Щёлочи – наши помощники
Основания состоят из положительно заряженных ионов металла и гидроксид-ионов ОН-. Щёлочи — это основания, которые хорошо растворимы в воде.
Сведения о растворимости в воде можно брать из таблицы растворимости. Р – растворимые основания, то есть щёлочи, м – малорастворимые, н – нерастворимые, черта «–» означает, что такого основания не существует.
В обычных условиях являются твёрдыми веществами. Имеют вид белых порошков, легко впитывающих влагу. Требуют хранения в банках из толстого стекла с широким горлышком или полиэтиленовых емкостях.
Получение оснований
Щёлочь образуется в результате реакции металла и воды с большим выделением теплоты.
2Na + 2H2O>2NaOH + H2
CaO + H2O>Ca(OH)2.
Гидроксиды натрия и калия образуются при воздействии на раствор электрического тока:
KCl + 2H2O>2KOH + H2 + Cl2.
Свойства оснований
Щёлочи реагируют
1. С кислотными оксидами:
2КОН+SO3>K2SO4+H2O.
Щёлочи способны растворять оксидную плёнку алюминия (амфотерного оксида):
2. С кислотами:
NaOH+HCl>NaCl+HOH.
Можно определить, осталась ли щёлочь, если добавить 1-2 капли раствора фенолфталеина. Щёлочь прореагировала полностью, если малиновый цвет окрашивания раствора не появился.
Реакция между основанием и кислотой – реакция нейтрализации. Подобные реакции часто применяют с целью очищения сточных вод промышленных предприятий от щелочей и кислот. Продукты таких реакций – соли, которые более безопасны для окружающей среды. Очень эффективной и экономически выгодной является нейтрализация стоков различных производств.
3. С солями. Это реакции обмена. Происходят в растворе, при этом исходная соль должна быть водорастворимой. А получаемое вещество – нерастворимым:
2NaOH+Mn(NO3)2=Mn(OH)2v+2NaNO3
4. С галогенами.
На холоде: Cl2 + 2NaOH = NaClO+NaCl+H2O.
При нагревании: 3Cl2+6NaOH = NaClO3+5NaCl+3H2O.
Расплавить можно только гидроксиды натрия и калия (температуры плавления соединений составляют 322о и 405о соответственно).
Безопасность в работе со щелочами
Химические ожоги, причиняемые щелочами, в том числе едким натром и едким кали, намного опаснее, чем химические ожоги от кислот. Ожог усугубляется, если кусочек кристаллического вещества прилипает к коже.
Щёлочи способны разъедать много материалов, вызывать серьёзные ожоги на коже и слизистых оболочках, поражать глаза. Поэтому гидроксид натрия называют «едким натром», а гидроксид калия – «едким кали». При работе со щелочами и их растворами, нужно соблюдать осторожность. При попадании раствора щелочи на кожу, нужно сразу смыть его большим количеством воды. Затем обработать это место слабым раствором уксусной или борной кислоты. И опять промыть водой.
Что за вещество «нашатырный спирт»?
Жидкость с названием «нашатырный спирт» — это водный раствор газа аммиака NH3. Его используют, как лекарственный препарат. В нашатырном спирте содержатся основание NH4OH (гидроксид аммония). Образуется в результате реакции:
NH3+H2O- NH4OH.
Во взаимодействие вступает небольшое количество растворённого аммиака и одновременно распадается на исходные вещества, на что указывает знак «-» в уравнении. Гидроксид аммония, подобно щелочам, изменяет окрашивание индикатора, взаимодействует с кислотными оксидами, кислотами и солями.
2NH4OH+СО2>(NH4)2СО3+H2O
NH4OH+HCl>NH4Cl+H2O
NH4OH+Pb(NO3)2>Pb(OH)2v+2NH4NO3.
Применение оснований
Нашатырный спирт используют не только для того, чтобы привести человека в сознание. С его помощью можно отлично вымыть окна, используя 1 столовую ложку препарата на 1 литр воды. Затем нужно вытереть поверхность бумажными полотенцами.
Если смешать 1 часть нашатырного спирта с 1 частью уксуса, а потом протирать полученным раствором поверхность утюга, то он станет чистым. Но не стоит думать, что получится мгновенный эффект. Поверхность нужно аккуратно потереть.
Широко применяют, прежде всего, гидроксиды кальция и натрия. Гашёная известь – это гидроксид кальция Сa(OH)2. Её используют, как вяжущий материал в строительстве. Смешивают с песком и водой. Полученную смесь наносят на кирпич, штукатурят стены. В результате взаимодействия основания с углекислым газом и оксидом силициума (IV), смесь твердеет. Известь способна поглощать кислые газы. Также может впитывать токсичные вещества, поэтому для здоровья жильцов белить комнату предпочтительнее, чем красить.
