수산화 나트륨

수산화 나트륨
수산화 나트륨 잇스이화물
단위격자의 공간 충전 모델
IUPAC명 수산화 나트륨 Sodium hydroxide
계통명 Sodium oxidanide
별칭 가성 소다 Caustic soda Lye
식별 정보
CAS 등록 번호	1310-73-2
PubChem	14798
ChemSpider	14114
UNII	55X04QC32I
EINECS	215-185-5
유엔/북미 번호	1823
KEGG	C12569
MeSH	Sodium+hydroxide
ChEBI	CHEBI:32145
RTECS 번호	WB4900000
Gmelin 참조	68430
SMILES [OH－].[Na+] [Na+].[OH－]
InChI InChI=1S/Na.H2O/h;1H2/q+1;/p-1  Key: HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M  InChI=1/Na.H2O/h;1H2/q+1;/p-1 Key: HEMHJVSKTPXQMS-REWHXWOFAM
특성
화학식	NaOH
정밀 질량	39.992509329 g mol－1
외관	백색 고체
밀도	2.13 g cm－3, 고체
융점	318оC, 591 K, 604оF
비점	1388оC, 1661 K, 2530оF
물에의 용해도	1110 g dm－3 (20оC)
메탄올에의 용해도	238 g dm－3
에탄올에의 용해도	<< 139 g dm－3
증기압	< 18 mmHg (20оC)
산해리 정수 pKa	13
굴절률(nD)	1.412
위험성
안전 데이터 쉬트(외부 링크)	External MSDS
EU분류	부식성(C)
EU Index	011-002-00-6
NFPA 704	0 3 1 COR
R프레이즈	R35
S프레이즈	S1/2 S26 S37/39 S45
관련하는 물질
그 외의 음이온	황화수소 나트륨
그 외의 양이온	수산화 세슘 수산화 리튬 수산화 칼륨 수산화 르비지움
특기없는 경우, 데이터는 상온(25оC)・상압(100 kPa)에 있어서의 것이다.

수산화 나트륨(수산화나트륨, sodium hydroxide)은 화학식 NaOH로 나타내지는 무기 화합물로, 나트륨의 수산화물이며, 상온 상압으로는 나트륨 이온과 수산화물 이온으로부터 되는 이온 결정이다.가성 소다(양잿물, caustic soda)로 불리는 것도 많다.

강염기(알칼리)로서 광범 한편 대규모로 이용되어 공업적으로 매우 중요한 기초화학품의 하나이다.독물 및 연극물 단속법에 의해 원체 및 5 %를 넘는 제재가 연극물로 지정되어 있다.

목차

성질

상온으로는 무색 무취의 고체.시약으로서는 백색의 구 입상이나 플레이크상인 것이 많다.융점 591 K, 비점 1661 K, 밀도 2.13 g cm－³.조해성이 강하고, 공기중에 방치하면 서서히 흡습 해 용액장이 된다.

물에 역용(20оC로의 용해도는 1110 g dm－³).수중에서 완전하게 전리해 수산화물 이온을 방출하기 위해(때문에), 강한 알칼리성을 나타낸다.또, 물에 녹일 때에 격렬하게 발열해(용해열은 44.5 kJ mol－¹), 그 수화 및 용해 엔타르피 변화는 이하와 같은[¹].물에 녹이면 대량의 열을 내는 성질을 이용해, 수산화 나트륨 수용액을 만들 때, 단번에 다량의 물에 녹이는 것이 아니라, 우선 소량의 물에 수산화 나트륨을 녹여 수용액의 온도를 상승시켜, 수산화 나트륨을 다 녹이고 나서 물을 더해 목적의 농도와 양이 되도록(듯이) 희석한다고 하는 방법이 취해진다(이렇게 하는 것으로, 외부로부터 열을 주지 않고 효율적으로 수용액을 만들 수 있다).수용액을 농축하면 잇스이화물 NaOH・H₂O가 석출한다.

${\displaystyle {\rm {NaOH(s)+H_{2}O(l)\ {\overrightarrow {\longleftarrow }}\ NaOH\cdot H_{2}O(s)}}}$,　　　${\displaystyle {\mathit {\Delta }}H^{\circ }=-23.10{\mbox{kJ mol}}^{-1}}$

${\displaystyle {\rm {NaOH(s)\ {\overrightarrow {\longleftarrow }}\ Na^{+}(aq)+OH^{-}(aq)}}}$,　　　${\displaystyle {\mathit {\Delta }}H^{\circ }=-44.51{\mbox{kJ mol}}^{-1}}$

이산화탄소를 흡수하는 능력이 강하고, 수용액은 실험실에 있어 그 흡수제로서 이용된다.

