Е́дкий натр, также каустическая со́да, гидроо́кись или гидрокси́д на́трия (лат.Nátrii hydroxídum, Sodii hydroxídum) — самая распространённая щёлочь, неорганическое соединение с химической формулой NaOH. Бесцветные (белые), очень гигроскопичные (жадно впитывающие влагу) кристаллы, гигроскопичность которых выражена немного сильнее, чем у едкого кали, на воздухе едкий натр «расплывается», активно поглощая пары воды и углекислый газ из воздуха. Водные растворы NaOH имеют сильнощелочную реакцию.
За год в мире производится и потребляется более 60 миллионов тонн едкого натра, эта щёлочь имеет очень широкое применение в промышленности. Едкий натр гигроскопичен, токсичен, вызывает химические ожоги, при попадании в глаза может вызвать слепоту, водный раствор разрушает изделия из алюминия. При работе с веществом в лаборатории необходимо использование защитных перчаток и защитных очков.
...Дэви заметил, что в ртути растворяется, при пропускании тока, особый металл, менее летучий, чем ртуть, и способный разлагать воду, вновь образуя едкий натр.[1]
При дальнейшем понижении температуры можно заметить, что при -80° Cовершенно прекращается уже действие серной кислоты на едкий натр.[2]
— Сергей Серков, «Физика. Лекция четвертая», 1925
На дне той клетки едким натром
Травится Терек, и руда
Орёт пред всем амфитеатром...[3]
— Борис Пастернак, «Волны» (из книги «Второе рождение»), 1931
Кавендиш и его слуга вращали стеклянное колесо электрической машины. Азот и кислород в трубке медленно соединялись друг с другом, превращаясь в оранжевый дым. Едкий натр уничтожал этот дым, впитывал его в себя.[4]
Рэлей накачал в баллон несколько литров азота и кислорода, а потом стал вгонять туда насосом раствор едкого натра. Едкий натр фонтаном врывался в баллон и вытекал из него по особой стеклянной трубочке.[4]
— Сергей Погодин, «Незримые нити, связывающие нас с прошлым...», 1968
Зачем нужно едкое кали? В самом деле, зачем? Ведь свойства этой щелочи и более дешёвого едкого натра практически одинаковы.[7]
— Борис Горзев, «Что вы знаете и чего не знаете о калии и его соединениях», 1968
В революционной Франции остро ощущался недостаток едкого натра, так как сырьем для его производства служила сода, ввоз которой из Испании был прекращен.[8]
В производстве хлора и едкого натра электролизом поваренной соли используют катоды из металлической ртути. Для получения тонны едкого натра нужно от 125 до 400 граммов элемента № 80.[9]
— Борис Казаков, «Ртуть», 1968
...производство хлора — это одновременно производство едкого натра и водорода.[10]
Вещество обладает запахом, похожим на запах винного спирта и одновременно напоминающим запах камфоры, оно легче воды и довольно легко смешивается с последней, имеет жгучий и ароматичный вкус. ― Металлический натрий действует на него постепенно, причем выделяется газ, и образуется белая порошкообразная щелочная масса, которая при обработке водой дает едкий натр и прежнюю алкогольную жидкость.[12]
— Александр Бутлеров, «Теоретические и экспериментальные работы по химии», 1851-1886
...следуя нашему только что развитому представлению о строении метильного спирта, — надо ожидать, что в нем три атома водорода станут обнаруживать химическое содержание, подобное содержанию водорода углеводородов, а один, четвертый, атом водорода, отнесется к реагентам, подобно водороду воды, потому что он находится почти в той же зависимости от кислорода, как и водород в воде. Факты подтверждают эти априорические выводы самым явным и блестящим образом. Если действовать на воду металлическим натрием, то происходят, как известно, выделение водорода и образование едкого натра, который есть не что иное, как продукт замещения одного атома водорода в воде натрием.[12]
— Александр Бутлеров, «Современное значение теории химического строения», апрель 1879
