Pokiaľ ide o chemický priemysel, ťažký sóda je dobre známa a široko používaná zlúčenina. Ako ťažký dodávateľ popola sódy často dostávam od zákazníkov rôzne otázky a ten, ktorý sa často objavuje, je o hodnote pH roztoku sódy popola. V tomto blogu sa podrobne ponorím do tejto témy a skúmam, čo je silné sodné popoly, ako sa určuje pH jeho riešenia a faktory, ktoré môžu ovplyvniť túto hodnotu pH.
Čo je to ťažký sodný popol?
Ťažký sodný popol, chemicky známy ako uhličitan sodný ($ Na_2co_3 $), je anorganická zlúčenina. Líši sa od ľahkého sódy popola hlavne z hľadiska hustoty a veľkosti častíc. Ťažký sodný popol má vyššiu hustotu a väčšiu veľkosť častíc, vďaka čomu je vhodnejšia pre aplikácie, v ktorých je potrebný hustejší produkt, napríklad v priemysle skla.
Koncept pH
Predtým, ako sa ponoríme do pH ťažkého roztoku popola, stručne preskúmajme, čo je pH. Stupnica pH je mierou kyslosti alebo zásady roztoku. Vraca sa od 0 do 14, kde sa pH 7 považuje za neutrálne. Roztoky s pH menším ako 7 sú kyslé, zatiaľ čo roztoky s pH vyšším ako 7 sú zásadité alebo základné. PH je definované ako negatívny logaritmus (báza 10) koncentrácie vodíkových iónov ($ [h^+] $) v riešení vyjadreným ako $ ph = -log [h^+] $.
pH ťažkého roztoku popola
Keď sa vo vode rozpustí ťažký sodný popol ($ Na_2co_3 $), prechádza hydrolýzovými reakciami. Uhličitanový ión ($ co_3^{2 -} $) reaguje s molekulami vody v procese dvoch krokov:
Prvý krok hydrolýzy je:
$ Co_3^{2-} + h_2o \ rightleftharpoons hCO_3^- + oh^- $
Druhým krokom hydrolýzy je:
$ HCO_3^-+H_2O \ RIGRAFTHARPOONS H_2CO_3+OH^-$
Tieto reakcie vedú k produkcii hydroxidových iónov ($ OH^-$) v riešení. Pretože prítomnosť hydroxidových iónov robí roztok základným, roztok sodného popola má pH viac ako 7.
Všeobecne platí, že roztok 1% (hm./obj.) Roztoku ťažkej sódy pri teplote miestnosti (okolo 25 ° C) má pH približne 11,6 - 11,8. Presná hodnota pH sa však môže líšiť v závislosti od niekoľkých faktorov.
Faktory ovplyvňujúce pH roztoku popola ťažkého sódy
Koncentrácia
Koncentrácia silného sódy v roztoku hrá významnú úlohu pri určovaní jej pH. Ako sa zvyšuje koncentrácia silného sodného popola, zvyšuje sa aj koncentrácia uhličitanových iónov v roztoku. Podľa vyššie uvedených hydrolytických reakcií bude viac uhličitanových iónov reagovať s vodou, aby sa vytvorili viac hydroxidových iónov, čo vedie k vyššej hodnote pH. Napríklad koncentrovanejší roztok sodného popola, napríklad 5% (hm/v), bude mať vyššie pH v porovnaní s 1% roztokom.
Teplota
Teplota môže tiež ovplyvniť pH ťažkého roztoku popola. Hydrolytické reakcie uhličitanových iónov sú endotermické procesy. Podľa princípu Le Chateliera zvýšenie teploty posunie rovnováhu hydrolytických reakcií doprava, čo viedlo k výrobe viac hydroxidových iónov. Výsledkom je, že pH roztoku sa zvýši so zvýšením teploty. Naopak, zníženie teploty posunie rovnováhu doľava, čím sa zníži koncentrácia hydroxidových iónov, a tým zníži pH.
Nečistota
Prítomnosť nečistôt v silnom sóde popolček môže ovplyvniť pH roztoku. Ak silným sódovým popolom obsahuje kyslé nečistoty, ako sú kyslé soli alebo iné kyslé zlúčeniny, tieto nečistoty môžu reagovať s hydroxidovými iónmi produkovanými počas hydrolýzy uhličitanových iónov. Tým sa zníži koncentrácia hydroxidových iónov v roztoku, čo vedie k nižšej hodnote pH. Na druhej strane, ak existujú základné nečistoty, prispejú k zvýšeniu koncentrácie iónov hydroxidov a vyššiemu pH.
Aplikácie a význam pH v roztokoch silných sódy
Výroba skla
V priemysle v skle je ťažká sóda kľúčová surovina. PH ťažkého roztoku sodného popola použitého v tomto procese je rozhodujúce. Správne pH pomáha pri riadení procesu topenia a vlastností konečného skla. Napríklad základná povaha roztoku silného sodného popola môže reagovať s oxidom kremičitým a inými kyslými zložkami v sklenenej dávke, čo uľahčuje tvorbu homogénnej taveniny a ovplyvňuje viskozitu a priehľadnosť skla.
Odvetvie detergentu
V detergentnom priemysle sa používa aj ťažký sodný popol. Alkalické pH jeho roztoku pomáha pri odstraňovaní nečistôt a mastnoty. Hydroxidové ióny v roztoku môžu reagovať s mastnými kyselinami v nečistotách a ich premeniť na rozpustné mydlá. To uľahčuje umývanie nečistôt z rôznych povrchov.
Súvisiace zlúčeniny v chemickom priemysle
V chemickom priemysle existujú okrem silného popolu sódy aj ďalšie dôležité alkalické zlúčeniny. NapríkladDusičnan sodnýje široko používaná zlúčenina v hnojivách, pyrotechnike a produkcii kyseliny dusičnej.Metabisulfit sodnýsa bežne používa ako redukčné činidlo, antioxidant a konzervačný prostriedok.Dusitan sodnýmá aplikácie v potravinárskom priemysle ako konzervačný a farebný fixačný, ako aj pri chemickej syntéze rôznych zlúčenín.
Kontakt pre nákup a diskusiu
Ak máte záujem o vysoký sodný popol alebo máte akékoľvek otázky týkajúce sa jeho vlastností, aplikácií alebo problémov súvisiacich s pH, odporúčam vám osloviť diskusiu o nákupe. Či už ste malý užívateľ alebo priemyselný výrobca s veľkým rozsahom, môžem vám poskytnúť vysoko kvalitné výrobky z vysokej sódy a profesionálnu technickú podporu.
Odkazy
- Atkins, PW a De Paula, J. (2014). Fyzikálna chémia. Oxford University Press.
- Chang, R. (2010). Chémia. McGraw - Hill.
- Haynes, Wm (ed.). (2014). Príručka CRC chémie a fyziky. CRC Press.