सोडियम हाइड्रॉक्साइड (नोह): संरचना, गुण, उपयोग, संश्लेषण - रसायन विज्ञान - 2025

सोडियम हाइड्रोक्साइड एक अकार्बनिक यौगिक है जिसका रासायनिक सूत्र NaOH है और एक आधार या क्षार धातु मजबूत होते है। पानी में इसका 5% घोल 14 के करीब पीएच है।

यह एक बहुत ही हाईग्रोस्कोपिक सफेद ठोस है जो सोडियम कार्बोनेट बनाने के लिए हवा से कार्बन डाइऑक्साइड को भी अवशोषित कर सकता है। व्यावसायिक रूप से यह प्लास्टिक की बोतलों में गोलियों के रूप में आता है, जो हवा के लिए बहुत लंबे समय तक उजागर नहीं किया जा सकता है, न ही उन्हें स्पैटुलस के साथ संभाला जाना चाहिए।

एक घड़ी के गिलास में सोडियम हाइड्रॉक्साइड की गोलियाँ। स्रोत: कोई मशीन-पठनीय लेखक प्रदान नहीं किया गया। वर्मा ने माना (कॉपीराइट दावों के आधार पर)।

सोडियम हाइड्रॉक्साइड को सोडियम कार्बोनेट के साथ प्रतिक्रिया करके सोडियम हाइड्रॉक्साइड को संश्लेषित किया जा सकता है। वर्तमान में, हालांकि, यह अनिवार्य रूप से ब्राइन के इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा संश्लेषित किया जाता है, और क्लोरीन गैस के उत्पादन का एक उप-उत्पाद है।

NaOH की उच्च मौलिकता को देखते हुए, इसके कई उपयोग और अनुप्रयोग हैं, जैसे कि कागज, साबुन, डिटर्जेंट, डाई, आदि का उत्पादन। यह घर की सफाई, जल उपचार, एल्यूमीनियम प्रसंस्करण, दवा निर्माण, आदि में भी उपयोग किया जाता है; और इन सबसे ऊपर, यह एक माध्यमिक पैटर्न समानता है।

सोडियम हाइड्रॉक्साइड बहुत संक्षारक होता है, जलन पैदा करने में सक्षम होता है और त्वचा और आंखों में जलन करता है। इसकी धूल को बाहर निकालकर, यह फुफ्फुसीय एडिमा पैदा कर सकता है। इस बीच, इसका अंतर्ग्रहण पाचन तंत्र को इतनी गंभीर क्षति पहुंचा सकता है कि यह मौत का कारण बन सकता है।

संरचना

निर्जल

NaOH आयनों। स्रोत: गेब्रियल बोलिवर

ऊपरी छवि उन आयनों को दिखाती है जो NaOH बनाते हैं। Na ⁺ cation बैंगनी क्षेत्र द्वारा दर्शाया गया है, जबकि हाइड्रॉक्सिल आयन (हाइड्रॉक्साइड या हाइड्रॉक्सिल) OH ^- लाल और सफेद क्षेत्र द्वारा। दोनों Na ⁺ और OH ^- आयन अपने विपरीत आवेशों के इलेक्ट्रोस्टैटिक आकर्षण के माध्यम से एक दूसरे के साथ बातचीत करते हैं।

सोडियम हाइड्रॉक्साइड की संरचना

इस तरह की बातचीत गैर-दिशात्मक होती है, इसलिए एक Na ⁺ OH ^- आयन जोड़ी के आकर्षण एक निश्चित दूरी पर दूसरों को प्रभावित कर सकते हैं। इसका परिणाम यह है कि Na ⁺ आयन एक दूसरे को उसी तरह से खदेड़ते हैं, जैसे कि OH ^- आयन तब तक करते हैं, जब तक कि वे न्यूनतम ऊर्जा के क्रिस्टल को परिभाषित नहीं करते हैं जहां वे एक आदेशित और आवधिक (क्रिस्टलीय) संरचना स्थापित करते हैं।

इसलिए, निर्जल NaOH (पानी के बिना) के ऑर्थोरोम्बिक क्रिस्टल दिखाई देते हैं:

निर्जल सोडियम हाइड्रॉक्साइड की क्रिस्टलीय संरचना का प्रतिनिधित्व। स्रोत: विकिपीडिया के माध्यम से क्विबिक

आयन पर्याप्त रूप से एकजुट रहते हैं ताकि निर्जल NaOH क्रिस्टल 323ºC पर पिघल जाए (जब तक कि वातावरण में नमी न हो)।

हाइड्रेट

Na ⁺ और OH ^- दोनों ऐसे आयन हैं जो पानी के अणुओं द्वारा आसानी से (हाइड्रेट) होते हैं। यह अपने क्रिस्टल की जालीदार ऊर्जा के ऊपर अपने जलयोजन का पक्षधर है, ताकि पानी के संपर्क में आने पर NaOH बहुत अधिक ऊर्जा जारी करे।

