в качестве жидкого диэлектрика и для охлаждения. Диэлектрические жидкости с более высокой диэлектрической проницаемостью, такие как касторовое масло электротехнического качества, часто используются в высоковольтных конденсаторах, чтобы помочь предотвратить коронный разряд и увеличить емкость.
  • Поскольку диэлектрики сопротивляются потоку электричества, поверхность диэлектрика может удерживать скрученных избыточных электрических зарядов.Это может произойти случайно при трении диэлектрика (трибоэлектрический эффект). Это может быть полезно, как в генераторе Ван де Граафа или электрофоре, или потенциально разрушительно, как в случае электростатического разряда.
  • Специально обработанные диэлектрики, называемые электретами, могут сохранять избыточный внутренний заряд или «замороженную» поляризацию. Электреты имеют полупостоянное внешнее электрическое поле и являются электростатическим эквивалентом магнитов. Электреты имеют множество практических применений в быту и промышленности.
  • Некоторые диэлектрики могут генерировать разность потенциалов при механическом воздействии или изменять физическую форму, если к материалу приложено внешнее напряжение. Это свойство называется пьезоэлектричеством. Пьезоэлектрические материалы представляют собой еще один класс очень полезных диэлектриков.
  • Некоторые ионные кристаллы и полимерные диэлектрики обладают спонтанным дипольным моментом, который можно обратить вспять приложенным извне электрическим полем. Такое поведение называется сегнетоэлектрическим эффектом.Эти материалы аналогичны тому, как ферромагнитные материалы ведут себя во внешнем магнитном поле. Сегнетоэлектрические материалы часто имеют очень высокие диэлектрические проницаемости, что делает их весьма полезными для конденсаторов.

См. также

Ссылки

Ссылки ISBN поддерживают NWE за счет реферальных сборов

  • Бетчер, Карл Йохан Фридрих. 1980. Теория электрической поляризации: диэлектрическая поляризация . Эльзевир Наука. ISBN 0444415793
  • Рамбл, Джон (изд.). 2017. CRC Справочник по химии и физике , 98-е изд. Бока-Ратон: CRC Press. ISBN 978-1498784542
  • Фон Хиппель, Артур Р. 1994. Диэлектрики и волны . Артек Печать по требованию. ISBN 978-08038

Внешние ссылки

Все ссылки получены 8 мая 2018 г.

Кредиты

New World Encyclopedia авторы и редакторы переписали и дополнили статью Wikipedia в соответствии со стандартами New World Encyclopedia .Эта статья соответствует условиям лицензии Creative Commons CC-by-sa 3.0 (CC-by-sa), которая может использоваться и распространяться с надлежащим указанием авторства. Упоминание должно быть выполнено в соответствии с условиями этой лицензии, которая может ссылаться как на авторов New World Encyclopedia , так и на самоотверженных добровольных участников Фонда Викимедиа. Чтобы процитировать эту статью, щелкните здесь, чтобы просмотреть список допустимых форматов цитирования. История более ранних вкладов википедистов доступна исследователям здесь:

История этой статьи с момента ее импорта в New World Encyclopedia :

Примечание. На использование отдельных изображений, лицензированных отдельно, могут распространяться некоторые ограничения.

Что такое жемчуг каустической соды? | Гидроксид натрия

Жемчуг каустической соды (также известный как гидроксид натрия, каустическая сода, NaOH, гидрат натрия или Sodagrain) представляет собой белые шарики едкого натра с едва уловимым запахом. Они растворимы в воде с выделением тепла и стабильны при нормальных условиях.

Каустическая сода является сильным основанием и, как таковая, имеет множество применений в промышленности по всему миру, как сейчас, так и в прошлом. Это один из старейших химикатов, созданных руками человека: при раскопках в Египте были обнаружены его образцы, датируемые 3000 годом до нашей эры.С.

Как производятся жемчужины едкого натра?

Каустическая сода производится по всему миру, мировое производство составляет около 59 миллионов тонн в год (в 2008 году). Практически все производители используют хлорно-щелочной процесс, который включает электролиз хлорида натрия с использованием одного из трех типов элементов: ртутных, диафрагменных или мембранных. При использовании этого процесса на каждую тонну хлора можно произвести 1,1 тонны едкого натра.

Как хранятся и распределяются жемчужины каустической соды?

Жемчуг каустической соды хранят и транспортируют в тканых мешках по 25 кг с полиэтиленовым вкладышем. При транспортировке они относятся ко II группе упаковки, 8 классу опасности, обладают коррозионным действием и могут вызвать ожоги. Они имеют удельный вес 2,13.

Для чего используются жемчужины каустической соды?