Сильные основания не связываются миозином. С помощью тропеолина 000 № 1, который обнаруживает свободные растворимые гидроокиси металлов, я не смог констатировать достаточно ясного связывания этих оснований миозином. Однако, я не могу замалчивать того обстоятельства, что едкий натр, добавленный к миозину в таком небольшом количестве, чтобы как раз только вызвать его растворение, все же не давал такой ясной реакции с тропеолином, как такое же количество его в соответствующем количестве воды. Ввиду, однако, того, что другие белковые вещества, вызывающие покраснение лакмуса, как, например, казеин, так связывают едкий натр, что он совсем перестает изменять тропеолин, можно считать, что казеин образует соль с едким натром; исходя из этого ясно, что в том случае, если миозин действительно тоже связывает основание, то это, очевидно, происходит иначе, чем в случае с казеином.[13]
— Александр Данилевский, «Миозин, его получение, свойства, превращение в синтонин и обратное образование из последнего», 1881
Углеводороды и их нитропроизводные не дают этой цветной реакции. Для этих исследований можно заранее приготовить реактив, который долго сохраняется. Для этого растворяют на холоду в 300 см3 воды 3 г сульфаниловой кислоты и немного больше 1,5 г нитрита натрия, после чего прибавляют несколько капель раствора едкого натра. Полученный раствор соломенно-желтого цвета, сохраняемый при обычной температуре больше года, не изменяется. Берут 4-6 см3 испытуемой жидкости, прибавляют к ней 10-30 капель этого раствора и столько концентрированной соляной кислоты, чтобы вызвать разложение нитрита. Оставляют смесь стоять без нагревания в течение пол-или одной минуты и прибавляют небольшой избыток едкого натра. Если жидкость содержит ароматическую группу, способную давать вышеописанную цветную азореакцию, то смесь тотчас же по прибавлении едкого натра приобретает ясно выраженный оранжевый или оранжево-красный цвет. Эта реакция настолько интенсивна и настолько чувствительна, что она не маскируется никакими посторонними веществами, образующимися в животном организме; единственное, что нужно иметь в виду, это то, что окраска может появиться не сразу, а через несколько минут. Сам по себе реактив не дает цветной реакции даже при часовом стоянии с избытком кислоты; не дает он ее и в том случае, если по добавлении едкого натра ждать несколько часов. Если оставить стоять эту жидкость, особенно с избытком едкого натра, то через некоторое время красный цвет переходит в коричневый, что никогда не наблюдается в случае ароматических соединений. Если нагреть щелочную жидкость, то красный цвет довольно быстро исчезает в первом случае, тогда как во втором случае оранжево-красный цвет становится более тёмным.[13]
— Александр Данилевский, «О распределении в природе ароматической группы, происходящей из животных и растительных тканей», 1884
Но наиболее полное превращение происходит при комбинированном действии на белковые и белковинные вещества гидратационных и редукционных условий. Так, например, нагревание с 3-5-7% NaHO действует гораздо сильнее и быстрее, если в горячую смесь опустить куски цинка и железа, вследствие чего начинается умеренное развитие водорода за счет разлагающейся гальваническими токами воды, кислород которой окисляет цинк.[13]
Гидроксид калия, или едкое кали, КОН получается аналогично гидроксиду натрия — электролизом раствора хлорида калия. Хотя действие его такое же, как и гидроксида натрия, но применяется он гораздо реже, ввиду его более высокой стоимости.[14]:550
Амальгама натрия легко разлагается водой. Эти два обстоятельства сыграли и продолжают играть очень важную роль в хлорной промышленности. В производстве хлора и едкого натра электролизом поваренной соли используют катоды из металлической ртути. Для получения тонны едкого натра нужно от 125 до 400 граммов элемента № 80. Сегодня хлорная промышленность — один из самых массовых потребителей металлической ртути.[9]
Прежде всего понижение температуры обычно влияет на скорость химических реакций, все более их замедляя и в конце концов прекращая. В минувшие годы, когда температура наших лабораторий вследствие топливного кризиса, была низка, многие с удивлением замечали это ослабление скорости реакций. Так всегда бурная реакция действия серной кислоты на цинк с выделением водорода поддавалась действию минувшей разрухи и протекала весьма лениво. При дальнейшем понижении температуры можно заметить, что при -80° Cовершенно прекращается уже действие серной кислоты на едкий натр.[2]
