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


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