El hidróxido de sodio , también conocido como lejía y sosa cáustica , [1] [2] es un compuesto inorgánico de fórmula NaOH . Es un compuesto iónico sólido de color blanco que consta de cationes de sodio Na + y aniones de hidróxido OH − .
El hidróxido de sodio es una base y un álcali altamente corrosivo que descompone los lípidos y las proteínas a temperatura ambiente y puede causar quemaduras químicas graves . Es altamente soluble en agua y absorbe fácilmente la humedad y el dióxido de carbono del aire . Forma una serie de hidratos NaOH· n H 2 O . [11] El monohidrato NaOH·H 2 O cristaliza en soluciones acuosas entre 12,3 y 61,8 °C. El "hidróxido de sodio" disponible comercialmente suele ser este monohidrato, y los datos publicados pueden referirse a él en lugar del compuesto anhidro .
Como uno de los hidróxidos más simples, el hidróxido de sodio se usa frecuentemente junto con agua neutra y ácido clorhídrico ácido para demostrar la escala de pH a los estudiantes de química. [12]
El hidróxido de sodio se utiliza en muchas industrias: en la fabricación de pulpa de madera y papel , textiles , agua potable , jabones y detergentes , y como limpiador de desagües . La producción mundial en 2004 fue de aproximadamente 60 millones de toneladas, mientras que la demanda fue de 51 millones de toneladas. [13]
El hidróxido de sodio puro es un sólido cristalino incoloro que se funde a 318 °C (604 °F) sin descomposición y hierve a 1388 °C (2530 °F). Es altamente soluble en agua, con menor solubilidad en solventes polares como etanol y metanol . [14] El hidróxido de sodio es insoluble en éter y otros disolventes no polares.
De manera similar a la hidratación del ácido sulfúrico, la disolución del hidróxido de sodio sólido en agua es una reacción altamente exotérmica [15] donde se libera una gran cantidad de calor, lo que representa una amenaza para la seguridad debido a la posibilidad de salpicaduras. La solución resultante suele ser incolora e inodora. Al igual que con otras soluciones alcalinas, se siente resbaladizo al contacto con la piel debido al proceso de saponificación que ocurre entre el NaOH y los aceites naturales de la piel.
Las soluciones acuosas concentradas (50%) de hidróxido de sodio tienen una viscosidad característica , 78 mPa ·s, mucho mayor que la del agua (1,0 mPa·s) y cercana a la del aceite de oliva (85 mPa·s) a temperatura ambiente. . La viscosidad del NaOH acuoso , como ocurre con cualquier producto químico líquido, está inversamente relacionada con su temperatura, es decir, su viscosidad disminuye a medida que aumenta la temperatura, y viceversa. La viscosidad de las soluciones de hidróxido de sodio juega un papel directo tanto en su aplicación como en su almacenamiento. [14]
El hidróxido de sodio puede formar varios hidratos NaOH · n H 2 O , lo que da como resultado un diagrama de solubilidad complejo que fue descrito en detalle por Spencer Umfreville Pickering en 1893. [16] Los hidratos conocidos y los rangos aproximados de temperatura y concentración (porcentaje en masa de NaOH) de sus soluciones de agua saturada son: [11]
Los primeros informes se refieren a hidratos con n = 0,5 o n = 2/3, pero investigaciones cuidadosas posteriores no lograron confirmar su existencia. [18]
Los únicos hidratos con puntos de fusión estables son NaOH·H 2 O (65,10 °C) y NaOH·3,5H 2 O (15,38 °C). Los demás hidratos, excepto los metaestables NaOH·3H 2 O y NaOH·4H 2 O (β), pueden cristalizarse en soluciones de la composición adecuada, como se enumera anteriormente. Sin embargo, las soluciones de NaOH se pueden sobreenfriar fácilmente en muchos grados, lo que permite la formación de hidratos (incluidos los metaestables) a partir de soluciones con diferentes concentraciones. [11] [18]