— Николай Одноралов, «Дробовое ружье и стрельба из него», 1926
Раствором для элементов служит раствор едкого калия или едкого натра в воде. Что касается цинка, то таковой обязательно должен быть амальгамирован, т. е. покрыт ртутью. <...> Вместо едкого натра с тем же успехом можно применить и едкий калий, составляя из него раствор в той же пропорции. Ввиду того, что раствор едкого натра, равно как и едкого калия, под действием воздуха легко разлагается, на поверхность раствора наливают тонкий слой какого-либо масла или парафина; кроме того, цинковую палочку или пластинку, в том месте, где она входит в раствор, необходимо покрыть асфальтовым лаком или надеть на нее резиновую трубку и т. п. , так как раствор в этом месте особенно сильно разъедает цинк.[17]
Как приготовить едкий натр. Едкий натр, применяемый в элементах типа Лаланда, можно приготовить следующим способом: вскипятить 10 чайных стаканов (около 2 кг) воды и всыпать в нее 120 г кальцинированной соды или, за ее отсутствием, 250 г кристаллической бельевой соды. Когда сода растворится, в раствор кладут 250 г негашеной извести и размешивают; если при этом произойдет чрезмерное бурление жидкости, в нее наливают около 1/2 стакана воды. По окончании бурления, раствор снимают с огня и дают отстояться, причем известь оседает на дно, поверх же неё получается прозрачная, соломенного цвета жидкость, которая и есть раствор едкого натра. Означенный раствор можно уже непосредственно применить в дело. Едкий натр в твёрдом состоянии можно получить путем выпаривания раствора.[18]
— Николай Диогарди, «Новый четырехполюсный громкоговоритель», 1928
Он знал, что под действием электрических искр кислород вступает в химическое соединение с азотом. И в самом деле, как только посыпались искры, стеклянная трубка наполнялась оранжево-красным дымом. — Оранжево-красный дым — это окислы азота, соединение азота с кислородом. Кавендиш набрал в пипетку раствор едкого натра и впустил несколько капель этой жидкости внутрь изогнутой трубки. Оранжевый дым сейчас же исчез. Он без остатка растворился в едком натре. <...> Целых три недели, днем и ночью, сменяя друг друга, Кавендиш и его слуга вращали стеклянное колесо электрической машины. Азот и кислород в трубке медленно соединялись друг с другом, превращаясь в оранжевый дым. Едкий натр уничтожал этот дым, впитывал его в себя. Все меньше и меньше азота с кислородом оставалось в трубке. <...> Ртуть заполнила оба колена трубки. Значит, весь азот, который был в трубке, соединился с кислородом и вместе с ним растворился в едком натре. Но, приглядевшись внимательнее, Кавендиш увидел над ртутью и едким натром крохотный пузырёк газа. Кавендиш ещё раз пропустил электрическую искру. Но пузырек не исчезал. Генри Кавендиш, по своему обыкновению, точно записал все подробности опыта.[4]
Рэлей накачал в баллон несколько литров азота и кислорода, а потом стал вгонять туда насосом раствор едкого натра. Едкий натр фонтаном врывался в баллон и вытекал из него по особой стеклянной трубочке. В то же время Рэлей включил электрическое напряжение. Посыпались искры, и под действием этих искр азот стал вступать в химическое соединение с кислородом. Рэлею только этого и надо было: он знал, что, едва лишь азот соединится с кислородом, его можно будет выгнать из баллона с помощью едкого натра. Едкий натр (об этом писал и Кавендиш) поглощает соединение азота с кислородом. И в самом деле: через несколько часов весь азот, который был в баллоне, соединился с кислородом и ушел прочь из баллона вместе со струей едкого натра. Азот ушел из баллона, но баллон не совсем опустел. На это указывал манометр — прибор, которым измеряют давление газа на стенки сосуда. Значит, в баллоне остался какой-то газ — очевидно, тот самый подмешанный к азоту газ, который так упорно искали Рэлей и Рамзай.[4]
