Descripción
La sosa cáustica, también conocida como hidróxido de sodio, tiene la fórmula química NaOH. Generalmente se presenta en forma de escamas o partículas, fácilmente solubles en agua (se disuelve en agua de manera exotérmica), formando una solución alcalina, y absorbiendo fácilmente vapor de agua del aire. El NaOH es uno de los productos químicos necesarios en los laboratorios químicos y también es uno de los productos químicos más comunes. Los productos puros son cristales incoloros y transparentes. Densidad: 2.130g/cm³. Punto de fusión: 318,4 grados. Punto de ebullición: 1390 grados. Los productos industriales contienen pequeñas cantidades de cloruro de sodio y carbonato de sodio, que son cristales blancos opacos. Se presenta en bloques, escamas, gránulos y barras, entre otras formas. Fórmula: 40.01.
Uso del hidróxido de sodio
El hidróxido de sodio se puede usar como agente de limpieza alcalino en la purificación del agua, soluble en etanol y glicerol; no soluble en propanol y éter. Además, tiene un efecto corrosivo sobre el carbono y el sodio a altas temperaturas. Disproporciona con halógenos como cloro, bromo y yodo. Se neutraliza con ácidos para generar sal y agua.
Uso principal
La sosa cáustica tiene una amplia gama de aplicaciones. Se utiliza en la fabricación de papel, jabón, tintes, seda artificial, aluminio, refinación de petróleo, acabado de tejidos de algodón, purificación de productos de alquitrán de hulla, así como en las industrias alimentaria, de la madera y de maquinaria.
Uso en experimentos químicos
Además de ser utilizado como reactivo, también puede usarse como desecante alcalino debido a su fuerte absorción de agua y deliquescencia. También puede absorber gases ácidos (como en el experimento de quemar azufre en oxígeno, donde la solución de hidróxido de sodio puede embotellarse para absorber el tóxico dióxido de azufre).
Uso industrial
El hidróxido de sodio se usa ampliamente en la economía nacional y muchos sectores industriales requieren hidróxido de sodio. El sector que más utiliza hidróxido de sodio es la fabricación de productos químicos, seguido por la fabricación de papel, aluminio, tungsteno, seda, seda artificial y jabón. Además, en la fabricación de tintes, plásticos, productos farmacéuticos e intermedios orgánicos, regeneración de caucho usado, producción de sodio metálico, electrólisis del agua y producción de sales inorgánicas, producción de bórax, sales de cromo, manganatos, fosfatos, etc., también se necesita usar mucha sosa cáustica.
Industria química
Las características del hidróxido de sodio determinan que este producto sea una sustancia indispensable e importante en una gran cantidad de reacciones químicas. El hidróxido de sodio es una de las materias primas importantes para la producción de policarbonato, polímeros superabsorbentes, zeolitas, resinas epoxi, fosfato de sodio, sulfito de sodio y una gran cantidad de sales de sodio.
Reacción de saponificación
El componente principal de las grasas y aceites vegetales es el triglicérido, y su ecuación de hidrólisis alcalina es:
\[ \text{R-COOR’} + NaOH \rightarrow R-COONa + R’-OH \]
Los grupos R pueden ser diferentes, pero el R-COONa resultante puede usarse como jabón. Algunos R comunes son:
– C17H33-: 8-heptadecenil. R-COOH es ácido oleico.
– C15H31-: n-pentadecil. R-COOH es ácido palmítico.
– C17H35-: n-heptadecil. R-COOH es ácido esteárico.
Absorción de dióxido de carbono
Los gases neutros y alcalinos se mezclan con CO₂, la siguiente reacción puede usarse para eliminar las impurezas:
\[ \text{CO₂ + 2NaOH} = \text{Na₂CO₃ + H₂O} \]
Producción de papel
El hidróxido de sodio juega un papel importante en la industria papelera. Debido a sus propiedades alcalinas, se utiliza en el proceso de cocción y blanqueo de hojas de papel.
Industria alimentaria
El hidróxido de sodio puede utilizarse ampliamente en los siguientes procesos de producción: proceso de limpieza de contenedores; proceso de tratamiento de almidón; proceso de obtención de carboximetilcelulosa; proceso de producción de glutamato de sodio.
Purificación de agua
El hidróxido de sodio se utiliza ampliamente en la purificación del agua. En las plantas de tratamiento de agua, el hidróxido de sodio puede reducir la dureza del agua mediante la reacción de neutralización. En el ámbito industrial, es un regenerador para la regeneración de resinas de intercambio iónico. El hidróxido de sodio es fuertemente alcalino y relativamente soluble en agua. Dado que la sosa cáustica está en estado líquido, es fácil medir la dosis y se utiliza convenientemente en diversas áreas de tratamiento del agua.
El hidróxido de sodio se utiliza en las siguientes áreas de tratamiento del agua: eliminación de la dureza del agua; ajuste del valor de pH del agua; neutralización de aguas residuales; regeneración de resinas de intercambio iónico; eliminación de iones de metales pesados en el agua mediante precipitación.
Fibras sintéticas y textiles
En la industria textil, el hidróxido de sodio se utiliza para el acabado final y el teñido de fibras. Aplicación principal: fibras artificiales mercerizadas.
Metalurgia
El hidróxido de sodio se utiliza para tratar la bauxita, que contiene óxido de aluminio, en el cual está presente el aluminio metálico. El aluminio (el segundo metal más utilizado en el mundo) también se produce mediante el uso de hidróxido de sodio para fabricar aleaciones de zinc y lingotes de zinc.
Detergentes
El hidróxido de sodio se utiliza para fines domésticos tradicionales y, hasta hoy, la demanda de sosa cáustica en jabones y otros productos de limpieza aún representa aproximadamente el 15 por ciento de la sosa cáustica.
– Jabón: El uso más antiguo y generalizado de la sosa cáustica es la fabricación de jabón, donde se utiliza para neutralizar los ácidos grasos.
– Detergentes: El hidróxido de sodio se utiliza en la fabricación de varios detergentes, y hasta los detergentes actuales se fabrican con grandes cantidades de sosa cáustica, que se utiliza para neutralizar el exceso de oleum después de la reacción de vulcanización.