Natriumhydroxide

Natriumhydroxide, ook wel caustische of bijtende soda genoemd, is een anorganische verbinding met als molecuulformule NaOH. Het is een witte vaste stof die zeer hygroscopisch is: zeer goed oplosbaar in water. Tijdens het oplossen komt een grote hoeveelheid warmte vrij. De oplossing van natriumhydroxide in water heet natronloog. Deze waterige oplossing is een sterke base en verdringt zwakkere basen uit hun zouten. Natriumhydroxide is zeer corrosief en kan ernstige brandwonden veroorzaken.

Geschiedenis

Natriumhydroxide in onzuivere vorm werd voor het eerst bereid door zeepmakers. Een procedure voor het maken van natriumhydroxide verscheen als onderdeel van een recept voor het maken van zeep in een Arabisch boek uit de late 13e eeuw: Al-mukhtara` fi funun min al-suna` (Uitvindingen van de verschillende industriële kunsten). Dit boek werd samengesteld door een koning van Jemen; al-Muzaffar Yusuf ibn 'Umar ibn' Ali ibn Rasul (overleden in 1295). Het recept vroeg om herhaaldelijk water door een mengsel van alkali te leiden. Alkali komt van het Arabisch: al-qily, waar qily as is van zeekraal, dit zijn zoutminnende planten die rijk zijn aan natrium. Alkali is dus onzuiver natriumcarbonaat en ongebluste kalk (calciumoxide, CaO ), waardoor een oplossing van natriumhydroxide werd verkregen. Later volgden Europese zeepmakers hetzelfde recept. De Franse chemicus en chirurg Nicolas Leblanc (1742–1806) patenteerde in 1791 een proces voor massaproductie van natriumcarbonaat op kunstmatige wijze. In de 20e eeuw was de elektrolyse van natriumchloride echter de belangrijkste methode geworden om natriumhydroxide te produceren.

Synthese

Natriumhydroxide kan op verschillende manieren worden geproduceerd. Een eerste methode is de reactie van natriumcarbonaat met calciumhydroxide:

Na₂CO₃ + Ca(OH) ₂ -> 2 NaOH + CaCO₃

Het slecht oplosbare calciumcarbonaat vormt een neerslag, die uit de oplossing wordt gefilterd. Het goed oplosbare natriumhydroxide bevindt zich in het filtraat. De oplossing kan als zodanig worden gebruikt.

Een meer gangbare methode is een proces dat veelvuldig wordt gebruikt in de chloorindustrie. Chloorgas wordt bereid door de elektrolyse van een waterige oplossing van natriumchloride. Aan de kathode worden de natriumionen gereduceerd tot natrium, dat vrijwel onmiddellijk met water reageert tot natriumhydroxide. Natronloog is dan ook een nevenproduct dat gekoppeld is aan de productie van chloorgas.

Eigenschappen en reacties

Natriumhydroxide is sterk hygroscopisch: pellets die aan vocht uit de lucht worden blootgesteld zullen vervloeien. De stof reageert eveneens met koolstofdioxide uit de lucht tot natriumwaterstofcarbonaat: NaOH + CO₂ -> NaHCO₃

Toepassingen

Natriumhydroxide is een grondstof bij de vervaardiging van een breed scala aan chemicaliën, zoals natriumhypochloriet, natriumfosfaat, natriumsulfide en natriumaluminaat. Zowel in het laboratorium als in de industrie wordt het veelvuldig gebruikt. De grootste verbruiker is de papier- en cellulose-industrie. Andere toepassingen zijn onder meer de verzeping of omzetting van vet, talk en plantaardige oliën en de productie van oppervlakte actieve stoffen voor wasmiddelen.

In de textielsector wordt het gebruikt bij de chemische verwerking van katoen en het verven van synthetische vezels, in de petrochemische industrie om zure afvalstromen te neutraliseren en om zure componenten uit afgassen te wassen. Het wordt gebruikt als tussenproduct in processen die oplosmiddelen, kunststoffen, synthetische vezels, bleekmiddel, lijmen, coatings, herbiciden, kleurstoffen, inkten en farmaceutische producten produceren. Andere belangrijke eindtoepassingen zijn gootsteenontstopper, ontharingsmiddelen en haarontkrullers. In de voedingsmiddelenindustrie wordt natriumhydroxide toegepast als zuurteregelaar onder het E-nummer E524.

In het laboratorium wordt het vaak gebruikt om de pH van oplossingen aan te passen, maar het kan ook worden gebruikt om in situ ammoniak te bereiden door reactie met ammoniumchloride:

NaOH + NH₄ Cl -> NH₃ + NaCl + H₂O

Deze reactie illustreert het feit dat natriumhydroxide, met een pKa van 13, een sterkere base is dan ammoniak.

Toxicologie en veiligheid

Natriumhydroxide is een zeer corrosieve stof die huid en ogen kan aantasten. Contact met de huid leidt tot weefselbeschadiging, roodheid, jeuk en ernstige brandwonden. De schadelijkheid is terug te voeren op het feit dat natriumhydroxide de in de huid aanwezige vetten verzeept. Ook de peptidebindingen in proteïnen worden gehydrolyseerd. Contact met de ogen kan leiden tot gezichtsvermindering en blindheid. Oplossingen van natriumhydroxide in water worden als corrosief bestempeld wanneer de concentratie meer dan 2% bedraagt. Wanneer natriumhydroxide in contact wordt gebracht met water of zuren treedt een grote warmteontwikkeling op. De stof is ook corrosief voor bepaalde onedele metalen, zoals aluminium en zink. Het kan ook schade toebrengen aan glas.

Boom heeft vele soorten Natriumhydroxide op voorraad, van pellets tot gestelde verdunde oplossingen. Naast de grote merken zoals Supelco, J.T. Baker, SAFC, Fluka, Acros, hebben we ook ons eigen Boom label, prijstechnisch interessant en kwalitatief net zo goed!