کاستیک سودا یا سود سوز آور از دیگر نام های سدیم هیدروکسید می باشد که در صنایع مختلف مانند صنعت تصفیه آب و فاضلاب، صنعت ابریشم، کاغذ سازی و مواد شوینده کاربرد دارد. سدیم هیدروکسید دارای حلالیت و خاصیت قلیایی بالایی می باشد و به نسبت ارزان است. به همین دلیل در صنعت تصفیه آب و فاضلاب و سایر صنایع بسیار کاربردی است.
سدیم هیدروکسید چیست؟
سدیم هیدروکسید NaOH از یون سدیم و هیدروکسید تشکیل شده است و به علت خاصیت های منحصر به فرد فیزیکی و شیمیایی در صنایع مختلف کاربرد های زیادی دارد. سدیم هیدروکسید ماده ای سفید و بدون بو است که عموما به شکل های پرک، گرانول و دانهای یافت می شود.
هیدروکسید سدیم در صنعت از الکترولیز نمک تشکیل می شود. نکته مهم این است که سدیم هیدروکسید همزمان با گاز کلر تولید می شود. در فرآیند الکترولیز، زمانی که سدیم کلرید تجزیه می شود، سدیم با آب واکنش داده و هیدروکسید سدیم تشکیل می دهد، در حالی که کلر به صورت گاز خارج می شود. روش های شیمیایی دیگری مانند لابلانک و دکن نیز برای تولید سدیم هیدروکسید وجود دارد که این روش ها نسبت به الکترولیز مقرون به صرفه نیستند.
خواص هیدروکسید سدیم
سدیم هیدروکسید با فرمول شیمیایی NaOH شناخته می شود. دارای وزن مولکولی 39.997 گرم بر مول و چگالی 2.13 گرم بر سانتی متر مکعب است. نقطه جوش آن 1388 درجه سانتیگراد و نقطه ذوب آن 318.4 درجه سانتیگراد است.
برخی از خواص فیزیکی
- سدیم هیدروکسید خالص به شکل کریستال های جامد سفید رنگ وجود دارد.
- ماده ای بدون بو است
- در آب، گلیسرول و اتانول محلول است. مخلوط هیدروکسید سدیم جامد با آب یک واکنش بسیار گرمازا تولید می کند
- ویسکوزیته بالاتری نسبت به آب دارد
- می تواند چندین هیدرات تشکیل دهد. برخی از هیدرات های شناخته شده عبارتند از هپتا هیدرات، پنتا هیدرات، تترا هیدرات، تری هیدرات، تری هیدرات، دی هیدرات و مونوهیدرات
- به سرعت کربن دی اکسید و آب را از هوا جذب می کند
- به صورت مایع می تواند وجود داشته باشد
برخی خواص شیمیایی
- یک پیوند یونی بین یون سدیم و یون هیدروکسید دارد
- می تواند با اسیدهای پروتیک واکنش داده و آب و نمک را تشکیل دهد
- دارای pH بالای 13 است
- یک پیوند کووالانسی بین اکسیژن و هیدروژن در هیدروکسید وجود دارد
کاربردهای سدیم هیدروکسید
خواص ضد خورندگی
خوردگی لوله ها یکی از چالش های مهم در زمینه بهره برداری از شبکه های آب است که منجر به تغییر رنگ آب و زرد و یا قهوه ای شدن رنگ آب می شود. یکی از دلایل خوردگی لوله ها پایین بود سطح pH آب درون لوله ها می باشد. برای بالا بردن سطح pH از مواد شیمیایی متفاوت در مبدا استفاده می شود که یکی از آن ها سدیم هیدروکسید یا همان سود سوز آور است.
بالا بردن سطح pH منجر به پایین آمدن میزان حلالیت سرب و مس می شود. ورود سدیم هیدروکسید به آب بر خلاف سایر مواد شیمیایی باعث تشکیل رسوب کلسیم کربنات نمی شود. اگر چه در طول لوله رسوب کلسیم کربنات با ایجاد یک لایه محافظ بین آب و سطح لوله از تماس سطح داخلی لوله با آب جلوگیری کرده و به کم تر شدن میزان خوردگی در لوله ها کمک می کند اما به مرور زمان باعث گرفتگی لوله ها و کم شدن جریان آب می شود.