Жемчуг каустической соды является важным неорганическим химическим веществом, поскольку он используется во многих отраслях промышленности по всему миру. Наибольший спрос на каустическую соду исходит от бумажной промышленности, где она используется в процессах варки целлюлозы и отбеливания. Они также востребованы в алюминиевой промышленности, так как каустическая сода растворяет бокситовую руду, которая является сырьем для производства алюминия.Еще одним важным применением каустической соды является химическая переработка, поскольку каустическая сода является основным сырьем для ряда последующих продуктов, включая растворители, пластмассы, ткани, клеи и т. д.

Жемчуг каустической соды также используется в производстве мыла, поскольку он вызывает омыление растительных масел или жиров, необходимых для производства мыла. Они играют роль в газовой промышленности, где гидроксид натрия используется для производства и переработки нефтепродуктов, и их можно использовать в текстильной промышленности, где он используется при химической обработке хлопка.

Каустическая сода также применяется в небольших масштабах. Его можно использовать для травления алюминия, химического анализа и удаления краски. Он входит в состав ряда товаров для дома, в том числе средств для чистки труб и канализации, средств для чистки духовок и средств для уборки дома.

Каустическая сода | Информация о каустической соде

Информация о каустической соде:

«Каустическая сода» — термин, который может быть незнаком тем, кто не работал с промышленными химикатами.Тем не менее, это вещество используется либо в качестве ингредиента, либо в процессе производства десятков товаров для дома (таких как мыло для тела, моющие средства и средства для чистки канализации). Каустическую соду часто называют «щелоком», что на староанглийском языке буквально означает «моющее средство». Вероятно, она использовалась еще со времен древних вавилонян и египтян, которые применяли ее для омыления (процесс изготовления мыла). ).

Каустическая сода — это относительно простое химическое соединение, созданное человеком.Он состоит из одного атома натрия (Na), одного атома кислорода (O) и одного атома водорода (H), поэтому его также называют гидроксидом натрия с химическим символом «NaOH».

Едкий натр, вероятно, является менее известным продуктом хлорщелочного процесса, который представляет собой процедуру электролиза, используемую для высвобождения хлора (Cl) из хлорида натрия (NaCl), содержащегося в солевом растворе. Когда производители химических веществ производят хлор, они также в конечном итоге производят сопоставимое количество каустической соды, которая во многих отношениях так же полезна, как и ее химический аналог.

Важно понимать, что термины «каустическая сода», «гидроксид натрия» и «щелок» относятся к одному и тому же химическому соединению NaOH. Эти термины взаимозаменяемы в отрасли и в данном руководстве.

Каустическая сода представляет собой сильно коррозионное основание или щелочной химикат, широко используемый в различных отраслях промышленности. Некоторые распространенные виды использования включают производство органических химических веществ, производство косметики, производство мыла и моющих средств, производство красок, бумаги и целлюлозы, отбеливание текстиля, производство стекла и керамики, пищевую промышленность, производство вискозы, производство топливных элементов, очистку воды и сантехнику (часто очистители канализации). содержат щелочь).

Едкий натр может вызвать серьезные ожоги кожи, поэтому использование щелочи для изготовления мыла может показаться нелогичным. Однако гидроксид натрия является одним из немногих неорганических материалов, разрешенных Министерством сельского хозяйства США для производства органических мыл. Министерство сельского хозяйства США (USDA) поддерживает строгие правила в отношении многих продуктов, выращиваемых, выращиваемых и производимых для потребления человеком.

Правила становятся еще более строгими, когда Министерство сельского хозяйства США разрешает наносить на упаковку продукта отличительную зелено-белую печать сертифицированного органического продукта Министерства сельского хозяйства США.Хотя каустическая сода никоим образом не является органической (это искусственный химический продукт, полученный в результате распада молекул соли), Министерство сельского хозяйства США делает исключение при производстве органического мыла. Это связано с тем, что гидроксид натрия необходим для химической реакции, в результате которой образуется мыло.

В сочетании с маслами или жирами в процессе омыления соединение каустической соды трансформируется во время реакции, чтобы сделать мыло безопасным для использования. В то время как мыло приобретает некоторые из атомов, когда-то существовавших в молекуле едкого натра, они больше не являются частью соединения гидроксида натрия: гидроксид натрия и его коррозионные свойства исчезли.

КАУСТИЧЕСКАЯ СОДА ПОЛЕЗНА В КАЧЕСТВЕ ХИМИКАТА:

В своем естественном состоянии при комнатной температуре каустическая сода представляет собой твердое вещество, но поскольку она легко растворяется в воде, ее часто продают и перевозят в виде раствора различной концентрации. Когда каустическая сода смешивается с водой или кислотой, происходит сильная экзотермическая реакция, при которой выделяется тепло, которое можно использовать в качестве источника энергии для запуска других химических процессов. Во многих химических реакциях, связанных с щелочью (как было упомянуто с мылом), едкий натр отдает свои атомы натрия, водорода и кислорода, чтобы помочь сформировать новые химические соединения.

