Kemija je znanost koja proučava različite reakcije koje se događaju u prirodi, kao i interakciju nekih spojeva s drugima. Glavne tvari ovdje su kiseline i lužine, reakcije između kojih se obično nazivaju neutralizacija. Oni dovode do stvaranja soli topive u vodi.
Što je lužina
Alkalni hidroksidi (metali prve skupine glavne (A) podskupine u periodnom sustavu kemijskih elemenata D. I. Mendeljejeva) i zemnoalkalnih (metali druge skupine glavne (A) podskupine, uključujući kalcij) metali koji nasilno stupaju u interakciju s vodom i potpuno se otapaju u njoj nazivaju se lužine. Budući da su u stanju uništiti organski materijal (kožu, drvo, papir), nazivaju se kaustičnim. Na primjer, kalijev hidroksid (KOH) je kaustična potaša, barij (Ba(OH)2) je kaustični barij, i tako dalje.
Fizička svojstva jakih baza
Na temelju definicije što je lužina, možemo dodati da su ovi hidroksidi također čvrsti higroskopni (sposobni apsorbirati pare iz zrakavoda) bijela tvar. Najjače lužine su cezijev hidroksidi CsOH i radij Ra(OH)2. Alkalijske reakcije najčešće su popraćene oslobađanjem topline (egzotermne). Također, fizička svojstva takvih baza uključuju njihovu sposobnost otapanja u nekim organskim spojevima, na primjer, u alkoholima: metanolu i etanolu.
Kemijska svojstva
Otopine lužina sposobne su ući u različite reakcije.
Jake baze imaju sposobnost interakcije s kiselim i amfoternim oksidima:
- KOH + SO3=K2SO4 + H2O (SO3 je kiseli oksid);
- 2KOH + Al2O3=2KAlO2 + H2O (fuzijska reakcija, odvija se pri zagrijavanju, gdje je Al2O3 amfoterni oksid);
- 2KOH + Al2O3 + 3H2O=2K[Al(OH)4] (reakcija se nastavlja stvaranjem topive kompleksne soli - kalij tetrahidroksoaluminata).
Pri reakciji s amfoternim metalima (Zn, Al i drugi) također je moguće stvaranje taline i odgovarajuće kompleksne soli. Štoviše, obje reakcije popraćene su razvojem plinovitog vodika:
- 2KOH + 2Al=2KAlO2 + H2;
- 2KOH + 2Al + 6H2O=2K[Al(OH)4] + 3H2.
Alkalije također mogu reagirati sa solima, što rezultira stvaranjem druge baze i druge soli. Uvjet za nastavak reakcije je da, kao rezultat, jedna od nastalih tvari mora biti netopiva u vodi:
NaOH + CuSO4=Na2SO4 + Cu(OH)2.
Kao što je ranije spomenuto, lužine i kiseline ulazereakcija neutralizacije, nastaju sol i voda:
NaOH + HCl=NaCl + H2O.
Alkalije reagiraju s drugim bazama samo ako su hidroksidi amfoternih metala:
NaOH + Al(OH)3=Na[Al(OH)4].
Neki od njih mogu komunicirati s mnogim organskim tvarima: esterima, amidima, polihidričnim alkoholima:
2C2H6O2 + 2NaOH=C2H4O2Na2 + 2H2O (proizvod reakcije je natrijev alkoksid).
Kako se prave jake dna
Alkalije se dobivaju na razne načine kako u industriji tako iu laboratorijima.
U industrijskoj industriji postoji nekoliko metoda za proizvodnju lužina: piroliza, vapno, ferit, elektroliza, koja se dijeli na dijafragmsku, membransku i živinu metodu na tekućim i čvrstim katodama.
Ovo je elektroliza otopina natrijevih i kalijevih klorida, nakon čega se na anodi i katodi oslobađaju klor i vodik i dobivaju se odgovarajući hidroksidi:
- 2NaCl + 2H2O=H2 + Cl2 + 2NaOH;
- 2KCl + 2H2O=H2 + Cl2 + 2KOH.
Prilikom pirolize na 1000 stupnjeva dolazi do stvaranja natrijevog oksida u prvoj fazi:
Na2CO3=Na2O + CO2.
U drugoj fazi, dobiveni ohlađeni oksid se otopi u vodi, čime se dobiva potrebna lužina:
Na2O + H2O=2NaOH.
Laboratoriji također koriste elektrolizu. Alkalije se također mogu dobiti izlaganjem odgovarajućih metala vodi ili reakcijom soli tih metala s drugim bazama, što rezultiradobiva se potrebna lužina, a drugi produkt reakcije, netopiv u vodi, je sol.
Kada su cezij i voda u interakciji, dobiva se cezijev hidroksid i oslobađa se vodik (reakcija se odvija čak i na temperaturi od -120 stupnjeva):
2Cs + 2H2O=2CsOH + H2.
Kao rezultat djelovanja vode na litijev oksid, dobiva se lužina:
Li2O + 2H2O=2LiOH + H2.
Prijava
Na temelju same definicije što je alkalija, može se razumjeti da se one naširoko koriste ne samo u industriji, već iu svakodnevnom životu:
- Dezinfekcija ribnjaka za ribolov.
- Kao gnojivo.
- U farmaceutskim proizvodima.
- U proizvodnji papira.
- Proizvodnja sintetičke gume.
- Dobivanje sapuna i deterdženata.
- Komponente elektrolita u alkalnim baterijama.
- Apsorber ugljičnog dioksida (litijev hidroksid).
- Proizvodnja maziva.
- Bojila u proizvodnji hrane (aditivi za hranu).
- Baterijski elektroliti (kalijev hidroksid).
- Čišćenje kanalizacijskih cijevi i sudopera od začepljenja hrane.
- Neutralizacija kiseline.
- Katalizatori u kemijskoj industriji.
- Kemijska obrada fotografija.
Mjere opreza
Postaje očito da lužine poput hidroksida natrija, litija, kalija, cezija i drugih mogu ozbiljno oštetiti i spaliti kožu i sluznicu očiju, čak i ako tamo dođu i najmanje čestice spoja. Da bi se to spriječilopotrebno je nositi zaštitne naočale, gumene rukavice i kombinezon koji su obrađeni posebnim tvarima koje ne dopuštaju interakciju materijala s lužinama.