Por ejemplo, cuando se enfría una solución de NaOH y agua con una proporción molar de 1:2 (52,6 % de NaOH en masa), el monohidrato normalmente comienza a cristalizar (a aproximadamente 22 °C) antes que el dihidrato. Sin embargo, la solución se puede sobreenfriar fácilmente hasta -15 °C, momento en el que puede cristalizar rápidamente como dihidrato. Cuando se calienta, el dihidrato sólido puede fundirse directamente en una solución a 13,35 °C; sin embargo, una vez que la temperatura supera los 12,58 °C, a menudo se descompone en monohidrato sólido y una solución líquida. Incluso el hidrato n = 3,5 es difícil de cristalizar, porque la solución se sobreenfría tanto que otros hidratos se vuelven más estables. [11]
Una solución de agua caliente que contiene 73,1% (masa) de NaOH es un eutéctico que solidifica a aproximadamente 62,63 °C como una mezcla íntima de cristales anhidros y monohidratados. [19] [18]
Una segunda composición eutéctica estable es 45,4% (masa) de NaOH, que solidifica a aproximadamente 4,9ºC en una mezcla de cristales del dihidrato y del 3,5-hidrato. [11]
El tercer eutéctico estable tiene 18,4% (masa) de NaOH. Se solidifica a aproximadamente -28,7 °C como una mezcla de hielo de agua y el heptahidrato NaOH · 7H 2 O. [16] [20]
Cuando se enfrían soluciones con menos de 18,4% de NaOH, el hielo de agua cristaliza primero, dejando el NaOH en solución. [dieciséis]
La forma α del tetrahidrato tiene una densidad de 1,33 g/cm 3 . Se funde congruentemente a 7,55 °C formando un líquido con 35,7 % de NaOH y una densidad de 1,392 g/cm 3 y, por tanto, flota sobre él como el hielo sobre el agua. Sin embargo, a aproximadamente 4,9 °C puede fundirse de manera incongruente en una mezcla de NaOH·3,5H2O sólido y una solución líquida. [17]
La forma β del tetrahidrato es metaestable y, a menudo, se transforma espontáneamente a la forma α cuando se enfría por debajo de -20 °C. [17] Una vez iniciada, la transformación exotérmica se completa en unos pocos minutos, con un aumento del 6,5% en el volumen del sólido. La forma β se puede cristalizar en soluciones sobreenfriadas a -26 °C y se funde parcialmente a -1,83 °C. [17]
El "hidróxido de sodio" del comercio suele ser el monohidrato (densidad 1,829 g/cm 3 ). Los datos físicos en la literatura técnica pueden referirse a esta forma, en lugar del compuesto anhidro.
El NaOH y su monohidrato forman cristales ortorrómbicos con los grupos espaciales Cmcm ( oS8 ) y Pbca (oP24), respectivamente. Las dimensiones de la celda de monohidrato son a = 1,1825, b = 0,6213, c = 0,6069 nm . Los átomos están dispuestos en una estructura de capas similar a la hidrargilita , con cada átomo de sodio rodeado por seis átomos de oxígeno, tres de iones de hidróxido y tres de moléculas de agua. Los átomos de hidrógeno de los hidroxilos forman enlaces fuertes con los átomos de oxígeno dentro de cada capa de O. Las capas de O adyacentes se mantienen unidas mediante enlaces de hidrógeno entre moléculas de agua. [21]
El hidróxido de sodio reacciona con los ácidos próticos para producir agua y las sales correspondientes. Por ejemplo, cuando el hidróxido de sodio reacciona con el ácido clorhídrico , se forma cloruro de sodio :
En general, estas reacciones de neutralización están representadas por una ecuación iónica neta simple:
Este tipo de reacción con un ácido fuerte libera calor y, por tanto, es exotérmica . Estas reacciones ácido-base también se pueden utilizar para valoraciones . Sin embargo, el hidróxido de sodio no se utiliza como estándar primario porque es higroscópico y absorbe dióxido de carbono del aire.