हालांकि, निर्जल क्रिस्टल अनिर्धारित पानी के अणुओं की मेजबानी कर सकते हैं; अर्थात्, सोडियम हाइड्रॉक्साइड कई हाइड्रेट बना सकता है, NaOH · nH ₂ O. पानी का अणु या तो OH ^- (HOH-OH ^-) के साथ हाइड्रोजन बॉन्ड बना सकता है, या Na ⁺ (Na ⁺ -) के साथ समन्वय कर सकता है ^। ओएच ₂)।

NaOH और H ₂ O, मोनोहाइड्रेट्स (NaOH · H ₂ O), डायहाइड्रेट्स (NaOH · 2H ₂ O), ट्राइहीमिड्रेट (NaOH · 3.5H ₂ O), टेटिडायट्रेट (NaOH · 4H ₂ O) के बीच दाढ़ अनुपात के आधार पर उत्पन्न हो सकता है, हेप्टाहाइड्रेट्स (NaOH · 7H ₂ O), और अन्य।

इनमें से प्रत्येक हाइड्रेट अलग-अलग द्रव्यमान प्रतिशत और विभिन्न तापमानों पर NaOH के एक जलीय घोल से क्रिस्टलीकृत हो सकता है। नतीजतन, NaOH एक जटिल जल विलेयता आरेख प्रदर्शित करता है।

सामान्य शब्दों में, हाइड्रेट्स के क्रिस्टल कम घने होते हैं और कम पिघलने के बिंदु होते हैं। यह इस तथ्य के कारण है कि पानी के अणु Na ⁺ और OH ^{- के} बीच बातचीत में बाधा डालते हैं, आयनिक आकर्षण के बलिदान में द्विध्रुवीय-द्विध्रुवीय बलों को जोड़ते हैं।

भौतिक और रासायनिक गुण

नाम

IUPAC पसंदीदा नाम: सोडियम हाइड्रोक्साइड। अन्य नाम: कास्टिक सोडा, एस्केराइट (कम आम)

अणु भार

39.9971 ग्राम / मोल

दिखावट

सफेद, गंभीर, या अपारदर्शी ठोस या क्रिस्टल।

गलनांक

323 ºC है

क्वथनांक

1,388 ºC है

जल में घुलनशीलता

25 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर 1,000 जी / एल। इससे पता चलता है कि यह पानी में कितना घुल सकता है।

इसका जलीय घोल चिपचिपा होता है, जिसमें पानी की मात्रा लगभग अस्सी गुना होती है और वे पहले बहुत अधिक गर्मी छोड़ते हैं। यदि आपके पास उनके साथ संपर्क है, तो वे त्वचा में फैटी एसिड के सैपोनिफिकेशन के कारण त्वचा को फिसलन बनाते हैं।

बेसिकिटी (pKb)

- 0.56

पीएच

पानी में 5% w / w समाधान में 14 के करीब पीएच है

अपवर्तक सूचकांक (एनडी)

580.4 एनएम के तरंग दैर्ध्य पर: 320 डिग्री सेल्सियस पर 1,433 और 420 डिग्री सेल्सियस पर 1,421।

स्थिरता

सोडियम कार्बोनेट के गठन को रोकने के लिए इसे युक्त कंटेनर को भली भांति बंद किया जाना चाहिए। यह इसकी उच्च hygroscopicity के कारण है, जो इसे अपने परिवेश और इसकी CO ₂ सामग्री से नमी को अवशोषित करने के लिए ले जाता है ।

सड़न

जब अपघटन के लिए गर्म किया जाता है तो यह सोडियम ऑक्साइड के धुएं का उत्सर्जन करता है।

ऑटो-इग्निशन प्वाइंट

ज्वलनशील नहीं

श्यानता

350 डिग्री सेल्सियस पर 4.0 cPoise

वाष्पीकरण का ताप

175 केजे / मोल 1,388 olC पर

सतह तनाव

18.3 डिग्री सेल्सियस पर पानी में 2.72% w / w के घोल में 74.35 dynes / सेमी।

जेट

एसिड के साथ

पानी और संबंधित नमक को जन्म देते हुए, कार्बनिक और अकार्बनिक खनिज एसिड के साथ प्रतिक्रिया करता है। सल्फ्यूरिक एसिड के मामले में प्रतिक्रिया एक्ज़ोथिर्मिक है।

2 NaOH + H ₂ SO ₄ => Na ₂ SO ₄ + 2 H ₂ O

एसिड ऑक्साइड के साथ

सल्फर डाइऑक्साइड के साथ प्रतिक्रियाएं, उदाहरण के लिए, एक सल्फाइट नमक और पानी देना:

2 NaOH + SO ₂ => Na ₂ SO ₃ + H ₂ O

धातुओं के साथ

इसका जलीय घोल कुछ धातुओं के साथ जटिल सोडियम लवण उत्पन्न करने के लिए प्रतिक्रिया करता है। उदाहरण के लिए, जस्ता के साथ इसकी प्रतिक्रिया सोडियम जिंक को जन्म देती है:

Zn + 2 NaOH + 2 H ₂ O => Na ₂ + H ₂

संश्लेषण

सोडियम हाइड्रॉक्साइड को मुख्य रूप से दो तरीकों से संश्लेषित किया जाता है: सोडियम कार्बोनेट का उपयोग, शुरू में इस्तेमाल किया गया, और सोडियम क्लोराइड का इलेक्ट्रोलिसिस, वर्तमान में अधिक से अधिक औद्योगिक उपयोग में।

सोडियम कार्बोनेट और कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड की प्रतिक्रिया

सोडियम कार्बोनेट कैल्शियम हाइड्रोक्साइड के साथ प्रतिक्रिया करता है जिसे कास्टिकाइजेशन के रूप में जाना जाता है:

Ca (OH) ₂ + Na ₂ CO ₃ => CaCO ₃ + NaOH

कैल्शियम कार्बोनेट अवक्षेपित करता है, जो सोडियम हाइड्रॉक्साइड को सतह पर तैरनेवाला छोड़ देता है, जो वाष्पीकरण द्वारा केंद्रित होता है।

सोडियम कार्बोनेट पहले सोल्वे प्रक्रिया से आता है:

2 NaCl + CaCO ₃ => Na ₂ CO ₃ + CaCl ₂

सोडियम क्लोराइड का इलेक्ट्रोलिसिस

सोडियम क्लोराइड के इलेक्ट्रोलिसिस, ब्राइन में मौजूद होते हैं, जो जलीय घोल में हाइड्रोजन गैस, क्लोराइड गैस और सोडियम हाइड्रोक्साइड का निर्माण करते हैं:

2 Nacl + 2 H ₂ O => H ₂ + Cl ₂ + 2 NaOH

इलेक्ट्रोलाइटिक कक्ष में एक कम्पार्टमेंट होता है जिसमें एनोड (+) होता है, जो टाइटेनियम धातु से बना होता है, और एक जगह जहां नमकीन रखा जाता है। इस डिब्बे को छिद्रयुक्त झिल्ली द्वारा कैथोड डिब्बे (-) से अलग किया जाता है।

एनोड पर निम्नलिखित प्रतिक्रिया होती है:

2 सीएल ^- => सीएल ₂ + 2 ई ^- (ऑक्सीकरण)

इस बीच, कैथोड में यह प्रतिक्रिया होती है:

2 H ₂ O + 2 e ^- => H ₂ + OH ^- (कमी)

सोडियम हाइड्रॉक्साइड बनाने वाली झिल्ली के माध्यम से सोडियम (Na ⁺) एनोड डिब्बे से कैथोड डिब्बे तक फैलता है।

अनुप्रयोग

सफाई के उत्पाद

सोडियम हाइड्रॉक्साइड का उपयोग घर और व्यवसाय में उपयोग होने वाले साबुन और डिटर्जेंट बनाने के लिए किया जाता है। सोडियम हाइड्रोक्साइड और क्लोरीन का संयोजन क्लोरीन ब्लीच का उत्पादन करता है, जिसका उपयोग सफेद कपड़े धोने में किया जाता है।

यह नालियों में तेल के संचय को भी समाप्त कर देता है, जो कि इसके रूपांतरण के माध्यम से इसकी सफेदी प्रक्रिया के माध्यम से साबुन में परिवर्तित हो जाता है। यह घरों और अन्य इमारतों से क्लॉजिंग नलसाजी को हटाने की अनुमति देता है।

औषधीय और औषधीय उत्पाद

सोडियम हाइड्रॉक्साइड को एस्पिरिन जैसे सामान्य दर्द निवारक बनाने के लिए उपयोग किया जाता है। एंटीकोआगुलेंट कार्रवाई के साथ दवाओं का भी जो हाइपरकोलेस्ट्रोलेमिया को कम करने के लिए रक्त के थक्कों और दवाओं के गठन को अवरुद्ध करता है।

ऊर्जा की प्रक्रिया

सोडियम हाइड्रोक्साइड का उपयोग ईंधन कोशिकाओं के निर्माण में किया जाता है जो परिवहन सहित विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए बिजली का उत्पादन करने के लिए बैटरी की तरह कार्य करते हैं। सोडियम हाइड्रोक्साइड के हस्तक्षेप से निर्मित एपॉक्सी रेजिन, पवन टरबाइन में उपयोग किया जाता है।