${\displaystyle {\rm {2NaOH+CO_{2}\ \longrightarrow \ Na_{2}CO_{3}+H_{2}O}}}$

시판의 제품은 다소의 탄산나트륨을 포함하고 있는(공기중의 이산화탄소와 반응해 표면에 생성되는 것도 포함한다)이, 50 % (d = 1.52 g cm^-3, 19 mol dm－³) 정도의 농후 수용액으로는, 탄산나트륨은 거의 완전하게 침전 응어리질 수 있는을 포함하지 않는 수용액의 조정이 가능해지기 위해, 분석화학에 있고 중화 적정 등에 이용된다.

공업용에는 플레이크상이나 비즈장의 것도 있지만, 통상 결정되어 사용하는 장면으로는 48 %수용액(공장 출하시의 질량%)이 유통하고 있어, 응고점 약 10оC, 비점 약 138оC.성질과 상태는 무색 투명으로부터 약간 회색.밀도는 약 1.5 g cm－³.고체 및 수용액반에 공기중의 이산화탄소를 흡수해 탄산나트륨을 일으키기 위해 밀전 해 보존할 필요가 있지만, 유리를 서서히 침범해 규산 나트륨을 일으켜 고착하기 위해(때문에), 유리병, 특별히 검토해의 마개는 사용하지 않는다.

또, 양성 원소인 알루미늄과 반응해 알루민산나트륨 수용액을 생성해 수소를 발생한다.그 외, 아연 및 갈륨등도 알루미늄보다 반응성은 낮지만 농수산화 나트륨 수용액과 서서히 반응한다.

${\displaystyle {\rm {2NaOH+2Al+6H_{2}O\longrightarrow 2Na[Al(OH)_{4}]+3H_{2}}}}$

덧붙여 강한 알칼리는 아미드 결합(펩티드 결합)을 가수분해하므로, 단백질을 부식하는 작용을 가진다.따라서, 피부등에 부착한 채로 방치하면 화상과 같은(미끈미끈 한다) 증상을 일으키므로, 부착했을 경우는 즉석에서 물로, 예쁘게 씻어 흘린다.수산화 나트륨을 완전하게 제거하지 않으면 피부의 심부까지 서서히 침범해 가는 성질이 있다.수용액의 경우는 서서히 수분을 잃어 농도가 높아져, 또 조각(고체)의 경우는 조해성에 의해서 강한 알칼리성을 나타낸다.덧붙여서, 피부가 미끈미끈 하는 것은, 피부의 단백질이 수산화 나트륨에 의해서 녹여지고 있기 때문에 있다.특히, 눈에 들어왔을 경우 실명의 우려가 있으므로, 취급에는 주의를 필요로 한다.만일 신체에 부착했을 경우는 비비지 않고 대량의 물로 계속 씻어 의사의 치료를 받는다.

제법

• 수산화 칼슘(소석회)과 탄산나트륨의 복분해 반응(2개의 수용액을 혼합해 가열).실험실에서는 이 방법이 사용하기 쉽다.

  ${\displaystyle {\rm {Ca(OH)_{2}+Na_{2}CO_{3}\longrightarrow 2NaOH+CaCO_{3}(s)}}}$

• 염화 나트륨 수용액의 전기 분해에 의해서 얻을 수 있다.

  ${\displaystyle {\rm {2NaCl+2H_{2}O\longrightarrow Cl_{2}+H_{2}+2NaOH}}}$

음극　${\displaystyle {\rm {2H_{2}O+2e^{-}\rightarrow H_{2}+2OH^{-}}}}$

양극　${\displaystyle {\rm {2Cl^{-}\rightarrow Cl_{2}+2e^{-}}}}$

공업적으로는 염화 나트륨을 원료로서 이온 교환과 전기 분해를 병용 하는 이온 교환막법에 따라 제조한다.따라서, 염소와 수산화 나트륨의 어느 쪽인지 한편만을 선택적으로 얻을 수 없다.덧붙여 역사적으로는 이온 교환막법 이외에, 수은법이나 격막법이 이용되어 왔다.일본 국내로는 미나마타병 발생 이후, 수은법이 규제되어 격막법이 주류가 되어, 그 후, 전량이 이온 교환막법에 따라 제조되게 되었다.