El hidróxido de sodio también reacciona con óxidos ácidos , como el dióxido de azufre . Estas reacciones se utilizan a menudo para " depurar " gases ácidos nocivos (como SO 2 y H 2 S ) producidos al quemar carbón y así evitar su liberación a la atmósfera. Por ejemplo,
El vidrio reacciona lentamente con soluciones acuosas de hidróxido de sodio a temperatura ambiente para formar silicatos solubles . Debido a esto, las juntas de vidrio y las llaves de paso expuestas al hidróxido de sodio tienden a "congelarse". Los matraces y los reactores químicos revestidos de vidrio se dañan por la exposición prolongada al hidróxido de sodio caliente, que también congela el vidrio. El hidróxido de sodio no ataca al hierro a temperatura ambiente, ya que el hierro no tiene propiedades anfóteras (es decir, sólo se disuelve en ácido, no en base). Sin embargo, a altas temperaturas (por ejemplo, por encima de 500 °C), el hierro puede reaccionar endotérmicamente con hidróxido de sodio para formar óxido de hierro (III) , sodio metálico y gas hidrógeno . [22] Esto se debe a la menor entalpía de formación del óxido de hierro (III) (-824,2 kJ/mol) en comparación con el hidróxido de sodio (-500 kJ/mol) y al cambio de entropía positivo de la reacción, lo que implica espontaneidad a altas temperaturas. ( ΔST > ΔH , ΔG < 0 ) y no espontaneidad a bajas temperaturas ( ΔST < ΔH , ΔG > 0 ). Considere la siguiente reacción entre hidróxido de sodio fundido y limaduras de hierro finamente divididas:
Sin embargo, algunos metales de transición pueden reaccionar bastante vigorosamente con el hidróxido de sodio en condiciones más suaves.
En 1986, un camión cisterna de aluminio en el Reino Unido se utilizó por error para transportar una solución de hidróxido de sodio al 25%, [23] provocando la presurización del contenido y daños a los camiones cisterna. La presurización se debe al gas hidrógeno que se produce en la reacción entre el hidróxido de sodio y el aluminio:
A diferencia del hidróxido de sodio, que es soluble, los hidróxidos de la mayoría de los metales de transición son insolubles y, por lo tanto, el hidróxido de sodio se puede utilizar para precipitar los hidróxidos de metales de transición. Se observan los siguientes colores:
Las sales de zinc y plomo se disuelven en exceso de hidróxido de sodio para dar una solución transparente de Na 2 ZnO 2 o Na 2 PbO 2 .
El hidróxido de aluminio se utiliza como floculante gelatinoso para filtrar partículas en el tratamiento del agua . El hidróxido de aluminio se prepara en la planta de tratamiento a partir de sulfato de aluminio haciéndolo reaccionar con hidróxido o bicarbonato de sodio.
El hidróxido de sodio se puede utilizar para la hidrólisis basada en bases de ésteres (también llamada saponificación ), amidas y haluros de alquilo . [14] Sin embargo, la solubilidad limitada del hidróxido de sodio en disolventes orgánicos significa que a menudo se prefiere el hidróxido de potasio (KOH) , más soluble . Tocar una solución de hidróxido de sodio con las manos desnudas, aunque no se recomienda, produce una sensación resbaladiza. Esto sucede porque los aceites de la piel, como el sebo, se convierten en jabón. A pesar de la solubilidad en propilenglicol, es poco probable que reemplace el agua en la saponificación debido a la reacción primaria del propilenglicol con la grasa antes de la reacción entre el hidróxido de sodio y la grasa.
El hidróxido de sodio se produce industrialmente como una solución al 50% mediante variaciones del proceso electrolítico cloro-álcali . [24] En este proceso también se produce cloro gaseoso . [24] A partir de esta solución se obtiene hidróxido de sodio sólido mediante la evaporación de agua. El hidróxido de sodio sólido se vende más comúnmente en forma de escamas, gránulos y bloques fundidos. [13]
En 2004, la producción mundial se estimó en 60 millones de toneladas secas de hidróxido de sodio y la demanda en 51 millones de toneladas. [13] En 1998, la producción mundial total fue de alrededor de 45 millones de toneladas . América del Norte y Asia contribuyeron cada una con alrededor de 14 millones de toneladas, mientras que Europa produjo alrededor de 10 millones de toneladas. En Estados Unidos, el principal productor de hidróxido de sodio es Olin , que tiene una producción anual de alrededor de 5,7 millones de toneladas en sus instalaciones de Freeport, Texas ; Plaquemine, Luisiana ; San Gabriel, Luisiana ; McIntosh, Alabama ; Charleston, Tennesse ; Cataratas del Niágara, Nueva York ; y Bécancour, Canadá . Otros productores importantes de Estados Unidos incluyen Oxychem , Westlake , Shintek y Formosa . Todas estas empresas utilizan el proceso cloro-álcali . [25]
Históricamente, el hidróxido de sodio se producía tratando carbonato de sodio con hidróxido de calcio en una reacción de metátesis que aprovecha el hecho de que el hidróxido de sodio es soluble, mientras que el carbonato de calcio no lo es. Este proceso se llamó caustificación. [26]
Este proceso fue reemplazado por el proceso Solvay a finales del siglo XIX, que a su vez fue reemplazado por el proceso Leblanc y luego por el proceso cloro-álcali que se utiliza hoy en día.
