수산화 나트륨
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수산화 나트륨(NaOH)은 물에 녹아 강염기성 수용액을 만든다. 제지, 방직, 식음료, 비누 등의 산업에서 널리 사용된다. 1998년에 세계적으로 4500만톤이 생산되었다. 화학 실험에서 가장 널리 사용되는 염기이다.
순수한 수산화 나트륨은 흰색 고체이다. 대기중에서 수증기와 이산화 탄소를 흡수한다. 온도에 무관하게 물에 잘 녹는다. 수산화 칼륨은 잘 녹지 않는 에탄올과 메탄올에도 녹는다. 에테르나 다른 무극성 용매에는 녹일 수 없다. 수산화 나트륨 수용액은 섬유와 종이에 노란색 얼룩을 남긴다.
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[편집] 화학적 성질
조해성이 강하며, 순수한 것은 무색 투명한 결정이지만 보통 불순물이 포함되어 약간불투명한 흰색의 고체이다. 실온에서는 사방정계의 α형(저온형)이며, 299.6℃에서 입방정계의 β형(고온형)으로 전이한다. 완전히 탈수된(無水) 것의 녹는점은 328℃이나 실제로는 매우 제거하기 힘든 수분과 탄산염을 소량 함유하므로 약 10℃ 정도 낮은 318.4℃이다. 끓는점 1390℃, 비중 2.130, 굴절률 1.3576이며 융해열 1.70kcal/mol, 생성열 102.7kcal/mol이다. 1, 2, 3, 3.5, 4, 5, 7수화물이 알려져 있으며 3.5수화물은 무색의 단사정계 결정으로서 녹는점 15.5℃이다. 물에 잘 녹으며 용해할 때 대량의 열을 발생시키고, 수용액은 강한 염기성을 띤다. 물 100g에 대한 용해도는 0℃에서 42g, 20℃에서 109g, 100℃에서 347g이다. 에틸알코올·글리세롤에는 잘 녹으나 에테르·아세톤·액체암모니아에는 녹지 않는다. 조해성이 있어서 공기 중에 방치하면 습기와 이산화탄소를 흡수하여 탄산나트륨으로 변한다. 생성된 탄산나트륨은 진한 수산화나트륨 용액에 녹기 어려운데, 이 성질을 이용하여 탄산염을 함유하지 않는 수산화나트륨 수용액을 만들 수 있다. 반대로 이 성질은 이산화탄소의 흡수용으로는 불리하게 되므로, 보통은 탄산염을 석출할 염려가 없는 수산화칼륨용액이 이용된다. 또 열에 대해서는 매우 안정하여 강한 열을 가해도 물과 산화물로 분해되지 않는다. 난용성규산염, 인산염, 황산염과 함께 녹이면(공융;알칼리융해) 수용성 나트륨염이 생기므로 이러한 용해에 이용된다. 단 융해상태의 수산화나트륨은 금·백금 등을 부식하므로, 알칼리융해시에는 고온에서 수산화나트륨에 대한 내성(耐性)이 큰 은·니켈 등으로 만든 도가니를 사용한다. 수산화나트륨은 저온에서 플루오르와 반응하여 플루오르화나트륨과 물·산소를 생성하고 염소·브롬·요오드 등과 반응하여 저온에서는 여러 가지의 산화할로겐화물, 고온에서는 할로겐화나트륨을 생성한다. 황산과 반응하여 황화나트륨 및 티오황산나트륨을, 셀렌과 반응하여 셀렌화나트륨과 아셀렌산나트륨을 만든다. 인과 반응하여 인화나트륨과 포스핀 및 포스포릴화합물, 비소와 반응하여 아비산나트륨과 비소화수소를 만든다. 탄소와 강한 열을 가하면 환원되어 나트륨을 생성하면서 수소와 일산화탄소를 발생한다. 칼슘과 함께 적열(赤熱)하면 환원되어 나트륨이 생긴다. 진한 수용액은 규소와 반응하여 규산나트륨과 수소를 생성한다. 수용액은 암모늄염과 반응하여 암모니아를 유리시키고, 대부분의 금속염 수용액에서 수산화물을 침전시킨다. 납·안티몬·주석·알루미늄·크롬·아연 등의 수산화물은 양쪽성이므로, 침전은 과잉의 수산화나트륨에 녹는다. 수산화나트륨은 또 일산화탄소와 반응하여 포름산나트륨이 되고, 유지(油脂)를 비누화하여 비누(지방산나트륨)와 글리세롤을 만든다. 또 단백질이나 셀룰로오스 등의 유기물 분해작용이 강하다...
[편집] 제조
- 2Na+ + 2H2O + 2e− → H2 + 2NaOH
[편집] 용도
[편집] 바이오디젤
바이오디젤을 생산할 때 수산화 나트륨은 교환반응의 촉매로 사용된다. 물과 지방은 비누화반응을 일으키기 때문에 무수수산화나트륨만 이용할 수 있다. 더 싸고 적은 양이 필요하기 때문에 수산화 칼륨에 비해 자주 쓰인다.
[편집] 마약 제조
수산화 나트륨은 메스암페타민이나 다른 마약을 제조하는 데 필수적인 물질이다. 언론에 널리 알려진 것과 다르게 이것은 제조 원료로서 들어가는 것은 아니며 단지 화학 반응상 pH를 조절하기 위한 강염기로 사용되는 것이다.
[편집] 안전성
고체 수산화 나트륨이나 고농도의 수산화 나트륨 수용액은 화학적 화상을 유발할 수 있으며 영구적인 상처나 실명을 유발할 수 있다.
알루미늄과 수산화 나트륨은 많은 수소 기체를 발생시킨다.
밀폐된 공간에서 수소 기체를 대량으로 발생시킬 경우 위험하다.
