NaOH ứng dụng nguyên liệu và phương pháp sản xuất

NATRI HIDROXIT

Nhóm 13

Đào Hoàng Nghiêm
Đỗ Ngọc Kim Ngân


Giới thiệu chung

NaOH tinh khiết là chất rắn màu trắng
Natrihidroxit (NaOH) được gọi là xút,

dạng viên, vẩy, hạt hay dung dịch bão

Natri hydroxit rất dễ hấp thụ CO2

Natri hydroxit tạo thành dung dịch

hòa (50%). Nó được sử dụng nhiều

trong không khí vì vậy nó thường

kiềm mạnh khi hòa tan trong dung

trong các ngành công nghiệp như

được bảo quản ở trong bình có nắp

môi như nước

giấy, dệt nhuộm, xà phòng và chất tẩy

kín.

rửa.


Xút (NaOH) là một trong những sản phẩm
Toàn thế giới hiện có khoảng 500 công ty sản xuất xút -

quan trọng nhất của ngành công nghiệp hóa

clo lớn với công suất danh định 45 triệu tấn xút năm.

chất (CNHC).

Tình hình sản xuất và xu
hướng công nghệ hiện nay

Hiện nay, hầu như tất cả những nhà máy xút - clo mới xây

Hơn 95% sản lượng xút - clo của thế giới được sản xuất

dựng trên thế giới đều áp dụng công nghệ màng trao đổi ion,

bằng phương pháp điện phân dung dịch muối ăn với ba

vì đây là công nghệ có mức tiêu hao nhiên liệu thấp nhất, giá

công nghệ chính: điện cực thủy ngân, điện phân màng

thành sản phẩm thấp và không ảnh hưởng đến môi trường

ngăn và màng trao đổi ion.


Để đánh giá tổng chi phí sản xuất xút-clo, người ta tính toán chi phí sản xuất theo đơn
vị ECU (1 ECU = 1,0 tấn clo + 1,1 tấn xút).


Tinh chất hóa lý chung

Tinh chất vật lý

Tinh chất hóa học


NaOH ( hay còn gọi là Xút ) là chất rắn không màu, không mùi, dễ hút ẩm, dễ nóng
chảy, tan nhiều trong nước và khi tan tỏa nhiều nhiệt.

Dung dịch NaOH có tính nhờn, làm bục vải, giấy và ăn mòn da.



 Dung dịch NaOH làm quỳ tím chuyển thành màu xanh. Phenolphtalein không màu chuyển thành
màu đỏ. Phản ứng với các axít hữu cơ tạo thành muối của nó và thủy phân este

RCOOR’ + NaOH → RCOONa + R’OH



Phản ứng với kim loại mạnh tạo thành bazơ mới và kim loại mới:

NaOH + K → KOH + Na


 NaOH là một bazơ mạnh, phân ly hoàn toàn thành ion khi tan trong nước

+
NaOH → Na + OH



Tác dụng với dung dịch axit tạo muối và nước

NaOH + HNO3 → NaNO3 + H2O
NaOH + HCl → NaCl + H2O




Tác dụng với oxit axit tạo muối trung hòa hoặc muối axit

2NaOH + SO3 → Na2SO4 + H2O NaOH +CO2 → NaHCO3

Lưu ý

khi cho dung dịch NaOH phản ứng với SO2.

Nếu

Nếu

Sản phẩm của phản ứng là:
2 NaOH + SO2 → Na2SO3 + H2O

Sản phẩm của phản ứng là:
NaOH + SO2 → NaHSO3

Sản phẩm của phản ứng là:
Nếu 1

NaOH + SO2 → NaHSO3 2NaOH + SO2 →
Na2SO3 + H2O


 Tác dụng với dung dịch muối, tạo muối mới và bazơ mới:

2 NaOH + CuSO4 → Na2SO4 + Cu(OH)2



Tác dụng với một số phi kim

2 NaOH + Cl2 → NaCl + NaClO +H2O


Chế biến dầu mỏ

Sản xuất xà phòng

Sản xuất tơ nhân tạo

Ứng dụng

Trong CN dệt nhuộm

Sản xuất giấy
Trong CN Nước


Nguyên liệu

Nguyên liệu để sản xuất kiềm (NaOH) và clo là dung dịch muối ăn (NaCl) được nhận bằng cách hòa tan muối rắn hoạc dùng nước muối tự
nhiên.