El hidróxido de sodio también se produce combinando sodio metálico puro con agua. Los subproductos son gas hidrógeno y calor, lo que a menudo produce una llama.
Esta reacción se usa comúnmente para demostrar la reactividad de los metales alcalinos en ambientes académicos; sin embargo, no es comercialmente viable, ya que el aislamiento del sodio metálico normalmente se realiza mediante reducción o electrólisis de compuestos de sodio, incluido el hidróxido de sodio.
El hidróxido de sodio es una base fuerte popular que se utiliza en la industria. El hidróxido de sodio se utiliza en la fabricación de detergentes y sales de sodio, regulación del pH y síntesis orgánica. A granel, se manipula con mayor frecuencia como una solución acuosa , [27] ya que las soluciones son más baratas y más fáciles de manipular.
El hidróxido de sodio se utiliza en muchos escenarios donde es deseable aumentar la alcalinidad de una mezcla o neutralizar ácidos. Por ejemplo, en la industria petrolera, el hidróxido de sodio se utiliza como aditivo en el lodo de perforación para aumentar la alcalinidad en los sistemas de lodo de bentonita , aumentar la viscosidad del lodo y neutralizar cualquier gas ácido (como el sulfuro de hidrógeno y el dióxido de carbono ) que pueda estar presente. encontrados en la formación geológica a medida que avanza la perforación. Otro uso es en pruebas de niebla salina donde es necesario regular el pH. El hidróxido de sodio se utiliza con ácido clorhídrico para equilibrar el pH. La sal resultante, NaCl, es el agente corrosivo utilizado en la prueba estándar de niebla salina con pH neutro.
El petróleo crudo de mala calidad puede tratarse con hidróxido de sodio para eliminar las impurezas sulfurosas en un proceso conocido como lavado cáustico . El hidróxido de sodio reacciona con ácidos débiles como el sulfuro de hidrógeno y los mercaptanos para producir sales de sodio no volátiles, que pueden eliminarse. Los residuos que se forman son tóxicos y difíciles de tratar, por lo que el proceso está prohibido en muchos países. En 2006, Trafigura utilizó el proceso y luego arrojó los residuos en Costa de Marfil . [28] [29]
Otros usos comunes del hidróxido de sodio incluyen:
El hidróxido de sodio también se utiliza ampliamente en la fabricación de pulpa de madera para fabricar papel o fibras regeneradas. Junto con el sulfuro de sodio , el hidróxido de sodio es un componente clave de la solución de licor blanco utilizada para separar la lignina de las fibras de celulosa en el proceso kraft . También juega un papel clave en varias etapas posteriores del proceso de blanqueo de la pulpa marrón resultante del proceso de despulpado. Estas etapas incluyen deslignificación con oxígeno , extracción oxidativa y extracción simple, todas las cuales requieren un ambiente alcalino fuerte con un pH > 10,5 al final de las etapas.
De manera similar, el hidróxido de sodio se usa para digerir tejidos, como en un proceso que se usó con animales de granja en un momento. Este proceso implicó colocar un cadáver en una cámara sellada y luego agregar una mezcla de hidróxido de sodio y agua (que rompe los enlaces químicos que mantienen la carne intacta). Esto eventualmente convierte el cuerpo en un líquido de color marrón oscuro, [32] [33] y los únicos sólidos que quedan son cáscaras de hueso, que pueden aplastarse entre las yemas de los dedos. [34]
El hidróxido de sodio se utiliza con frecuencia en el proceso de descomposición de animales atropellados arrojados a los vertederos por los contratistas de eliminación de animales. [33] Debido a su disponibilidad y bajo costo, ha sido utilizado por delincuentes para deshacerse de cadáveres. La asesina en serie italiana Leonarda Cianciulli utilizó esta sustancia química para convertir cadáveres en jabón. [35] En México, un hombre que trabajaba para los cárteles de la droga admitió haberse deshecho de más de 300 cadáveres con él. [36]
El hidróxido de sodio es una sustancia química peligrosa debido a su capacidad para hidrolizar proteínas. Si se derrama una solución diluida sobre la piel, pueden producirse quemaduras si no se lava bien la zona y durante varios minutos con agua corriente. Las salpicaduras en los ojos pueden ser más graves y provocar ceguera. [37]
Las bases fuertes atacan al aluminio . El hidróxido de sodio reacciona con el aluminio y el agua para liberar gas hidrógeno. El aluminio toma un átomo de oxígeno del hidróxido de sodio, que a su vez toma un átomo de oxígeno del agua y libera dos átomos de hidrógeno. La reacción produce así gas hidrógeno y aluminato de sodio . En esta reacción, el hidróxido de sodio actúa como agente para alcalinizar la solución, en la que el aluminio se puede disolver.