Также гидроксид кальция используют в сахарной промышленности, сельском хозяйстве, при изготовлении зубных паст, получении многих веществ.
Гидроксид натрия (каустическую соду) используют при производстве мыла в реакции щёлочи с жиром, при изготовлении лекарств, в кожной промышленности, для очищения нефти. Каустическая сода применяется для чистки масляных пятен. Всем известный «Крот» для труб представляет собой раствор гидроксида натрия, способный растворять жиры и даже волосы.
Щёлочи разъедают стекло и фарфор. Растворяют белковые вещества.
Применяются в медицине в качестве антисептиков, раздражающих и прижигающих препаратов. При заболеваниях пищеварительной системы щелочные минеральные воды действуют оздоравливающе. Эффективны в лечении подагры, стоматита, в лечении заболеваний дыхательной системы. Являются мочегонным средством. Нейтрализуют отравление кислотами.
Немаловажно участие щелочей в изготовлении каучука, искусственного волокна, красителей, очищения предметов из металла, обработки деревянных поверхностей. Являются хладагентом холодильных установок. Используются в сельском хозяйстве, лёгкой промышленности и металлургии.
Щелочные продукты питания
Различают кислые, щелочные и нейтральные продукты питания. Среди щелочных продуктов можно перечислить зелень, репу, огурцы, хрен, сельдерей, лимоны, свеклу, морковь, капусту, цитрусовые, смородину, виноград, вишню, сухофрукты, картофель, перец, помидоры, чеснок.
Примечательно, что в составе нейтральных продуктов содержатся и кислоты, и щёлочи. Это растительное, сливочное масло.
Интересно, что молоко — это щелочной продукт. Но тёплое или кипячёное молоко – кислый продукт.
Щёлочи активно используются человеком. При этом следует помнить и в обязательном порядке соблюдать правила техники безопасности.
Источник
Техника безопасности при работе со щелочью
Честно признаюсь, что когда я начинала заниматься мыловарением, даже меня запугали статьи о том, как правильно обращаться со щелочью, несмотря на то, что на тот момент я была студенткой третьего курса химфака, и, в общем-то, имела опыт работы с химреактивами. Но, к счастью, это не помешало мне сварить мое первое мыльце, хотя я знаю много людей, которые, задумавшись о возможных рисках, так и не решаются сварить мыло с нуля. Для начинающих, я постараюсь описать все «страшные» моменты как можно подробнее, хотя на самом деле весь процесс занимает не более получаса. Хочу сразу Вас обнадежить – если Вы будете четко соблюдать приведенные ниже рекомендации, ни Вашему здоровью, ни здоровью Ваших близких ничего не грозит!
Для начала, для приготовления нулевого мыла нужно подобрать хороший рецепт. Его можно составить самостоятельно, или же воспользоваться рецептами уже опытных мыловаров. На самом деле, хорошо усвоенная техника безопасности и хорошо подобранный рецепт – это основная информация, которую должен знать про мыло с нуля новичок, приступая к изготовлению первой партии. В рецепте нас с Вами будет интересовать в первую очередь количество воды и количество щелочи. Собственно, все, что нам надо сделать – растворить щелочь в воде и влить к растопленным маслам. Звучит довольно легко, не правда ли?
Так оно и будет, при соблюдении Вами нескольких правил.
Во-первых, Вам надо будет продумать специальную одежду. Это может быть как халат, так и просто те вещи, которые Вы все никак не решаетесь выкинуть – отличный повод дать им новую жизнь! Главное, чтобы не было открытых участков тела – кофта с длинным рукавом, джинсы или брюки. Кроме этого необходимо будет приобрести респиратор, перчатки и очки. Более подробно об их выборе Вы можете почитать в статье «Готовимся к созданию первого мыла с нуля», где описано, как собрать все необходимое для приготовления мыла с нуля для начинающих.
Начинать процесс мылотворчества всегда следует с приготовления слабого раствора кислоты. Для этого растворите в стакане воды ½ чайной ложки лимонной кислоты, или налейте немного 9% уксуса.
Следующая задача – отмерить необходимое количество воды и щелочи. Воду можно взять любую, хоть из крана, главное, она должна быть холодной. Затем застилаем стол газетой или одноразовой скатертью, надеваем респиратор, перчатки и очки и приступаем к работе со щелочью. Щелочь, желательно, взвешивать на весах с точностью от 0,1 гр., отмерять ее следует одноразовой ложкой, и насыпать в одноразовый стаканчик. Ни в коем случае не насыпайте щелочь через край банки, так Вы поднимаете мелкую щелочную пыль, которая может осесть на столе, одежде или попасть в дыхательные пути.
