आधुनिक दुनिया में, हर जगह होने वाली रासायनिक प्रतिक्रियाओं के बिना जीवन असंभव है और फायदेमंद और खतरनाक दोनों हैं। डी। आई। मेंडेलीव के रासायनिक तत्वों की आवर्त सारणी के अनुसार, मुख्य उपसमूह के पहले समूह की धातुएँ, जिनमें सोडियम (Na) शामिल हैं, पानी के साथ हिंसक प्रतिक्रिया करते हैं, क्षार बनाते हैं - रासायनिक रूप से सक्रिय पदार्थ।
क्षार की अवधारणा
सक्रिय धातुओं के पानी में घुलनशील हाइड्रॉक्साइड - क्षार - कास्टिक और बल्कि खतरनाक रसायन। वे ठोस और सफेद रंग के होते हैं। पानी में घुलने पर ये क्षारक ऊष्मा छोड़ते हैं। क्षार त्वचा, लकड़ी, कपड़ों को नष्ट करने में भी सक्षम हैं, जिसके परिणामस्वरूप उन्हें तुच्छ नाम "कास्टिक" प्राप्त हुआ, जो आमतौर पर केवल क्षार धातु हाइड्रॉक्साइड पर लागू होता है। सबसे प्रसिद्ध क्षारों में सोडियम (NaOH), पोटेशियम (KOH), लिथियम (LiOH), बेरियम (Ba(OH)2), सीज़ियम (CsOH), कैल्शियम के हाइड्रॉक्साइड शामिल हैं। (Ca(OH)2) और कुछ अन्य।
सोडियम हाइड्रॉक्साइड: विशेषताएं
कास्टिक सोडा तुच्छ हैसोडियम हाइड्रॉक्साइड का नाम - सबसे आम क्षारों में से एक। यह खतरनाक रसायनों से संबंधित है, क्योंकि यह आसानी से मानव त्वचा को खराब कर देता है, इसलिए इसके साथ काम करते समय आपको आवश्यक सुरक्षा उपायों का पालन करने की आवश्यकता होती है। इसके अलावा, सोडियम हाइड्रॉक्साइड को कभी-कभी कास्टिक सोडा या कास्टिक भी कहा जाता है। अन्य सभी क्षारों की तरह, यह गर्मी की रिहाई के साथ पानी के साथ अच्छी तरह से संपर्क करता है और एक सफेद, हीड्रोस्कोपिक है, जो हवा से जल वाष्प को अवशोषित करने में सक्षम है, यौगिक। कास्टिक सोडा का घनत्व 2.13 g/cm³ है।
प्रतिक्रियाशीलता
कास्टिक सोडा का घोल विभिन्न प्रकार की प्रतिक्रियाओं में प्रवेश कर सकता है, जिससे अन्य पदार्थ बनते हैं।
1. जब यह यौगिक अम्ल के साथ अभिक्रिया करता है, तो हमेशा नमक और पानी बनता है:
NaOH + HCl=NaCl2 + H2O.
2. कास्टिक सोडा अम्लीय और उभयधर्मी धातु आक्साइड (समाधान में और जब फ्यूज हो जाता है) के साथ प्रतिक्रिया करने में सक्षम होता है, तो संबंधित नमक और पानी भी बनता है:
- 2NaOH + SO3=ना2SO4 + एच 2O (SO3 – एसिड ऑक्साइड);
- 2NaOH + ZnO=Na2ZnO2 + H2O (ZnO – एम्फोटेरिक ऑक्साइड, यह प्रतिक्रिया संलयन और हीटिंग द्वारा आगे बढ़ती है)।
जब सोडियम हाइड्रॉक्साइड एम्फोटेरिक ऑक्साइड के घोल से प्रतिक्रिया करता है, तो एक घुलनशील जटिल नमक बनता है।
3. एम्फ़ोटेरिक हाइड्रॉक्साइड के साथ क्षार की प्रतिक्रिया से भी इसकी स्थितियों के आधार पर एक पिघल या एक जटिल सोडियम नमक का निर्माण होता है।
4. कास्टिक को लवणों के साथ अभिक्रिया करने पर सोडियम तथा संबंधित जल में अघुलनशील हाइड्रॉक्साइड प्राप्त होता है।
- 2NaOH + MgCl2=2NaCl + Mg(OH)2 (मैग्नीशियम हाइड्रॉक्साइड पानी में अघुलनशील क्षार है)।
5. सोडियम हाइड्रॉक्साइड गैर-धातुओं के साथ भी प्रतिक्रिया कर सकता है, जैसे कि सल्फर या हैलोजन, सोडियम लवण का मिश्रण बनाने के लिए, साथ ही एम्फ़ोटेरिक धातुओं के साथ जटिल लवण, लोहा और तांबा बनाने के लिए।
- 3S + 6NaOH=2Na2S + Na2SO4 + 3H 2ओ.
6. कास्टिक सोडा कार्बनिक पदार्थों के साथ भी बातचीत करने में सक्षम है, उदाहरण के लिए: एस्टर, एमाइड, पॉलीहाइड्रिक अल्कोहल।
- 2C2H6O2 + 2NaOH=C2 एच4ओ2ना2 + 2एच2 O (प्रतिक्रिया उत्पाद सोडियम अल्कोहल है)।
प्राप्त
उद्योग में कास्टिक सोडा के उत्पादन के लिए कई तरीके हैं, जिनमें मुख्य हैं रासायनिक और विद्युत रासायनिक।
पहली विधि कई तरीकों पर आधारित है: पायरोलिसिस, चूना और फेराइट।
1. सोडियम ऑक्साइड और कार्बन डाइऑक्साइड के निर्माण के साथ उच्च तापमान (कम से कम 1000 डिग्री) पर सोडियम कार्बोनेट को शांत करके पायरोलिसिस किया जाता है। अगला, परिणामी ठंडा ऑक्साइड पानी में घुल जाता है, जिसके परिणामस्वरूप कास्टिक सोडा प्राप्त होता है।
- ना2सीओ3=ना2ओ + सीओ 2 (1000 डिग्री पर);
- ना2ओ + एच2ओ=2NaOH.
