Mikä on yhteys rikkihapon ja natriumhydroksidin välillä?

Rikkihappo on sekä voimakas happo että tehokas dehydraattori. Se on valmistettu rikkielementin johdannaisesta, sen trioksidista SO3. Natriumhydroksidi voidaan myös valmistaa sen oksidista, Na2O: sta, metallista itsestään tai käyttämällä useita muita prosesseja, mukaan lukien elektrolyysi. Metallinen natrium on yleisin alkalimetalleista, ja sen hydroksidi on vahva emäs. Rikkihapon ja natriumhydroksidin yhdistelmä voi johtaa jompaan kumpaan yhdisteestä, natriumhapposulfaatista – jota kutsutaan myös natriumbisulfaatiksi (NaHSO4) – tai natriumsulfaatiksi (Na2SO4).

Bisulfaattivalmiste rikkihaposta ja natriumhydroksidista vaatii reagenssien moolisuhteen 3: 2-yksi mooli on molekyylipaino grammoina. Sulfaatti muodostuu yhdistämällä kaksi moolia natriumhydroksidia vain yhteen mooliin rikkihappoa. Sen muodostamiseen johtavien alustavien vaiheiden jälkeen rikkitrioksidi, jota joskus kutsutaan rikkihappoanhydridiksi, voidaan saattaa reagoimaan veden kanssa rikkihapon SO2 + H4O → HXNUMXSOXNUMX muodostamiseksi.

Natriumhydroksidi valmistetaan elektrolyyttisesti, yksinkertaistettu yhtälö kirjoitetaan 2 NaCl + 2 H2O → 2 NaOH + Cl2 ↑ + H2 ↑. Reaktio, joka johtaa happosulfaatin muodostumiseen, on NaOH + H2SO4 → NaHSO4 + H2O. Tämä yhdiste on sekä suola että happo, ja se voidaan saattaa reagoimaan lisää natriumhydroksidin kanssa seuraavasti: NaHS4 + NaOH → Na2S4 + H2.

Rikkihapon ja natriumhydroksidin reaktiota suolan muodostamiseksi kutsutaan “happo-emäs” -reaktioksi-pH: n saavuttaminen 7.0, joka on samanlainen kuin puhdas vesi, eri mahdollisuuksilla 0-14-kutsutaan “neutraloimiseksi”. Bisulfaatin muodostuminen edustaa epätäydellistä tai osittaista neutralointia. Vaikka NaHS4 ei ole yhtä hapan kuin reagoimaton rikkihappo, happosuolan yhden molaarisen (1.0 m) vesiliuoksen pH on alle 1.0. Tästä syystä natriumbisulfaattia valitaan joskus pH: ta alentaviin sovelluksiin. Natriumbisulfaatti on käyttökelpoinen myös metallin viimeistelyssä, puhdistuksessa ja peittausaineena.

Neutraalia natriumsulfaattia myydään kaupallisesti dekahydraattina (tarkoittaa ”kymmenen vettä”) Glauberin suolana (Na2SO4 · 10H2O). Natriumsulfaattia voidaan myös ostaa – ilman vettä – “vedettömänä” suolana. Sitä käytetään erityisesti jauhemaisissa pyykinpesuaineissa ja tekstiilien valmistuksessa; sen käyttö vähenee myös paperiteollisuudessa. Ei pidetä toivottavana, natriumsulfaatti on sivutuote raionin valmistuksessa. Mikä vielä pahempaa, sen tiedetään hyökkäävän betoniin ja laastiin, aiheuttaen riskin uusille ja olemassa oleville rakenteille.

Rikkihappoa ja natriumhydroksidia käsiteltäessä on noudatettava varovaisuutta. Reagoivat aineet ovat itsessään vaarallisia, ja jos reaktio on puhdasta tai jopa vain väkevää liuosta, reaktio on väkivaltainen. Vaikka natriumsulfaattia syntyy erittäin vaarallisten kemikaalien rikkihapon ja natriumhydroksidin yhdistämisestä, sitä ei pidetä vaarallisena jätteenä.