Hidróxido de Sódio

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Hidróxido de Sódio (NaOH)
Professor: Thiago Pontes Klimke
Disciplina: Técnologia dos Materiais Inorgânicos II
Técnico em Química - Turma B
	No do aluno
	Nomes dos integrantes do grupo
	Nota
	
	Jasmine Bonfim Barros
	
	
	Lucas Brás
	
	
	Paula Vendramello
	
	
	Roberta Rodrigues
	
	
	Thais Antunes
	
Sorocaba, 2018.
SUMÁRIO
1. Introdução
O hidróxido de sódio (NaOH), popularmente conhecido como soda caústica, é de longa data utilizado pelo homem, presente na composição do sabão desde os primórdios. Com isso, notamos que seu emprego é de uso comum em nosso cotidiano, recorrente em nossas casas, nas industrias e experimentos em laboratórios escolares, é muito utilizada para neutralizar ácidos fortes ou tornar rapidamente alcalino um meio reacional, mesmo em poucas concentrações.
Mesmo com seu uso frequente, uma de suas principais características é de que, mediante seu poder corrosivo, é muito perigosa e pode provocar desde vermelhidão (em contato com a pele) até queimaduras graves em todos os tecidos animais.
2. Objetivos
Esta pesquisa tem como objetivo retomar desde o histórico da produção do hidróxido de sódio, explicando suas propriedades e características, como esclarecer seus tipos de produções e suas aplicações.
3. Propriedades
Fórmula: NaOH.
Densidade: 2,3 g/cm3.
Massa Molar: 40,01 g.mol-1.
Ponto de Fusão: 318 ºC.
Ponto de Ebulição: 1390 ºC.
Toxicidade: Pode causar graves queimaduras na boca, garganta e estômago se inalado. Em contato com a pele causa irritações graves e queimaduras e em contato com os olhos pode causar cegueira. A ingestão é fatal.
Solubilidade: Completamente solúvel em água.
Características: Líquido incolor e sem odor.
Procedimentos em vazamentos: Conter o derramamento, ventilar o local, usar equipamento de proteção individual apropriado, absorver em material absorvente como areia ou terra, lavar a área contaminada com água abundante.
4. Aplicações
A soda cáustica tem uma grande variedade de aplicações, baseadas principalmente em sua ação como um álcali forte, reagindo, portanto, com muitas substâncias. Os principais usos do hidróxido de sódio são na fabricação de papel, celulose e rayon (seda artificial, feita a partir da celulose), alumina, sabões e glicerol por meio de saponificação das gorduras e detergentes. O NaOH também é usado no refino de petróleo e seus derivados, na metalurgia, na obtenção de compostos de sódio e produção de biodiesel. Outras aplicações incluem o tratamento de água, refinação de óleos vegetais, regeneração de resinas de troca iônica, na produção de tecidos de algodão para fortalecer as fibras e absorver melhor o tingimento, no processamento de metais, na extração de petróleo e na neutralização de efluentes, alimentos, processamento de metais, mineração, fabricação de vidro e outros, além de ser um insumo importante na produção do alumínio. O NaOH desempenha um papel essencial também na química orgânica, pois participa de diversas sínteses importantes, como na fabricação de polímeros e na produção de fármacos. Alguns exemplos desses usos em síntese orgânica são: síntese de
Williamson, que consiste na preparação de éteres alquil-arílicos, síntese de Kolbe-Schmitt, para a obtenção do ácido salicílico, síntese de moléculas complexas como citrato de sidenafila, princípio ativo do Viagra® e reações de saponificação para a para a preparação de sabões.
5. Histórico
Na antiguidade já havia a produção de sabão, através do uso da soda cáustica (ou hidróxido de sódio). O hidróxido de sódio (NaOH) não é encontrado na natureza, sendo mediante o processo da eletrólise de soluções aquosas de cloreto de sódio a obtenção do hidróxido de sódio. Considerada como uma das principais bases, ela pode ser usada na produção de tecidos e papel, participando também como insumo na fabricação de diversos produtos. A eletrólise da salmoura (hidróxido de sódio) foi descrita pela primeira vez por Cruickshank, mas somente no ano de 1834 que Faraday desenvolveu as leis da eletrólise. Naquela época, restringia-se muito o uso do processo de eletrólise, pois para realizar o processo as baterias-primárias eram as únicas fontes disponíveis, mas ano de 1872, quando Gramme inventou o dínamo, essa situação mudou. O primeiro aparelho industrial a base de eletrólise foi instalada em 1891 na cidade de Frankfurt, na Alemanha e nos anos seguintes surgiram muitas patentes e desenvolvimentos, planejando à exploração dos possíveis processos industriais da eletrólise. A primeira