نرم کردن آب
وقتی آب “سخت” باشد، باعث خوردگی می شود. آب سخت دارای مقدار زیادی منیزیم و کلسیم محلول است. مواد معدنی به مخازن و خطوط لوله موجود در تاسیسات و شبکه تصفیه آب می چسبند، که جریان آب را سد می کند و در صورت عدم تصفیه، در نهایت می تواند منجر به خوردگی شود. آب سخت همچنین باعث کم شدن تولید کف در هنگام استفاده از مواد شوینده می شود. لباس ها خراشیده می شوند و کدر به نظر می رسند، ظروف و لیوان ها لکه دار شده و روی پوست و دستگاه ها رسوب ایجاد می شود. سود سوز آور pH آب را افزایش می دهد و به راحتی می تواند آب سخت را در هنگام تزریق به سیستم تصفیه آب به یک تقریب بسیار نزدیک به آب نرم تبدیل کند.
کاهش فلزات سنگین در آب
سود سوز آور حلالیت فلزات خطرناکی مانند سرب و مس را کاهش می دهد. در حالت نا محلول، این فلزات هم سنگین و هم حجیم هستند و شانس بیشتری برای تجمع در یک سیستم فیلتراسیون یا رسوب گذاری در ته مخزن دارند. به همین دلیل برای تصفیه آب دیگ بخار کاربرد دارد.
شست و شوی فیلتر های غشایی
یکی از مهم ترین مشکلات و معایب سیستم های تصفیه غشایی گرفتگی ممبران ها در دوره های مختلف است. این گرفتگی به دلایل مختلف از جمله رسوب مواد شیمیایی یا تشکیل پلاگ های بیولوژیکی اتفاق می افتد. یکی از راه حل های مقابله با گرفتگی غشا ها شست و شوی ممبران ها با مواد شیمیایی است.
هنگامی که گرفتگی ممبران ها به دلیل عوامل بیولوژیکی باشد از مواد شیمیایی با pH بالا برای شست و شوی ممبران استفاده می شود که یکی از این مواد سدیم هیدروکسید است. سدیم هیدروکسید به دلیل داشتن خاصیت انحلال بالا چربی ها را در خود حل کرده و روزنه های ممبران را شست و شو می دهد.
صنایع لبنی
صنعت لبنیات به دلیل استفاده از موادی با چربی بالا و میکرو اورگانیسم های مختلف شناخته می شوند. چربی ها و سایر مواد باعث گرفتگی لوله ها و تجهیزات صنایع لبنی شده که باید با استفاده از راهکار مناسب با این مشکل مقابله کرد. استفاده از سود سوز آور به دلیل خاصیت انحلال چربی در خود یکی از مهم ترین مواد شیمیایی استفاده شده در صنعت لبنیات است.
صنایع شوینده
سدیم هیدروکسید دارای خاصیت انحلال چربی ها است و این خاصیت سبب می شود که در صابون ها و سایر مواد شوینده به کار گرفته شود. همچنین کاستیک سودا می تواند تا حدی ویروس ها و باکتری ها را از بین ببرد.
صنایع دارویی
سدیم هیدروکسید در دارو های ضد انعقاد خون، مسکن و به عنوان کاهش دهنده کلسترول خون در صنایع داروسازی مورد استفاده قرار می گیرد.
خواص چربی گیری
داشتن خواص چربی گیری باعث شده تا کاستیک سودا در صنایع مختلفی از جمله نساجی، چوب و کاغذ و غیره به شدت مورد استفاده قرار گیرد. سدیم هیدروکسید با از بین بردن چربی ها و ناخالصی های موجود، باعث بهبود کیفیت محصولات تولید شده در این صنایع می شود.
صنایع غذایی
در صنایع غذایی از این ماده به عنوان ترکیبات نگهدارنده استفاده می شود. هیدروکسید سدیم مانع از رشد ویروس ها، قارچ ها و سایر میکرو اورگانیسم ها می شود.
خطرات و عوارض سودا
سدیم هیدروکسید ماده ای بسیار خطرناک انسان است. زیرا در تماس با پوست منجر به سوختگی و همچنین در صورت تماس با چشم باعث اسیب به اعصاب بینایی می شود. این ماده به عنوان مواد سرطان زا طبقه بندی نشده است. اما به دلیل اسیب های دیگری که به بدن وارد می کند باید در هنگام استفاده از آن به دستورالعمل ها و نکات ایمنی لازم دقت کرد.
نگهداری سود سوز آور
با توجه به خواص قلیایی و خورندگی بالا و همچنین قدرت واکنش بالای ان با رطوبت و دی اکسید کربن باید نگهداری آن ها در مخزن های مناسب و ایمن صورت پذیرد. و همچنین برای تزریق آن ها از پمپ های مناسب استفاده شود.