El aluminato de sodio es una sustancia química inorgánica que se utiliza como fuente eficaz de hidróxido de aluminio para muchas aplicaciones industriales y técnicas. El aluminato de sodio puro (anhidro) es un sólido cristalino blanco que tiene una fórmula dada como NaAlO 2 , Na 3 AlO 3 , Na[Al(OH) 4 ] , Na 2 O·Al 2 O 3 o Na 2 Al 2 O 4 . La formación de tetrahidroxoaluminato (III) de sodio o aluminato de sodio hidratado viene dada por: [38]
Esta reacción puede ser útil para grabar , eliminar anodizado o convertir una superficie pulida en un acabado satinado, pero sin una pasivación adicional , como anodizado o alodado, la superficie puede degradarse, ya sea bajo uso normal o en condiciones atmosféricas severas.
En el proceso Bayer , el hidróxido de sodio se utiliza en el refinado de minerales que contienen alúmina ( bauxita ) para producir alúmina ( óxido de aluminio ), que es la materia prima utilizada para producir aluminio metálico mediante el proceso electrolítico Hall-Héroult . Dado que la alúmina es anfótera , se disuelve en el hidróxido de sodio, dejando impurezas menos solubles a pH alto , como los óxidos de hierro, en forma de un lodo rojo altamente alcalino .
Otros metales anfóteros son el zinc y el plomo, que se disuelven en soluciones concentradas de hidróxido de sodio para dar zincato de sodio y plumbato de sodio, respectivamente.
El hidróxido de sodio se utiliza tradicionalmente en la elaboración de jabón ( jabón de proceso en frío , saponificación ). [39] Se fabricó en el siglo XIX para una superficie dura en lugar de un producto líquido porque era más fácil de almacenar y transportar.
Para la fabricación de biodiesel se utiliza hidróxido de sodio como catalizador para la transesterificación de metanol y triglicéridos. Esto sólo funciona con hidróxido de sodio anhidro , porque combinado con agua la grasa se convertiría en jabón , que estaría contaminado con metanol . El NaOH se utiliza con más frecuencia que el hidróxido de potasio porque es más barato y se necesita una cantidad menor. Debido a los costes de producción, el NaOH, que se produce con sal común, es más barato que el hidróxido de potasio. [40]
Los usos alimentarios del hidróxido de sodio incluyen el lavado o pelado químico de frutas y verduras , el procesamiento de chocolate y cacao , la producción de colorantes de caramelo , el escaldado de aves , el procesamiento de refrescos y el espesamiento de helados . [41] Las aceitunas a menudo se remojan en hidróxido de sodio para ablandarlas; Los pretzels y los panecillos de lejía alemana se glasean con una solución de hidróxido de sodio antes de hornearlos para que queden crujientes. Debido a la dificultad de obtener hidróxido de sodio de calidad alimentaria en pequeñas cantidades para uso doméstico, a menudo se utiliza carbonato de sodio en lugar de hidróxido de sodio. [42] Se conoce como número E E524.
Los alimentos específicos procesados con hidróxido de sodio incluyen:
El hidróxido de sodio se utiliza frecuentemente como agente de limpieza industrial , donde a menudo se le llama "cáustico". Se agrega al agua, se calienta y luego se usa para limpiar equipos de proceso, tanques de almacenamiento, etc. Puede disolver grasas , aceites , grasas y depósitos a base de proteínas . También se utiliza para limpiar tuberías de descarga de desechos debajo de fregaderos y desagües en propiedades domésticas. Se pueden agregar tensioactivos a la solución de hidróxido de sodio para estabilizar las sustancias disueltas y así evitar la redeposición. Se utiliza una solución de remojo de hidróxido de sodio como potente desengrasante en utensilios para hornear de acero inoxidable y vidrio. También es un ingrediente común en los limpiadores de hornos.