В итоге, у Вас есть два стакана – один с водой, другой со щелочью. Стакан с водой помещаем в миску со льдом или с очень холодной водой, получится так называемая «ледяная баня». Осталось дело за малым – выбираем хорошо проветриваемое место, где мы будем растворять щелочь. Оно может быть под вытяжкой на кухне, на лоджии или балконе. Переносим туда все необходимое и приступаем к самому процессу: постепенно, по несколько кристалликов всыпаем щелочь в стакан с водой, одновременно перемешивая раствор стеклянной палочкой. «Насыпаем щелочь в воду, ни в коем случае не наоборот» — это основное правило, которое диктует техника безопасности при работе со щелочью. Старайтесь стоять сбоку и не наклоняться над щелочным раствором. Периодически трогайте стакан, вода не должна слишком сильно нагреваться и, тем более, закипать! Таким образом, всыпаем всю щелочь, а затем минут на пять выходим из помещения, чтобы оно успело проветриться.
Только теперь можно снять очки и респиратор. Кстати, когда Вы станете уже опытным мыловаром, сварите без эксцессов уже много партий мыла, Вам может начать казаться, что без очков легко обойтись – это совсем не так! Пожалуй, самое опасное, что с Вами может произойти – это попадание щелочного раствора или паров щелочи в глаза, это может привести к непоправимым последствиям, вплоть до потери зрения.
Пока оседают пары щелочи, можете заняться маслами – растопите на водяной бане или в микроволновке твердые масла и добавьте к ним жидкие. Старайтесь не сильно перегревать смесь, масла и раствор щелочи должны быть примерно одной температуры (+/- пять градусов).
Осталось только влить щелочной раствор к маслам, лучше делать это через сито, чтобы избежать попадания не растворившихся кристаллов щелочи и примесей в мыльную массу. На этом, все «опасности» закончились, но не спешите снимать перчатки и «спецодежду», сначала доделайте мыло, выложите его в форму (или поставьте на водяную баню, если делаете мыло ГС) и помойте посуду. Желательно также протереть все рабочие поверхности слабым раствором кислоты.
Что же делать, если Вы были недостаточно аккуратны и щелочь или щелочной раствор все-таки попали на кожу? В первую очередь, стряхните крупинки щелочи, затем 10-15 минут промывайте пострадавший участок кожи теплой водой, после этого наложите на пять минут бинтик или марлю, смоченные в слабом растворе кислоты. Точно так же поступаем с просыпавшейся щелочью или пролитым раствором, сначала собираем крупинки, потом можно сразу обработать кислотой, а затем протереть влажной тряпкой.
Напоследок, расскажу Вам одну поучительную историю. Однажды у меня выдался выходной. Дочка отправилась к бабушке с дедушкой, муж был занят какими-то своими делами, а я целый день была предоставлена сама себе. Вопроса о том, чем заняться у меня не возникло. Естественно, варить мыло! Три, а лучше даже четыре партии! Фантазия разыгралась не на шутку, хотелось всего и сразу – попробовать недавно увиденные техники создания свирлов, сварить шоколадное мыло горячим способом, сделать какое-нибудь фантастически вкусное кондитерское мыло… Через какое-то время мне стало казаться, что день – это катастрофически мало, и все задуманное осуществить не получится. Довольно быстро нашелся выход – приготовить сразу большую партию щелочного раствора, а потом просто отливать необходимое на каждую новую партию количество, при необходимости, разбавляя водой. Сказано – сделано! Через полчаса я уже счастливая обладательница полуторалитрового кувшина щелочи, разведенной напополам с водой. Начать я решила со взбитого мыла холодным способом. Стоит заметить, что такое мыло требует чуть больше времени, чем обычное. Но, где-то часа через полтора оно было разложено по формам, и я, еще раз порадовавшись своей предусмотрительности, пошла за заветным кувшинчиком. Но тут-то и кроется подвох! За прошедшее время часть щелочи превратилась обратно в кристаллы и уютно разместилась на стенках кувшина, и растворить ее у меня так и не получилось. Соответственно, концентрация раствора изменилась, и посчитать, сколько мне понадобится на новую партию, было уже невозможно. Поэтому этот раствор пришлось утилизировать, и в тот день я успела осуществить только часть задуманного, и сварить только три разных мыльца, что тоже, в общем-то, неплохо!
- Не делайте слишком концентрированные растворы. Воды должно быть, как минимум в полтора раза больше, чем щелочи.
- Не оставляйте надолго щелочной раствор, используйте его в течение получаса после приготовления.
Пожалуй, на этом основная информация, которую следует усвоить о мыле с нуля новичку, закончилась. Я советую Вам очень внимательно отнестись ко всем рекомендациям, приведенным в этой статье. Пока я писала, мне постоянно хотелось употребить фразу «Это важнее всего!». Но оказалось, что все моменты самые важные и, ни в коем случае, нельзя пренебрегать ни одним из них.
Чтобы закончить на позитивной ноте, еще раз повторюсь: при соблюдении техники безопасности Вам ничего не грозит, и процесс мыловарения будет доставлять Вам только удовольствие!
Источник
