
Natriumhydroxid, auch bekannt als Ätznatron oder Kaustik Soda, ist eine chemische Verbindung mit der Formel NaOH. Dieses weiße, kristalline Pulver ist eine starke Base und löst sich exotherm in Wasser unter Bildung einer klar-alkalischen Lösung. In seiner geschmolzenen Form wirkt Natriumhydroxid ebenfalls stark basisch und kann viele Metalle und andere Stoffe auflösen.
Eigenschaften und Anwendungen
Die vielseitigen Eigenschaften von Natriumhydroxid machen es zu einem essenziellen Rohstoff in einer Vielzahl von Industriezweigen.
- Stärke: Natriumhydroxid ist eine starke Base, was es zur Neutralisation von Säuren ideal macht. Diese Eigenschaft wird in vielen industriellen Prozessen genutzt, z.B. in der Produktion von Seifen und Waschmitteln.
- Löslichkeit: Natriumhydroxid löst sich gut in Wasser und bildet dabei viel Wärme ab (exotherme Reaktion).
Diese Eigenschaft wird genutzt, um andere Substanzen aufzulösen und zu reinigen.
- Hygroskopie: Natriumhydroxid zieht Feuchtigkeit aus der Luft an. Daher muss es in luftdichten Behältern gelagert werden, um eine Verunreinigung durch Wasser oder Kohlendioxid zu vermeiden.
Natriumhydroxid spielt eine Schlüsselrolle in einer Vielzahl von Anwendungen:
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Chemische Industrie:
- Seifen- und Waschmittelherstellung: Natriumhydroxid wird zur Verseifung von Fetten und Ölen verwendet, die Grundlage für Seifen und Waschmittel bilden.
- Papierindustrie: In der Papierherstellung dient Natriumhydroxid zur Auflösung von Lignin, einem natürlichen Polymer in Holz, welches das Papier gelb färben würde.
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Öl- und Gasindustrie:
- Natriumhydroxid wird eingesetzt, um Ölquellen zu reinigen und die Ölförderung zu optimieren.
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Metallverarbeitung:
- Natriumhydroxid dient zur Reinigung und Behandlung von Metallen, wie z.B. Aluminium und Stahl.
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Wasseraufbereitung:
- Natriumhydroxid wird zur pH-Wert-Anpassung und zur Entfernung von Schwermetallen aus Wasser verwendet.
Produktion
Natriumhydroxid wird hauptsächlich durch die Elektrolyse einer Natronlauge (NaCl-Lösung) hergestellt. Bei diesem Verfahren werden zwei Elektroden in eine NaCl-Lösung getaucht.
- An der Anode (+Pol) erfolgt die Oxidation von Chloridionen zu Chlorgas:
2Cl⁻ → Cl₂ + 2e⁻
- An der Kathode (-Pol) werden Wassermoleküle reduziert und es entstehen Hydroxidionen und Wasserstoffgas: 2H₂O + 2e⁻ → H₂ + 2OH⁻
Die entstehenden Hydroxidionen reagieren anschließend mit den Natriumionen der Natronlauge zu Natriumhydroxid (NaOH): Na⁺ + OH⁻ → NaOH
Alternative Herstellungsverfahren:
- Reaktion von Natriumoxid mit Wasser:
Natriumoxid (Na₂O) reagiert heftig mit Wasser unter Bildung von Natriumhydroxid:
Na₂O + H₂O → 2NaOH
- Verbrennung von Natriummetall:
Natriummetall (Na) verbrennt in Luft unter Bildung von Natriumoxid, welches anschließend mit Wasser zu Natriumhydroxid reagiert.
Sicherheitshinweise
Natriumhydroxid ist eine starke Base und kann bei Kontakt mit Haut und Augen schwere Verletzungen verursachen. Daher müssen beim Umgang mit Natriumhydroxid immer geeignete Schutzmaßnahmen getroffen werden:
- Handschuhe aus nitrilbeschichtetem Latex
- Augenschutzbrille
- Schutzkleidung
Im Falle eines Kontaktes mit der Haut oder den Augen muss die betroffene Stelle sofort mit viel Wasser gespült werden. Bei Unwohlsein ist ein Arzt zu konsultieren.
Natriumhydroxid sollte zudem an einem kühlen, trockenen und gut belüfteten Ort gelagert werden, fern von Säuren, oxidierenden Stoffen und brennbaren Materialien.