instalação industrial de uma célula contínua de diafragma foi provavelmente idealizada por Le Seur, em Romford, no ano de 1893. No ano de 1896 surgiram as células de Castner. Em todas essas células (e em muitas células modernas) empregam-se o amianto, como um diafragma para separar o ânodo do cátodo. No mesmo período, Castner, um americano que trabalhava na Inglaterra, e Kellner, um austríaco que trabalhava em Viena, desenvolveram e patentearam versões semelhantes da célula de cátodo de mercúrio no ano de 1897. Os dois tipos de células, o de diafragma e o cátodo de mercúrio, permanecem em uso. Atualmente produz-se a soda caústica através de dois processos, o Processo de Solvay e o Processo Eletrolítico.
6. Produção Industrial
A produção industrial de NaOH se dá, costumeiramente, pelo método da célula com cátodo de mercúrio.
Célula é o nome designado a uma espécie de “tanque” onde é realizado o processo de eletrolise. Na produção industrial, há um galpão com inúmeras sequências desses mesmos “tanques”.
Nesse processo, os átomos de sódio formados na salmoura (H2O + NaCl: matéria prima desse processo), se dissolvem no cátodo de mercúrio formando uma liga chamada amálgama. A liga é levada a um compartimento separado, chamado de grafita de desnudamento, no qual há uma corrente de água sobre fragmentos de grafita (como se fosse uma espécie de filtro). A água reage com o sódio do amálgama, obtendo-se assim NaOH puro e em concentração de 50%. O mercúrio puro é reciclado ao tanque de eletrólise. Nessa parte do processo há a liberação do hidrogênio da água na forma de gás.
Reação:
Na (contido na amálgama) + H2O (l) →NaOH + ½ H + Hg
Figura 1. Célula de cátodo de mercúrio para produção de Cl2 e NaOH. Fonte: Grupo Tchê Química.
Antigamente, os ânodos eram feitos de grafita, mas, por causa da formação de traços de oxigênio em uma reação secundária, estes ânodos se tornaram esburacados com o desgaste e liberação de gás carbônico. Os ânodos são agora fabricados de aço revestido de titânio. O titânio é muito resistente a corrosão, o que não somente evita em grande parte o problema do desgaste e formação de gás carbônico, mas reduz também a resistência elétrica.
7. Produção Laboratorial
Para a produção laboratorial do NaOH, é necessário seguir o seguinte procedimento: 
• Pesar em um béquer de 250 mL 0,8292 g de óxido de cálcio (CaO) e em seguida adicionar 25 mLL de água destilada. Após observar a reação, é necessário medir o pH da solução. 
• Pesar, em um segundo béquer de 100 mL, 1,0240 g de carbonato de sódio (Na2CO3) e em seguida adicionar 30 mL de água destilada. Após observar a reação, é necessário verificar o pH da solução. 
• Colocar a solução de carbonato de sódio em uma placa aquecedora e aguardar a mesma atingir 60 ºC. 
• Adicionar a solução de carbonato de sódio a um béquer contendo água de cal e deixar ferver por 20 minutos. 
• Após o período de 20 minutos, filtrar a solução através de um papel filtro. Coletar a fase líquida em um béquer (anotar o peso do béquer vazio).
• Colocar a solução novamente sobre a placa aquecedora e medir o pH. Aguardar a solução evaporar e pesar a massa de hidróxido de sódio.
Obs: O procedimento descrito acima é o mesmo feito em sala de aula com o professor.
8. Conclusão
Com base nas informações obtidas, notamos que o hidróxido de sódio (NaOH) se trata de um composto acessível, de via recorrente em diversos usos em nosso cotidiano, demonstrando a importância de sua produção parao mercado. Embora empregado em atividades domésicas como a nível industrial, deve-se ter o correto manuseio afim de se evitar eventuais problemas com tal, visto que uma de suas principais características é ser altamente corrosivo.
Percebe-se também que há diversas formas de se produzir este composto, tal qual pode ser produzido em grande escala, ou em menor escala, como é o caso da produção laboratorial. Dessa forma, ficam claras as ideias e observações sobre este composto químico e sua utilização na atualidade.
7. Referências Bibliográficas
DA SILVA, I. M. C. B. Hidróxido de Sódio. 10 f. Revista Virtual de Química, Vol 4, No 1, 73-82, Março, 2012. Disponível em: <http://rvq.sbq.org.br/imagebank/pdf/v4n1a05.pdf>. Acesso em: 26 jun. 2018, 23:01:55.
FOGAÇA, J. Hidróxido de Sódio. 2016. Disponível em: < https://manualdaquimica.uol.com.br/quimica-inorganica/hidroxido-sodio.htm>. Acesso em: 26 jun. 2018, 23:17:00.
Processos de Fabricação da Soda Cáustica. 2000. Disponível em: < http://www.deboni.he.com.br/tq/sal/fabrisoda.htm>. Acesso em: 26 jun. 2018, 23:10:07.