Производство вискозного искусственного шёлка — самое простое и самое дешевое. Основное сырье для вискозного шелка — целлюлоза, едкий натр и сероуглерод. Подсушенную целлюлозу замачивают в ваннах-прессах в растворе едкого натра. В результате получается соединение целлюлозы со щелочью; которое называется алкали-целлюлозой (от слова алкали — щёлочь). Этот процесс называется мерсеризацией.[19]
Первый способ получения водорода действием алюминия на едкий натр, предложенный А. И. Горбовым, был принят Главным инженерным управлением Военного министерства России...[20]
— Александр Арбузов, Краткий очерк развития органической химии в России, 1948
Только в 1755 году английский химик Джозеф Блэк доказал, что это два совершенно разных вещества, что в белой магнезии и жженой магнезии содержится нечто отличное от того, что содержат в себе мрамор и жженая известь. И прошло еще целых полвека, пока это нечто сумели получить в чистом виде. В 1807 году Гемфри Дэви положил в платиновые чашки влажные куски едкого натра и едкого кали и, пропустив через них электрический ток, впервые выделил металлический натрий и металлический калий. В 1808 году искусному экспериментатору удалось сделать то же самое с магнезией и выделить новый элемент из группы щелочных земель. По имени магнезии Дэви назвал новый элемент магнием.[5]
Щелочной способ (сульфатный) <получения бумаги> — обработка древесины раствором едкого натра NaOH, сернистого натрия Na2S и сульфата натрия Na2SO4. <...> Полученную смесь обрабатывают затем известью; при этом происходит реакция и образуется варочный щелок, состоящий из смеси едкого натра, сернистого натрия и некоторого количества сульфата натрия. После варки целлюлоза имеет темноватый оттенок.[21]
— Виктор Потапов, «Как делают бумагу», 1966
Зачем нужно едкое кали? В самом деле, зачем? Ведь свойства этой щелочи и более дешёвого едкого натра практически одинаковы. Разницу между этими веществами химики обнаружили лишь в XVIII веке. Самое заметное различие между NaOH и КОН в том, что едкое кали в воде растворяется еще лучше, чем едкий натр.[7]
— Борис Горзев, «Что вы знаете и чего не знаете о калии и его соединениях», 1968
В революционной Франции остро ощущался недостаток едкого натра, так как сырьем для его производства служила сода, ввоз которой из Испании был прекращен. Решили получать едкий натр действием гидроокиси бария на хлористый натрий. С большим трудом разработали экономически выгодный способ приготовления гидроокиси бария из минерала барита (сернокислого бария). Было получено несколько сот килограммов гидроокиси бария; казалось, все трудности преодолены и успех обеспечен. Но вопреки всем таблицам сродства, гидроокись бария не реагировала с поваренной солью...[8]
Существуют два типа технологического оформления производства хлора: диафрагменный и ртутный. В первом случае катодом служит перфорированный железный лист, а катодное и анодное пространства электролизера разделены асбестовой диафрагмой. На железном катоде происходит разряд ионов водорода и образуется водный раствор едкого натра. Если в качестве катода применяют ртуть, то на нем разряжаются ионы натрия и образуется амальгама натрия, которая потом разлагается водой. Получаются водород и едкий натр. В этом случае разделительная диафрагма не нужна, а щёлочь получается более концентрированной, чем в диафрагменных электролизерах. Итак, производство хлора — это одновременно производство едкого натра и водорода.[10]
Вольтов столб, которым пользовался Дэви, состоял из 250 пар медных и цинковых пластин. Д.И. Менделеев так описывает открытие Дэви: «Соединяя с положительным (от меди или угля) полюсом кусок влажного (чтобы достичь гальванопроводности) едкого натра и выдолбив в нем углубление, в которое налита была ртуть, соединенная с отрицательным полюсом (катодом) сильного вольтова столба, Дэви заметил, что в ртути растворяется, при пропускании тока, особый металл, менее летучий, чем ртуть, и способный разлагать воду, вновь образуя едкий натр».[1]