Un uso común del hidróxido de sodio es en la producción de detergentes para lavadoras de piezas . Los detergentes para lavadoras de piezas a base de hidróxido de sodio son algunos de los productos químicos de limpieza para lavadoras de piezas más agresivos. Los detergentes a base de hidróxido de sodio incluyen tensioactivos, inhibidores de oxidación y antiespumantes. Una lavadora de piezas calienta el agua y el detergente en un gabinete cerrado y luego rocía el hidróxido de sodio calentado y el agua caliente a presión contra las piezas sucias para aplicaciones desengrasantes. El hidróxido de sodio utilizado de esta manera reemplazó a muchos sistemas basados en solventes a principios de la década de 1990 [ cita requerida ] cuando el Protocolo de Montreal prohibió el tricloroetano . Los lavadores de piezas a base de agua y detergentes de hidróxido de sodio se consideran una mejora ambiental con respecto a los métodos de limpieza a base de solventes.
El hidróxido de sodio se utiliza en el hogar como un tipo de abridor de desagües para desbloquear los desagües obstruidos, generalmente en forma de cristal seco o como gel líquido espeso. El álcali disuelve las grasas para producir productos solubles en agua . También hidroliza proteínas , como las que se encuentran en el cabello , que pueden bloquear las tuberías de agua. Estas reacciones se aceleran por el calor generado cuando el hidróxido de sodio y los otros componentes químicos del limpiador se disuelven en agua. Estos limpiadores de desagües alcalinos y sus versiones ácidas son muy corrosivos y deben manipularse con gran precaución.
El hidróxido de sodio se utiliza en algunos alisadores para alisar el cabello . Sin embargo, debido a la alta incidencia e intensidad de las quemaduras químicas, los fabricantes de alisantes químicos utilizan otros productos químicos alcalinos en las preparaciones disponibles para los consumidores. Los alisadores de hidróxido de sodio todavía están disponibles, pero los utilizan principalmente profesionales.
Tradicionalmente se utilizaba una solución de hidróxido de sodio en agua como decapante de pintura más común para objetos de madera. Su uso se ha vuelto menos común, porque puede dañar la superficie de la madera, levantando la veta y manchando el color.
A veces se utiliza hidróxido de sodio durante la purificación del agua para elevar el pH del suministro de agua. El aumento del pH hace que el agua sea menos corrosiva para las tuberías y reduce la cantidad de plomo, cobre y otros metales tóxicos que pueden disolverse en el agua potable. [44] [45]
El hidróxido de sodio se ha utilizado para la detección de intoxicación por monóxido de carbono , y las muestras de sangre de dichos pacientes adquieren un color bermellón al agregar unas gotas de hidróxido de sodio. [46] Hoy en día, la intoxicación por monóxido de carbono se puede detectar mediante oximetría de CO .
El hidróxido de sodio se utiliza en algunos plastificantes para mezclas de cemento. Esto ayuda a homogeneizar las mezclas de cemento, evitando la segregación de arenas y cemento, disminuye la cantidad de agua requerida en una mezcla y aumenta la trabajabilidad del producto de cemento, ya sea mortero, revoque u hormigón.