용도

기초 공업 약품의 하나로서 다양한 방면에서 이용된다.수산화 나트륨의 2008년도 일본 국내 생산량은 4,372,807 t, 소비량은 986,744 t인[²].2001년 시점의 세계 생산량은 4218만 t이며, 미국이1/4강과 선두를 차지했다.이것에 중국, 일본을 더한 3개국에서 전생산량의 과반수를 차지한다.

대표적인 용도로서는, 단순한 알칼리로서 상수도・하수도나 공업폐수의 중화제로 여겨지는 것 외에 보크사이트로부터 알루미늄의 원료인 알루미나(산화 알류미늄)를 꺼내는데도 사용된다.빵, 스넥 과자의 프렛첼의 천을 수용액에 잠그고, 표면의 윤기 내밀기와 먹을 때의 느낌 개선에도 이용되고 있다.다만, 고온(170оC전후)으로 구워지기 위해, 탄산나트륨에 변화해 제품에는 남지 않는다.

비누화 작용을 이용하는 가장 기초적인 약품이다.대부분의 경우, 고형 비누의 제조에는 수산화 나트륨이 이용된다.비누 베이스의 세제의 제조에도 사용되는 일이 있지만, 이쪽은 수산화 칼륨을 이용하는 액체 비누가 베이스의 제품이 많다. 가정에서 튀김유의 폐유등을 이용한 손수 만든 비누를 제작할 때에도 빠뜨릴 수 없는 약품으로, 약국등에서 인감과 신분 증명서가 있으면 구입 가능하지만, 수산화 나트륨은 몹시 위험한 약품인 것을 결코 잊어서는 안된다.강력한 알칼리성의 약품인 것과 동시에, 수화열이 큰 것으로부터 생각하지 않는 폭발적 반응을 일으키는 것이 있어(예를 들면 조각의 가성 소다에 물을 걸면 급격하게 발열해 돌비 한다), 뜻하지 않은 사고로 연결될 수도 있다.

또, 수산화 나트륨 그 자체의 강력한 탈지 작용이나 강염기성의 용해 능력을 이용해 직접 세제로서 이용되기도 해, 시판의 배수관 클리너는 수산화 나트륨을 주제로 한 것이 많다.또 이것에 가세해 가성칼리나 계면활성제를 더해 세정력을 강화한 제품도 판매되고 있다.이쪽은 주로 업무용으로, 공기조절 업계나 크리닝업으로 사용된다.

또, 기름 성분과 반응해 비누화 하는 특성을 이용하고, 도금 공장등에서의 탈지 처리로서 이용되기도 한다.

제지 공업에 대해서는, 펄프 제조때, 원료의 목재중의 리그닌을 용해하기 위한 증해행정으로 황화 나트륨과 함께 다량으로 소비된다.

학교 교육의 현장에서, 잎의 줄기를 꺼내는 실험을 실시할 때의 수용액으로서 이용되는 일이 있다.잎을 수산화 나트륨의 수용액에 담그어 가열한 뒤, 엽육을 칫솔등에서 제거해, 줄기를 꺼낸다.

과거에 라면의 코시를 내기 위해서 사용되어 돌고래스 있어의 대용품으로서 사용되고 있었던 시기도 있었지만, 현재는, 식품위생법에 의해, 식품첨가물로서의 사용은 조건을 붙일 수 있고 있다.(제조용제로서 인정되고 있지만, 최종 식품의 완성전에 중화 또는 제거하는 것이 정해져 있다.재단법인 일본 식품 화학 연구 진흥 재단)

출전

1. ^ D.D. Wagman, W.H. Evans, V.B. Parker, R.H. Schumm, I. Halow, S.M. Bailey, K.L. Churney, R.I. Nuttal, K.L. Churney and R.I. Nuttal, The NBS tables of chemical thermodynamics properties, J. Phys. Chem. Ref. Data 11 Suppl. 2 (1982).
2. ^경제 산업성 생산 동태 통계・생산・출하・재고 통계 헤세이 20 매년계에 의한다

관련 항목

• 소다 공업
• 건염염료
• 전기 분해 소다
• 덴키화학공업

외부 링크

• 일본 소다 공업회
• 수산화 나트륨 이과군요 와 와~구(일반 공개판) -과학기술 진흥 기구

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