В ситуациях, когда требуется коррозионное вещество, например, для засорения канализации, каустическая сода поможет растворить органические материалы, но оставит трубы из ПВХ неповрежденными. Гидроксид натрия также используется в производстве безалкогольных напитков, мороженого и пищевых красителей. Коррозионные и токсические свойства каустической соды исчезают в этих процессах, как в случае с мылом выше.

Важно отметить, что гидроксид натрия небезопасен для непосредственного употребления. Его ни в коем случае нельзя глотать, так как это может привести к серьезной травме или смерти. Пищевые компании тщательно обучают своих сотрудников безопасному использованию гидроксида натрия в химических процессах приготовления пищи, а конечные продукты проверяются перед выпуском на рынок.

ТРАНСПОРТИРОВКА КАУСТИКА:

Транспортировка опасных материалов, включая каустическую соду, регулируется федеральными, государственными и местными законами и правилами, а также международными нормами. В дополнение к юридическим требованиям к транспортировке опасных материалов законы природы также налагают многочисленные фактические ограничения на способ безопасной упаковки гидроксида натрия для транспортировки.

Например, едкий натр может разъедать или вступать в реакцию с алюминием и выделять атомы водорода, который становится взрывоопасным газообразным водородом. Каустическая сода никогда не должна храниться в алюминиевых контейнерах для транспортировки или хранения. Другие металлы, которые взаимодействуют с гидроксидом натрия с образованием водорода, включают магний, цинк, олово и хром; каустическая сода никогда не должна храниться в контейнерах, изготовленных из любого из этих материалов.

Каустическая сода не вступает в реакцию с нержавеющей сталью, что делает барабаны, резервуары и трубопроводы из нержавеющей стали стандартом в отрасли.Однако каустическая сода взаимодействует с некоторыми пластиками и может разъедать стенки контейнеров или пакетов, изготовленных из пластика, вызывая опасные утечки или разливы. По этой причине для упаковки используются бочки и контейнеры из полиэтилена высокой плотности (HDPE).

Как упоминалось ранее, каустическая сода выделяет тепловую энергию при смешивании с водой. По этой причине сухая каустическая сода должна находиться в герметичных емкостях, чтобы предотвратить попадание влаги на материал. Каустическая сода не должна быть упакована в бумагу или картон, так как эти материалы имеют тенденцию быть пористыми и восприимчивыми к возгоранию.

Гидроксид натрия жидкий может транспортироваться в цистернах, бочках или по трубопроводам. Те же ограничения в отношении материалов упаковки и тары применяются при перевозке едкого натра в твердом состоянии.

КЛАССИФИКАЦИЯ ОПАСНЫХ МАТЕРИАЛОВ И ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ:

В Соединенных Штатах Управление по безопасности трубопроводов и опасных материалов (PHSMA) устанавливает правила и выдает разрешения на транспортировку опасных материалов:

Табло
Согласно Федеральному управлению по безопасности автомобильных перевозчиков (FMCSA), гидроксид натрия является опасным материалом класса 8 (коррозионно-активным), что означает, что транспортные средства и железнодорожные вагоны, перевозящие это вещество, должны иметь соответствующие таблички.Номер Организации Объединенных Наций (ООН) для гидроксида натрия — 1823 для его твердой формы и 1824 для жидкого раствора едкого натра также следует использовать на табличке. Табличка для обеих форм каустической соды представляет собой стандартный черно-белый ромб с изображением, представляющим материал, растворяющий твердую массу и обжигающий руку.

Рейтинги NFPA
Национальная ассоциация противопожарной защиты (NFPA) оценивает опасные материалы по шкале от 0 до 4 в трех категориях. Плакаты имеют форму ромба и имеют цветовую маркировку.Как твердые, так и жидкие формы каустической соды имеют следующие рейтинги:

Риск для здоровья (синий): 3 — «Материалы, которые могут повлиять на здоровье или вызвать серьезные травмы в периоды кратковременного воздействия, даже если будет оказана немедленная медицинская помощь [так в оригинале]».
Воспламеняемость (красный): 0 — «Материалы, которые не горят».
Реактивность (желтый): 1 — «Материалы, которые обычно стабильны, но становятся взрывоопасными при повышенных температурах и давлении».
Хотя рейтинги NFPA полезны в качестве быстрой справки для оценки угроз, создаваемых различными опасными материалами, они не дают полной картины гидроксида натрия.Хотя едкая кислота не воспламеняется при нормальных условиях при взаимодействии с другими материалами, она может выделять тепло или заливать воздух летучим газообразным водородом. Любая ситуация может существенно увеличить риск возгорания или взрыва. Поэтому для тех, кто занимается транспортировкой химических веществ, важно знать свойства каждого типа опасного материала, который они перевозят.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.