कभी-कभी सोडियम कार्बोनेट के बजाय सोडियम बाइकार्बोनेट का उपयोग किया जाता है, और इसलिए यह प्रक्रिया थोड़ी अधिक जटिल होती है।
2. सोडियम हाइड्रॉक्साइड के उत्पादन के लिए चूने की विधि में कार्बोनिक एसिड के सोडियम नमक को कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड (बुझा हुआ चूना) के साथ कम से कम 80 डिग्री के तापमान पर गर्म करने पर होता है। इस परस्पर क्रिया के परिणामस्वरूप, क्षार और कैल्शियम कार्बोनेट (CaCO3) के घोल प्राप्त होते हैं, जिन्हें फिर मुख्य घोल से छान लिया जाता है।
- ना2CO3 + Ca(OH)2=2NaOH + CaCO 3.
3. फेराइट विधि दो चरणों में की जाती है: पहला, सोडियम फेराइट प्राप्त करने के लिए सोडा को आयरन ऑक्साइड III के साथ 1200 डिग्री तक के तापमान पर मिलाया जाता है, फिर बाद वाले को पानी से उपचारित किया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप क्षार होता है।
- ना2सीओ3 + फे2ओ3 =2NaFeO2 + CO2;
- 2NaFeO2 + 2H2O=2NaOH + Fe2O3H 2ओ.
कास्टिक सोडा प्राप्त करने की विद्युत रासायनिक विधि में, कई विधियों का भी उपयोग किया जाता है: सोडियम क्लोराइड समाधान (NaCl) का इलेक्ट्रोलिसिस, तरल कैथोड के साथ डायाफ्राम, झिल्ली और पारा विधि। अंतिम तीन विधियाँ पहले की तुलना में अधिक जटिल हैं, लेकिन वे सभी संबंधित लवणों के घोल से विद्युत धारा प्रवाहित करने से जुड़ी हैं, अर्थात इलेक्ट्रोलिसिस के साथ।
क्षार के उत्पादन के लिए सबसे आम तरीका हैलाइट सॉल्यूशन का इलेक्ट्रोलिसिस है, जिसमें टेबल वॉटर होता हैनमक, जिसके परिणामस्वरूप क्लोरीन और हाइड्रोजन एनोड और कैथोड पर निकलते हैं, और सोडियम हाइड्रॉक्साइड प्राप्त होता है:
- 2NaCl + 2H2O=H2 + Cl2 + 2NaOH।
प्रयोगशाला में कास्टिक सोडा भी रासायनिक विधियों द्वारा निर्मित किया जाता है, लेकिन डायाफ्राम और झिल्ली विधियों का सबसे अधिक उपयोग किया जाता है।
आवेदन
कास्टिक सोडा का उपयोग न केवल विभिन्न उद्योगों में, बल्कि रोजमर्रा की जिंदगी में भी किया जाता है। इसका उपयोग किया जाता है:
- डिटरजेंट के उत्पादन में।
- एसिड न्यूट्रलाइजेशन के लिए या रासायनिक उद्योगों में उत्प्रेरक के रूप में।
- बायोडीजल बनाने के लिए, जो पारंपरिक डीजल से अधिक पर्यावरण के अनुकूल है।
- इससे सूखे दाने बनाए जाते हैं, जिसकी मदद से ये सीवर पाइप और सिंक को फूड ब्लॉकेज से साफ करते हैं।
- कास्टिक सोडा ब्रेड या कोको जैसे खाद्य उत्पादों के निर्माण में भी लागू होता है। इसका उपयोग भोजन के पूरक के रूप में किया जाता है।
- कॉस्मेटोलॉजी में इस पदार्थ का उपयोग मृत त्वचा को हटाने के लिए किया जाता है।
- तेजी से फोटो प्रोसेसिंग के लिए।
- तकनीकी कास्टिक सोडा व्यापक रूप से रासायनिक, पेट्रोकेमिकल, तेल शोधन, लुगदी और कागज, खनन, कपड़ा, भोजन और कई अन्य उद्योगों में उपयोग किया जाता है।
सावधानियां
कास्टिक सोडा एक मजबूत आधार है। यह न केवल ऊतक, बल्कि मानव त्वचा को भी आसानी से नुकसान पहुंचा सकता है, जिसके साथ होगाजलता है इस पदार्थ के साथ काम करते समय, कुछ सुरक्षा सावधानियों का पालन किया जाना चाहिए, अर्थात्:
- समाधान को हाथों और आंखों पर जाने से रोकने के लिए विशेष रबर के दस्ताने, काले चश्मे पहनना आवश्यक है।
- आपको ऐसे कपड़े पहनने चाहिए जो रासायनिक यौगिकों के प्रतिरोधी हों और उन्हें शरीर की त्वचा पर न लगने दें। आमतौर पर ऐसे कपड़ों का इलाज पीवीसी से किया जाता है।
