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碱(一种无机化合物)

在酸碱电离理论中,碱指在水溶液中电离出的阴离子全部都是OH-的物质;在酸碱质子理论中碱指能够接受质子的物质;在酸碱电子理论中,碱指电子给予体。

在酸碱电离理论中,碱指在水溶液中电离出的阴离子全部都是OH-的物质;在酸碱质子理论中碱指能够接受质子的物质;在酸碱电子理论中,碱指电子给予体。 [1]

1. 按一个碱分子电离出氢氧根离子的个数分:一元碱 二元碱 多元碱

2. 按溶解性分:可溶性碱 微溶性碱 难溶性碱

4. 按用途分:工业碱 食用碱

工业碱:工业纯碱(碳酸钠Na2CO3)、工业烧碱(氢氧化钠NaOH)、工业重碱(NaHCO3)。工业碱的纯度和杂质(可能含有重金属等)含量满足一般性工业使用,工艺相对简单,可以进行大规模工业生产,对人体有危害。

食用碱:食用纯碱(碳酸钠Na2CO3,分子式相同,但没有工业纯碱的杂质)和食用小苏打(碳酸氢钠NaHCO3)。

综述:碱的化学性质共5条,又称为碱的通性。要注意的是有些性质只适用于可溶性的碱。

1碱溶液能与酸碱指示剂作用

碱溶液遇紫色石蕊试液变蓝(现象不明显,但有变化),遇无色酚酞溶液变红(现象明显)

2、碱能与非金属单质发生反应:

氯气与碱的歧化反应,如:

Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O (Br2、I2类似)

硫与碱的歧化反应,如:

3S+6NaOH=Na2SO3+2Na2S+3H2O

硅与碱的反应,如:

Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2

3碱能与酸发生反应,生成盐和水(这类反应通常被称作中和反应,此类反应放出大量热△H=57.3KJ/mol)

举例:工业上常用熟石灰(氢氧化钙)中和含过多硫酸的废水

Ca(OH)2+H2SO4=CaSO4+2H2O

4碱溶液能与酸性氧化物反应,生成盐和水

举例:这类反应最常见的就是实验室里用澄清石灰水检验二氧化碳的反应,但这类反应不属于复分解反应

CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2O

另外还有

2NaOH+SO2==Na2SO3+H2O

这个反应不符合两种离子化合物互相交换成分,故不是复分解反应

5碱溶液(相对强碱)能与盐反应,生成新碱(相对弱碱)和新盐

举例:这类反应常见的有实验室里制备氢氧化钠的反应,碱与盐的反应有两个要求,其一要求参与反应的碱与盐都要可溶于水,其二要求生成物中有沉淀、气体或水生成。

Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH

酸性氧化物

(1)概念:能与碱反应;生成盐和水的氧化物。如CO2、SO2、SiO2、SO3、Mn2O7等均属于酸性氧化物。

(2)注意:①酸性氧化物包括大多数非金属氧化物和少数金属氧化物(如Mn2O7),可见酸性氧化物不一定是非金属氧化物,少数非金属氧化物不是酸性氧化物,如CO、H2O等。②酸性氧化物多数能溶于水,跟水化合生成酸,也有少数酸性氧化物不溶于水,也不能与水反应化合生成酸,如SiO2

6和有机物反应,使之水解(部分碱所拥有的性质)

通常用氢氧化钠水溶液作水解剂,反应通式如下:

R-X+NaOH─→R-OH+NaX

Ar-X+2NaOH─→Ar-ONa+NaX+H2O

式中R、Ar、X分别表示烷基、芳基、卤素。脂链上的卤素一般比较活泼,可在较温和的条件下水解,如从氯苄制苯甲醇;芳环上的卤素被邻位或对位硝基活化时,水解较易进行,如从对硝基氯苯制对硝基酚钠。

工业上制取肥皂是用动物的脂肪酸与碱反应(称“皂化反应“):