El hidróxido de sodio se utiliza para detectar la presencia de flavonoides . Se disuelven aproximadamente 5 mg de un compuesto en agua, se calienta y se filtra. A 2 ml de esta solución se añade hidróxido de sodio acuoso al 10%. Esto produce una coloración amarilla. Un cambio de color de amarillo a incoloro al agregar ácido clorhídrico diluido es una indicación de la presencia de flavonoides. [47]
Después de décadas de investigación, [48] [49] los investigadores de EMPA y otros [50] [51] están experimentando con hidróxido de sodio concentrado (NaOH) como almacenamiento térmico o medio de depósito estacional para plantas de energía y calefacción doméstica . Si se agrega agua al hidróxido de sodio (NaOH) sólido o concentrado, se libera calor. La dilución es exotérmica : la energía química se libera en forma de calor. Por el contrario, al aplicar energía térmica a una solución diluida de hidróxido de sodio, el agua se evaporará de modo que la solución se vuelva más concentrada y, por lo tanto, almacene el calor suministrado como energía química latente . [52]
Seaborg Technologies está trabajando en el diseño de un reactor nuclear en el que se utiliza NaOH como moderador de neutrones . [53]
Al igual que otros ácidos y álcalis corrosivos , unas pocas gotas de soluciones de hidróxido de sodio pueden descomponer fácilmente proteínas y lípidos en los tejidos vivos mediante hidrólisis de amidas e hidrólisis de ésteres , lo que en consecuencia causa quemaduras químicas y puede inducir ceguera permanente al contacto con los ojos. [1] [2] El álcali sólido también puede expresar su naturaleza corrosiva si hay agua, como el vapor de agua. Por lo tanto, siempre se debe utilizar equipo de protección , como guantes de goma , ropa de seguridad y protección para los ojos , al manipular este químico o sus soluciones. La medida estándar de primeros auxilios en caso de derrames de álcalis sobre la piel es, al igual que con otros agentes corrosivos, irrigar con grandes cantidades de agua. El lavado se continúa durante al menos diez a quince minutos.
Además, la disolución del hidróxido de sodio es altamente exotérmica y el calor resultante puede provocar quemaduras o encender sustancias inflamables. También produce calor cuando reacciona con ácidos.
El hidróxido de sodio es levemente corrosivo para el vidrio , lo que puede dañar el acristalamiento o hacer que las juntas del vidrio esmerilado se atasquen. [54] El hidróxido de sodio es corrosivo para varios metales, como el aluminio , que reacciona con el álcali para producir gas hidrógeno inflamable al contacto. [55]
Se necesita un almacenamiento cuidadoso cuando se manipula hidróxido de sodio para su uso, especialmente en volúmenes a granel. Siempre se recomienda seguir las pautas adecuadas de almacenamiento de NaOH y mantener la seguridad de los trabajadores y el medio ambiente, dado el riesgo de quemaduras del producto químico.
El hidróxido de sodio a menudo se almacena en botellas para uso en laboratorios de pequeña escala, dentro de contenedores intermedios a granel (contenedores de volumen medio) para manipulación y transporte de carga, o dentro de grandes tanques de almacenamiento estacionarios con volúmenes de hasta 100 000 galones para plantas de fabricación o de aguas residuales con alto contenido de NaOH. usar. Los materiales comunes que son compatibles con el hidróxido de sodio y que a menudo se utilizan para el almacenamiento de NaOH incluyen: polietileno ( HDPE , habitual, XLPE , menos común), acero al carbono , cloruro de polivinilo (PVC), acero inoxidable y plástico reforzado con fibra de vidrio (FRP, con un resistente transatlántico). [14]
El hidróxido de sodio debe almacenarse en recipientes herméticos para preservar su normalidad ya que absorberá agua de la atmósfera.
El hidróxido de sodio fue preparado por primera vez por los fabricantes de jabón. [56] : p45 Un procedimiento para fabricar hidróxido de sodio apareció como parte de una receta para hacer jabón en un libro árabe de finales del siglo XIII: Al-mukhtara' fi funun min al-suna' (Invenciones de las diversas artes industriales), que fue compilado por al-Muzaffar Yusuf ibn 'Umar ibn 'Ali ibn Rasul (m. 1295), un rey de Yemen. [57] [58] La receta requería pasar agua repetidamente a través de una mezcla de álcali (árabe: al-qily , donde qily es ceniza de plantas de saltwort , que son ricas en sodio; por lo tanto, el álcali era carbonato de sodio impuro ) [59] y cal viva ( óxido de calcio , CaO), con lo que se obtuvo una solución de hidróxido de sodio. Los fabricantes de jabón europeos también siguieron esta receta. Cuando en 1791 el químico y cirujano francés Nicolas Leblanc (1742-1806) patentó un proceso para producir en masa carbonato de sodio , la "carbonato de sodio" natural (carbonato de sodio impuro que se obtenía de las cenizas de plantas ricas en sodio) [56 ] : p36 fue reemplazada por esta versión artificial. [56] : p46 Sin embargo, en el siglo XX, la electrólisis del cloruro de sodio se había convertido en el método principal para producir hidróxido de sodio. [60]
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