जल उपचार

सोडियम हाइड्रोक्साइड का उपयोग पानी की अम्लता को बेअसर करने के लिए किया जाता है और इसमें से भारी धातुओं को हटाने में योगदान होता है। इसका उपयोग सोडियम हाइपोक्लोराइट, एक पानी कीटाणुनाशक के उत्पादन के लिए भी किया जाता है।

एल्यूमीनियम हाइड्रॉक्साइड बनाने के लिए एल्यूमीनियम सल्फेट के साथ सोडियम हाइड्रॉक्साइड को प्रतिक्रिया दी जाती है: कणों के अवसादन को बढ़ाने के लिए जल उपचार संयंत्रों में उपयोग किया जाने वाला एक flocculating एजेंट, उनके स्पष्टीकरण का निर्माण करता है।

कागज बनाना

सेल्युलोज प्राप्त करने के लिए लकड़ी के उपचार में सोडियम सल्फाइड के साथ सोडियम हाइड्रॉक्साइड का उपयोग लगभग शुद्ध रूप में किया जाता है, जो कागज का आधार बनाता है। कागज के पुनर्चक्रण में भी इसका उपयोग किया जाता है, क्योंकि स्याही को अलग करने में मदद करने के बाद, यह इसे फिर से उपयोग करने की अनुमति देता है।

औद्योगिक उत्पादन

सोडियम हाइड्रॉक्साइड का उपयोग रेयान, स्पैन्डेक्स, विस्फोटक, एपॉक्सी रेजिन, ग्लास, और सिरेमिक के निर्माण में किया जाता है। इसका उपयोग कपड़ा उद्योग में रंजक बनाने, और सूती कपड़ों के प्रसंस्करण के लिए किया जाता है।

गन्ने के ट्रीटमेंट प्लांट में, कम तापमान वाले सोडियम हाइड्रॉक्साइड का उपयोग गन्ने के बस्ते से इथेनॉल के उत्पादन के लिए किया जाता है।

जोखिम

सोडियम हाइड्रॉक्साइड एक अत्यधिक संक्षारक यौगिक है, इसलिए यह त्वचा, जलने, फफोले और यहां तक ​​कि स्थायी निशान के संपर्क से भी हो सकता है।

आंखों के संपर्क में, यह गंभीर जलन, सूजन, दर्द, धुंधली दृष्टि का कारण बन सकता है, और गंभीर मामलों में, यह स्थायी अंधापन पैदा कर सकता है।

सोडियम हाइड्रॉक्साइड निगलने से होंठ, जीभ, गले, घुटकी और पेट में जलन हो सकती है। सामान्य लक्षणों में मतली, उल्टी, पेट में ऐंठन और दस्त हैं।

यद्यपि सोडियम हाइड्रॉक्साइड का साँस लेना दुर्लभ है, और यह केवल हवा में यौगिक की धूल की उपस्थिति से या एक धुंध के गठन से हो सकता है जिसमें यह शामिल है, यह फेफड़ों में जलन पैदा करता है।

क्रोनिक एक्सपोजर के मामले में, यह फुफ्फुसीय एडिमा और सांस की गंभीर कमी का कारण बन सकता है, जो एक चिकित्सा आपातकाल है।

संदर्भ

1. कंपकंपी और एटकिंस। (2008)। अकार्बनिक रसायन शास्त्र । (चौथा संस्करण)। मैक ग्रे हिल।
2. विकिपीडिया। (2019)। सोडियम हाइड्रॉक्साइड। से पुनर्प्राप्त: en.wikipedia.org
3. बायोटेक्नोलॉजी सूचना के लिए राष्ट्रीय केंद्र। (2019)। सोडियम हाइड्रॉक्साइड। PubChem डेटाबेस। CID = 14798। से पुनर्प्राप्त: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
4. अमेरिकी तत्व। (2019)। सोडियम हाइड्रॉक्साइड विलयन। से पुनर्प्राप्त: americanelements.com
5. रासायनिक सुरक्षा तथ्य। (2019)। सोडियम हाइड्रॉक्साइड। से पुनर्प्राप्त किया गया: chemicalafetyfacts.org
6. एनजे स्वास्थ्य। (2015)। सोडियम हाइड्रॉक्साइड। । से पुनर्प्राप्त: nj.gov
7. व्यावसायिक स्वास्थ्य और सुरक्षा के लिए कनाडाई केंद्र। (2019)। OSH उत्तर तथ्य पत्रक: सोडियम हाइड्रोक्साइड। से बरामद: ccohs.ca
8. Ausetute। (एस एफ)। इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा सोडियम हाइड्रॉक्साइड और क्लोरीन उत्पादन। से पुनर्प्राप्त: ausetute.com.au