RCOOH+NaOH------RCOONa+H2O

氢氧化锂LiOH是一种苛性碱,固体为白色晶体粉末或小颗粒,属四方晶系晶体。相对密度为1.46g/cm3,熔点为471℃,沸点925℃,于沸点开始分解,在1626℃完全分解。它微溶于乙醇,可溶于甲醇,不溶于醚;因溶解放热和溶解后溶液密度变大的缘故,在288K饱和水溶液浓度可达5.3mol/L。可认为是强碱:Kb=0.675,pK=0.17一水合物属单斜晶系晶体,溶解度:22.3g/100g水(10℃),密度为1.51g/cm3。呈强碱性,因而其饱和溶液可使酚酞改变结构,能使酚酞由无色转变为深红色。在空气中极易吸收二氧化碳.氢氧化锂有强的腐蚀性及刺激性,应密封保存。

氢氧化钠NaOH 俗称火碱、烧碱、苛性钠。氢氧化钠的用途十分广泛,在化学实验中,除了用做试剂以外,由于它有很强的吸水性,可用于干燥气体,还可用做碱性干燥剂。烧碱在国民经济中有广泛应用,许多工业部门都需要。使用最多的部门是化学药品的制造,其次是炼油,造纸、炼铝、炼钨、人造丝、人造棉和肥皂制造业。

氢氧化钙Ca(OH)2 俗称澄清石灰水、消石灰,可由生石灰(即氧化钙)与水反应制得,反应时会放出大量的热。农业上常用氢氧化钙中和酸性土壤,也用它来配制农药波尔多液。日常生活中的三合土、石灰浆的主要成分都是熟石灰。另外氢氧化钙的澄清水溶液常用于实验室检验二氧化碳。随温度升高溶解度下降。大理石中含有少量氢氧化钙,实验室中用碳酸钙和盐酸反应制二氧化碳。

氢氧化钾KOH 溶于水、乙醇,微溶于醚,溶于水放出大量热,易溶于酒精和甘油。熔点360.4℃。其化学性质类似氢氧化钠(烧碱),水溶液呈无色、有强碱性,能破坏细胞组织。用作化工生产的原料,也用于医药、染料、轻工等工业。

氨水,一水合氨(NH4OH或NH3H2O) 它是一种重要的化工原料,也是化学实验中常用的试剂. 也称"气肥".(附:氨水的溶质为NH3)氨水的施用原则是”一不离土,二不离水”。不离土就是要深施覆土;不离水就是加水稀释以降低浓度、减少挥发,或结合灌溉施用。由于氨水比水轻,灌溉时要注意避免局部地区积累过多而灼伤植株。氨水可作基肥也可作追肥。

复合碱可替代氢氧化钠(烧碱)工业纯碱(碳酸钠),它的优势在于价格要比烧碱和纯碱便宜很多,性价比也高很多。复合碱在处理污水方面的效率完全能代替氢氧化钠(烧碱),甚至比烧碱效果更好,而且用料更省。比如说处理一升的污水,复合碱的用量只是烧碱的二分之一多点。

化学特性

1. 别名:代用碱(水处理专用)

2. 主要成分:Ca(OH)2、活性白泥、硅藻土、活性碳、饱和碱溶液;

3. 生产方法:以天然矿物质为主要原料、经物化加工、激化活化改性、应用高新技术强化改型后与其它无机碱充分复合消化后分级粉碎、过筛而成的具有稳定结构和性能的新型碱性絮凝沉降剂。

4. 物化物性:细润的灰白色油泥状,呈强碱性。易溶于水,能溶于酸、甘油、糖或氯化铵的溶液中。溶于酸时释放大量的热。相对密度2.24,熔点5220C,其澄清的水溶液是无色无嗅的碱性液体,PH值12.4。

基本用途

1. 污水絮凝沉降剂: [2]