Dung dịch muối ăn dù được điều chế bằng phương pháp nào cũng đều chứa tạp chất muối canxi và magie khó hòa tan và chúng sẽ phá vỡ chế
độ làm việc của bể điện phân

Để làm sạch khỏi các cation Ca

2+

và Mg

2+

có thể kết tủa tạp chất bằng những tác nhân kết tủa

Những tác nhân đó là : huyền phù sô đa trong nước muối sạch và sữa vôi.

2+
2+
Mg
+ Ca(OH)2 → Ca
+ Mg(OH)2↓
+
+
Ca
+ Na2CO3 → 2Na + CaCO3↓

Kết tủa Mg(OH)2 và kết tủa CaCO3 được tách trong các thiết bị để lắng. Sau khi đã làm sạch hóa
học dùng phương pháp lắng và lọc để làm sạch khỏi các tạp chất cơ học.


Phương pháp sản xuất

phương pháp hóa học

Phương pháp điện hóa


Phương pháp sữa
vôi

Na2CO3 +Ca(OH)2 → NaOH + CaCO3

Phương pháp Ferit

có 2 giai đoạn

Giai đoạn 1:
Na2CO3 + Fe2O3 → Na2O.Fe2O3 + CO2

Nhược điểm: phương pháp này
tốn nhiều Ca(OH)2 , sản phẩm
Ưu điêm : dễ tiến hành

thừa CaCO3 và cứ điều chế một

Giai đoạn 2:
Na2O.Fe2O3 +H2O → NaOH + Fe2O3

tấn xút bỏ đi 1000-1300 Kg
CaCO3 , thu được xút loãng 120
(g/l).

- Ưu điểm: không có sản phẩm thừa, xút đặc 370 (g/l) sau
đó cô đặc tạo xut rắn, Fe2O3 thu hồi đem sử dụng lại


Phương pháp điện

Phương pháp điện

phân catot rắn màng

phân catot rắn màng

ngăn

chon lọc ion

Phương pháp điện
phân catot thủy ngân


Ưu điểm : Phương pháp này cho phép nhận được kiềm (NaOH), clo và hydro trong cùng một thiết bị.

Sơ đồ công nghệ điện phân
catot màng ngăn


Sơ đồ khối điện phân catot màng ngăn


Ưu điểm:
- Cấu tạo gọn, chiếm ít diện tích mặt bằng.
- Trong quá trình làm việc khoảng không gian giữa
các điện cực luôn chứa đầy chất lỏng nên tránh được
tình trạng cạn nước muối, do đó không xảy ra sự cố rò
rỉ khí clo gây ô nhiễm môi trường tại nơi sản xuất.
- Độ bền của thùng điện phân với màng bán thấm cao
do đó đỡ tốn thời gian sửa chữa và giảm được thiệt hại
do phải ngừng máy để sửa chữa.

Nhược điểm:
- Việc chuyển sang công nghệ điện phân với màng trao

đổi ion đòi hỏi vốn đầu tư ban đầu tương đối cao, đặc
biệt giá màng trao đổi ion khá cao. Công nghệ này còn
đòi hỏi phải xử lý nước muối rất tốt để đạt độ tinh khiết
cao trước khi đưa vào điện phân.


sơ đồ công nghê catot rắn
màng chon lọc ion


sơ đồ khối catot rắn màng chon lọc
ion


Ưu điểm:
- Sản phẩm có nồng
độ cao hơn khi điện
phân theo phương pháp
catốt rắn có màng
ngăn.

Nhược điểm
- Vốn đầu tư rất cao, tốn
năng lượng. Phải dùng Hg
là kim loại quý, hiếm,
đồng thời lại độc hại.


-Thủy ngân được sử dụng một mặt làm
catot cho bể điện phân, một mặt để tạo

hỗn hống với natri.
Cơ sở lý thuyết quá
trình điện phân theo
phương pháp catôt
thủy ngân

-Thủy ngân không bị tiêu hao trong quá trong
sản xuất, vì tất cả các bể điện phân đều hoạt
động theo chu trình khép kín đối với thủy ngân.