В 1890 году был разработан электролитический способ получения элемента № 11. По существу это был перенос в промышленность опыта восьмидесятилетней давности ― опыта Дэви. Электролизу подвергали расплав едкого натра, только источники энергии были уже иные ― более совершенные, чем вольтов столб. Спустя 34 года американский инженер Д. Даунс принципиально изменил процесс электролитического получения натрия, заменив щёлочь гораздо более дешевой поваренной солью.[1]
Даже в списке великого француза Лавуазье (1743-1794), которого считают основателем химии, наряду с действительными элементами фигурируют и невесомые элементы: теплотвор и световое вещество. В первой половине XVIII века было известно 15 элементов, а к концу века число их возросло до 35. Правда, лишь 23 из них ― действительные элементы, остальные же ― или несуществующие элементы, или вещества, как едкие натр и калий, которые оказались сложными. К середине XIX века в химических руководствах описывалось уже свыше 50 неразложимых веществ.[22]
Цинковый купорос (обычно в сочетании с содой, едким натром, сульфитом или цианидом) применяется для депрессии сфалерита при флотации свинцово-цинковых, свинцово-медных, медно-цинковых и свинцово-медных руд.[23]
— Александр Абрамов, Глава XI. «Обоснование закономерностей депрессирующего действия реагентов...», 2012
Если металлические части мебели находятся в достаточно хорошем состоянии, операции по их снятию, очистке и консервации производит реставратор-мебельщик. Ржавчину с железных деталей удаляют 15-25%-ным раствором едкого натра (каустической соды), в который погружают детали. После обработки остатки хлоридов железа тщательно вымывают в кипяченой или дистиллированной воде.[24]
— Татьяна Матвеева, «Реставрация столярно-мебельных изделий», 1988
Едкий натр в мемуарах, письмах и дневниковой прозе
Он не мог понять, почему стали говорить и даже писать «замещение водорода на хлор» вместо «замещение водорода хлором», как всегда писали Менделеев и Бутлеров. Неизменно он поправлял тех, кто называл «число молекул» «количеством молекул» или употреблял слово «цифра» вместо «число». Он протестовал против смешения терминов «натр» (окись натрия) и «натрий» (металл), «кали» (окись калия) и «калий» (металл) и всегда подчеркивал, что надо говорить «едкий натр», «едкое кали», а не «едкий натрий» и «едкий калий», так как металлы едкими не бывают. Моя судьба сложилась так, что в молодые годы я работал сначала лекционным ассистентом у Н. С. Курнакова, а потом, когда Курнаков отказался от чтения лекций по общей химии, я в течение восьми лет ассистировал на лекциях Б. Н. Меншуткина.[6]
— Сергей Погодин, «Незримые нити, связывающие нас с прошлым...», 1968
Мама устроила сестру к себе в химическую лабораторию горно-металлургического техникума. Первое, что она там сделала, — уронила себе в туфлю кусок едкого натра — очень сильную щелочь, и почему — то не сразу его вытащила, натр прожег ногу до кости.[11]
Он шел с котомкой по дну балки, Где кости круч и облака Торчат, как палки катафалка, И смотрят в клетку рудника.
На дне той клетки едким натром
Травится Терек, и руда
Орёт пред всем амфитеатром
От боли, страха и стыда.[3]
— Борис Пастернак, «Волны» (из книги «Второе рождение»), 1931
Кто не знает про суму и посох?
Но вот этот, этот на колесах
Одного народа театр
Вышибет из глаз твоих раскосых
Не слезу уже, а едкий натр.[25]
↑Н. Л. Глинка. Общая химия: Учебное пособие для вузов (под. ред. В.А.Рабиновича, издание 16-е, исправленное и дополненное). ― Л.: Химия, 1973 г. ― 720 стр.
↑Автор всё время говорит об оксидировании или оксидной плёнке, в то время как речь идёт о плёнке сульфидной, конечно.
↑Одноралов Н. В. Гальванотехника в декоративном искусстве. Под ред. Е. И. Регирера. — Москва : Искусство, 1952 г. — 208 с.
↑М. И. Боголепов. Элементы типа Лаланда. — М.: «Радио Всем», № 9, 1928 г.
↑Н. Диогарди. Новый четырехполюсный громкоговоритель. — М.: «Радио Всем», № 21, 1928 г.
↑А. Ф. Буянов. «Искусственное волокно» — М.: «Наука и жизнь», № 7, 1947 г.
↑А. Е. Арбузов, Краткий очерк развития органической химии в России (монография). — М.-Л: 1948 г.
↑В. Потапов. Как делают бумагу. — М.: «Химия и жизнь», № 8, 1966 г.
Статья в Википедии
Медиафайлы на Викискладе