A、污水处理用复合碱石灰过筛率125目≥90%。

B、作为强碱性药剂絮凝中和酸性废水或者重金属废水,使酸性废水成为中性。

C、对废水中胶体微粒能起助凝作用,并作为颗粒核增重剂,加速不溶物的分离。

D、能有效的去除磷酸根、硫酸根及氟离子等阴离子。

E、能破坏氨基磺酸根等络合剂或鳌合剂对有些金属离子的结合。

F、通过调节PH值对乳化液废水有脱稳破乳的作用。

2. 锅炉烟气脱硫剂:

A、吸收锅炉烟气中的SO2,使排放烟气含硫量符合环保标准。

B、能有效的去除磷酸根、硫酸根及氟离子等阴离子。

C、能破坏氨基磺酸根等络合剂或鳌合剂对有些金属离子的结合。

3. 其他用途: 石材助割剂、土壤稳定剂、混凝土调质剂、化学试剂、石膏板嵌缝凝结剂、建筑粘合剂配料,烷基磺酸钙、医药止酸剂、收敛剂、硬水软化剂、塑料纤维等。

4、用于各种酸性水处理中和剂。

5、用于金属矿山尾矿酸性水中和剂。

6、用于电子、电镀厂酸性水中和剂。

7、用于纺织印染造纸酸性水中和剂。

8、用于氧化铝厂代替氢氧化钠(烧碱)代替碱(碳酸钠)

9、用于化工用碱企业。

10、用于工业废水酸性水处理。

11、用于污水处理厂水处理。

包装、贮运

采用薄膜塑料袋、塑料编织袋双层包装,或牛皮袋包装,每袋净重25kg。贮运过程中严防雨淋或受潮。不得与其它化学物品共贮运。保质期两年。

片碱性状是白色半透明片状固体,片碱是基本化工原料,广泛用于造纸、合成洗涤及肥皂、粘胶纤维、人造丝及绵织品等轻纺工业方面,农药、染料、橡胶和化学工业方面、石油钻探,精炼石油油脂和提炼焦油的石油工业,以及国防工业、机械工业、木材加工、冶金工业,医药工业及城市建设等方面。还用于制造化学品、纸张、肥皂和洗涤剂、人造丝和玻璃纸,加工铝矾土制氧化铝,还用于纺织品的丝光处,水处理等。

片碱质量标准

99片碱(IS-IT-Ⅰ)氢氧化钠≥碳酸钠≤氯化钠≤氧化铁≤

优等品 99.0 0.5 0.03 0.005

一等品 98.5 0.8 0.05 0.008

合格品 98.0 1.0 0.08 0.01

96片碱(IS-DT-Ⅰ) 氢氧化钠≥ 碳酸钠≤ 氯化钠≤ 三氧化二铁≤

优等品 96.0 1.2 2.5 0.008

一等品 96.0 1.3 2.7 0.01

合格品 95.0 1.6 3.0 0.02

注 IS:固体氢氧化钠

IT:通常指离子交换膜法生产的氢氧化钠,但不限于此工艺。

DT:通常指隔膜法生产的氢氧化钠,但不限于此工艺。

产品用途

1.用于造纸、纤维素浆粕的生产;

2.用于肥皂、合成洗涤剂、合成脂肪酸的生产以及动植物油脂的精炼。

3.纺织印染工业用作棉布退浆剂、煮炼剂和丝光剂。

4.化学工业用于生产硼砂、氰化钠、甲酸、草酸、苯酚等。

5.石油工业用于精炼石油制品,并用于油田钻井泥浆中。还用于生产氧化铝、金属锌和金属铜的表面处理以及玻璃、搪瓷、制革、医药、染料和农药方面。

6.食品级产品在食品工业上用做酸中和剂,可作柑橘、桃子等的去皮剂,也可作为空瓶、空罐等容器的洗涤剂,以及脱色剂、脱臭剂。

7.还可用做碱性干燥剂。烧碱在国民经济中有广泛应用,许多工业部门都需要烧碱。使用烧碱最多的部门是化学药品的制造,其次是造纸、炼铝、炼钨、人造丝、人造棉和肥皂制造业。另外,在生产染料、塑料、药剂及有机中间体,旧橡胶的再生,制金属钠、水的电解以及无机盐生产中,制取硼砂、铬盐、锰酸盐、磷酸盐等,也要使用大量的烧碱。

