Hidróxido de sodio
El hidróxido de sodio puro, NaOH, es un sólido incoloro que no se encuentra en la naturaleza, sino que se produce a gran escala a partir de materias primas fácilmente disponibles. Se utiliza ampliamente en muchos procesos químicos.
Debido a su propensión a provocar quemaduras químicas al entrar en contacto con muchas sustancias, se la conoce como soda cáustica.
El uso de la solución de hidróxido de sodio se remonta a las primeras culturas afroorientales, donde conocían la reacción del carbonato de sodio con la piedra caliza calcinada (caustificación de la sosa).
En tumbas egipcias que datan del siglo III a.C., cerca de la pirámide de Keops se han encontrado vasijas de alabastro que contenían una solución de hidróxido de sodio al 3%.
Los primeros registros escritos de la producción de sosa cáustica durante los primeros años d.C. procedían de Egipto y la India.
Tabla de contenido
1. Propiedades del hidróxido de sodio
Determinar las propiedades físicas y químicas del hidróxido de sodio puro es una tarea desafiante debido a su alta afinidad por el agua.
En la mayoría de los casos, las propiedades del hidróxido de sodio impuro se extrapolan para estimar las propiedades de la sustancia pura.
De manera similar, cuando se estudian soluciones acuosas de hidróxido de sodio, las propiedades físicas dependientes de la concentración son difíciles de determinar debido a su tendencia a la sobresaturación.
1.1. Propiedades físicas del hidróxido de sodio
Algunas propiedades físicas del hidróxido de sodio sólido son las siguientes:
- la masa molar del hidróxido de sodio es 40 g/mol
- Aspecto: blanco, cristalino
- Densidad del hidróxido de sodio (líquido, 350 °C)= 1,77 g/cm3
- pf (sin refrescos ni agua) 322 ± 2 °C
1.2. Reacciones químicas del hidróxido de sodio.
El hidróxido de sodio es una base fuerte.
El hidróxido de sodio puro es fuertemente higroscópico, lo que dificulta determinar sus propiedades físicas y químicas. Se disuelve en agua con liberación de calor y forma seis hidratos distintos.
Durante el transporte y almacenamiento de soluciones de hidróxido de sodio, los contenedores deben calentarse o aislarse ya que los puntos de fusión de algunos hidratos son superiores a 0°C.
El NaOH reacciona fácilmente con el dióxido de carbono atmosférico en presencia de humedad para producir carbonato de sodio. De manera similar, reacciona con monóxido de carbono bajo presión y en presencia de humedad para producir formiato de sodio.
La alta afinidad del hidróxido de sodio por el agua da como resultado una reducción de la presión del vapor de agua, lo que lo convierte en un agente secante eficaz. Es moderadamente soluble en metanol y etanol.
El hidróxido de sodio anhidro reacciona lentamente con la mayoría de las sustancias, incluidos metales como Fe, Mg, Ca y Cd, que son atacados sólo ligeramente a temperatura ambiente. Sin embargo, las tasas de corrosión aumentan significativamente al aumentar la temperatura.
Los metales nobles como el níquel, la plata, el oro y el platino sólo se ven ligeramente afectados, especialmente cuando se exponen a atmósferas oxidantes.
Por el contrario, los metales anfóteros como el zinc, el aluminio, el estaño y el plomo son atacados por una solución diluida de hidróxido de sodio a temperatura ambiente, mientras que el hierro, el acero inoxidable y el níquel son relativamente resistentes.
El hidróxido de sodio también reacciona con ácidos orgánicos e inorgánicos para formar sales de sodio.
2. Producción de hidróxido de sodio.
Para obtener información sobre la producción de una solución de hidróxido de sodio, consulte este artículo.
Para la producción de hidróxido de sodio sólido (anhidro), consulte este artículo.
3. Usos del hidróxido de sodio (sosa cáustica)
La mayoría de sus consumidores utilizan ampliamente soluciones acuosas diluidas de hidróxido de sodio. Más del 56% de la producción se destina a la industria química.
Las aplicaciones de la química inorgánica incluyen la fabricación de sales de sodio, la regulación del pH y la digestión de minerales alcalinos.
La industria química orgánica utiliza hidróxido de sodio para diversos fines, incluida la producción de intermedios aniónicos nucleofílicos, eterificación, esterificación, reacciones de saponificación, catálisis básica y producción de bases orgánicas libres.
La solución de hidróxido de sodio también se utiliza para depurar gases residuales y neutralizar aguas residuales.
En la industria papelera se utiliza para cocinar la madera para eliminar la lignina. La industria textil emplea una solución de hidróxido de sodio para fabricar viscosa y fibras discontinuas de viscosa, y la mercerización se utiliza para mejorar la superficie del algodón.
En la industria de los detergentes se utilizan cantidades importantes de hidróxido de sodio para la producción de fosfato de sodio.
La saponificación de grasas y aceites con solución de hidróxido de sodio se utiliza para fabricar jabones y se producen detergentes a partir de ácidos sulfónicos orgánicos e hidróxido de sodio.
La industria del aluminio utiliza principalmente hidróxido de sodio para el tratamiento de la bauxita.
Los intercambiadores de iones para la purificación de agua y el tratamiento de aguas residuales se regeneran utilizando una solución diluida de hidróxido de sodio en plantas de abastecimiento de agua.
Otros consumidores de hidróxido de sodio incluyen la tecnología de galvanoplastia, las industrias del gas natural y del petróleo, las industrias del vidrio y del acero y la extracción de oro (lixiviación con cianuro).
La industria alimentaria emplea hidróxido de sodio para diversos fines de limpieza, incluido pelar patatas y desengrasar.
En la producción de pulpa y papel, el consumo de sosa cáustica representa aproximadamente una cuarta parte de la demanda mundial de sosa cáustica. Es probable que el crecimiento de la demanda siga siendo lento ya que estos mercados están relativamente maduros.
El 75 % restante de la demanda mundial de NaOH tiende a depender de la salud de la base manufacturera local, que está ligada al producto interno bruto local.
Referencia
- Sodium Hydroxide; Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry. Weinheim: Wiley-VCH.- https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/14356007.a24_345.pub2
