百科翻译：氢氧化钠（NaOH）的详细介绍

对于我们来说，维基百科是一个难得的资料库，但是与其英文版相比，中文版就相形见绌了，就好像本文中所讲的氢氧化钠，在中文版的资料为http://zh.wikipedia.org/w/index.php?title=NaOH&variant=zh-cn；而在英文版的资料为http://en.wikipedia.org/wiki/NaOH 可见英文版本是多么丰富。为了使大家能够更多地了解到科学，笔者特地翻译了一些英文版的维基百科中一些资料。

氢氧化钠（Sodium hydroxide，NaOH），俗称烧碱、苛性钠，具有强腐蚀性，能够溶解在某些液体中形成强碱溶液，如在水中。当然，起作用的是氢氧根离子（$OH^-$）。氢氧化钠应用在行多行业，如造纸、纺织、饮用水、肥皂和洗涤剂等，是一种重要的化工原料。1998年，全球产量达到了4500万吨。在实验室中，氢氧化钠是一种常见的实验用品。

纯净的氢氧化钠是一种白色固体，常见的是颗粒、片状、粉末状以及饱和晶体。由于氢氧化钠具有容易潮解，并且在潮解后会吸收空气中的$CO_2$生成$Na_2CO_3$，因此应该存放在密闭容器中。氢氧化钠极易溶于水，放出热量；同时它也能够溶于乙醇和甲醇，但在这些溶液中的溶解度不及氢氧化钾（KOH）；它不易溶于乙醚和其他非极性溶剂。氢氧化钠溶液会在织物和纸上产生黄变（yellow stain）。

物理性质：
氢氧化钠的水溶液在12.3-61.8°C时能够形成氢氧化钠晶体（一水合物），熔点为65.1°C，密度是$1.829g//cm^3$
在-28至-24℃为一水合物
在-24至-17.7℃为七水合物
在-17.7至-5.4 ℃为五水合物
在-5 , 4-12.3°C为亚稳的四水合物（$NaOH\cdot4H_2O$）

化学性质：
氢氧化钠在水中完全电离出钠离子（$Na^+$）和氢氧根离子（$OH^-$），因而，NaOH能够跟任何的酸反应，生成水和相应的盐。如与HCl的反应：
$$NaOH(aq) + HCl(aq)=NaCl(aq) + H_2O(l)$$
一般这种中和反应的发生源于这条简单的离子方程式：
$$OH^{-}(aq) + H_3O^+(aq) = 2H_2O$$
而我们一般写成$OH^{-} + H^+ = H_2O$

如果和强酸反应，则会放出热量。这种酸碱反应也可用于滴定法 （这是一种用来检测氨基酸的含量常用的方法）

还有另一种类型的反应，即NaOH与酸性氧化物的反应，如前面提到过的与$CO_2$的反应，还有二氧化硫（$SO_2$）。这种反应通常用来“洗涤”有害的酸性气体（如二氧化硫和$H_2 S$），以防止其释放到大气中。

$$NaOH + CO_2 = Na_2CO_3 + H_2O$$

不过，反应的实则是酸性氧化物溶于水后形成酸溶液（如$CO_2+H_2O=H_2CO_3$）后再与碱发生中和反应。

NaOH能够与玻璃发生缓慢的反应，生成硅酸钠（sodium silicate），因而会使装有氢氧化钠的玻璃瓶与瓶塞“粘合”起来。如果长时间盛放热NaOH溶液会令玻璃容器损坏，甚至破裂。
NaOH不能与铁反应，因为铁不是两性金属，不过一些过渡金属元素（transition metal）能够跟NaOH产生剧烈反应。

1986年，一架铝缸车被错误用来运输25%的NaOH溶液，使其内部压力过大，以及造成了损坏。压力过大是因为Al与NaOH发生了以下反应：
$$2Al (s) + 6NaOH(aq) = 3H_2(g)\uparrow + 2Na_3AlO_3(aq)$$

与NaOH不同，很多金属的氢氧化物（碱）不易溶于水，因此，NaOH可用于反应生成金属氢氧化物沉淀。其中的一个例子便是$Al(OH)_3 \downarrow$，用来作为一种絮凝剂来吸附水中颗粒物，然后过滤掉。$Al(OH)_3$在污水处理厂中由$NaOH$和$Al_2(SO_4)_3$反应制得。这是一个重要的高利润的化合反应。

生产：
工业上使用电解饱和食盐水来制得NaOH（氯碱工业），其反应为
$$2Na^+ + 2H_2O + 2e^{-}= H_2\uparrow + 2NaOH$$
与食盐水的反应就是
$2NaCl + 2H_2O = 2NaOH + H_2\uparrow + Cl_2\uparrow$，氢氧化钠在阴极析出。
生产中要防止氯气的破坏，因为$H_2O+Cl_2=HCl+HClO$，而HCl会与NaOH反应。

一个生产NaOH的旧方法为勒布朗法，通过高温煅烧使$Na_2CO_3$分解为$Na_2O$和$CO_2$，然后$Na_2O$与水反应形成NaOH。这种方法仍然会偶然使用。

在美国，主要生产的氢氧化钠是陶氏化学公司（Dow Chemical Company）

应用：

NaOH有着广泛应用，如
氧化铝生产
肥皂生产
石油钻井
造纸
制造生物柴油
非法毒品
“洗涤”大气中$CO_2$
铝蚀刻
清洁剂
涂料剥离

转载到请包括本文地址：https://spaces.ac.cn/archives/6

更详细的转载事宜请参考：《科学空间FAQ》