毒性防护

具有极强腐蚀性,其溶液或粉尘溅到皮肤上,尤其是溅到粘膜,可产生软痂,并能渗入深层组织。灼伤后留有瘢痕。溅入眼内,不仅损伤角膜,而且可使眼睛深部组织损伤。如不慎溅到皮肤上立即用清水冲洗10min;如溅入眼内,应立即用清水或生理盐水冲洗15min,然后再点入2%奴佛卡因。严重者速送医院治疗。 空气中烧碱粉尘最高容许浓度为0.5mg/m3。 操作人员工作时必须穿戴工作服、口罩、防护眼镜、橡皮手套、橡皮围裙、长统胶靴等劳保用品。应涂以中性和疏水软膏于皮肤上。生产车间应通风良好。

包装储运  

片碱一般采用25kg三层塑编袋,内层和外层为塑料编织袋,中间一层为塑料内膜袋。片碱被《常用危险化学品的分类及标志 (GB 13690-92)》划为第8.2 类碱性腐蚀品,属八级危险品,危规编码:1823。应贮存在通风、干燥的库房或货棚内。包装容器要完整、密封。不得与易燃物和酸类共贮混运。运输过程中要注意防潮、防雨。失火时,可用水、砂土和各种灭火器扑救,但消防人员应注意水中溶入烧碱后的腐蚀性。

物化性质 纯品为无色透明晶体,相对密度2.130。熔点318.4℃。沸点1390℃。市售烧碱有固态和液态两种:纯固体烧碱呈白色,有块装、片状、棒状、粒状,质脆;纯液体烧碱为无色透明液体。固体烧碱有很强的吸湿性。易溶于水,溶解时放热,水溶液呈碱性,有滑腻感;溶于乙醇和甘油;不溶于丙酮、乙醚。腐蚀性极强,对纤维、皮肤、玻璃、陶瓷等有腐蚀作用。与金属铝和锌、非金属硼和硅等反应放出氢;与氯、溴、碘等卤素发生歧化反应;与酸类起中和作用而生成盐和水。

保存固体氢氧化钠时要注意把封严,防止暴露在空气中吸收水分潮解或与二氧化碳。在用玻璃瓶盛放片碱或者其他形态的氢氧化钠时,不可用玻璃瓶塞,应换用胶塞,因氢氧化钠会与玻璃中的二氧化硅反应生成硅酸钠导致瓶塞与瓶体粘接不易打开。

1、切忌把食品放在碱液里浸泡,以免原料腐烂,只要用适当浓度的碱水将原料反复搅洗几次即可;

2、食碱属于无机物,本身没有什么营养成分,但在食品烹调中的作用却不可低估,食碱的水溶液是电解质,可使食品原料(如鱿鱼)中的蛋白质分子吸水能力增强,加快原料的涨发速度,但要注意掌握好用碱数量、方法和时间,以防食物原料发得过透、过烂甚至变质。

以(20°c)为例:

OH-

NO3-

Cl-

SO4 2-

CO3 2-

H+

(水)

溶、挥(硝酸)

溶、挥(盐酸)

溶(硫酸)

溶、挥(碳酸)

NH4+

溶、挥(氨水,氢氧化铵)

K+

溶(苛性钾)

Na+

溶(氢氧化钠)

Ba 2+

Ca 2+

微(熟石灰)

Mg 2+

Al 3+

-

Mn 2+

Zn 2+

Fe 2+

Fe 3+

-

Cu 2+

-

Ag+

-

说明:“溶”表示那种物质可溶于水,“不”表示不溶于水,“微”表示微溶于水,“挥”表示挥发性,“-”表示那种物质不存在或遇到水就分解了。


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