Щелочь плюс вода: Химические свойства оснований — урок. Химия, 8 класс.

Щелочь. Основания. Свойства оснований

Нерастворимое основание: гидроксид меди

Основания — называют электролиты, в растворах которых отсутствуют анионы, кроме гидроксид-ионов (анионы — это ионы, которые имеют отрицательный заряд, в данном случае — это ионы OH ^— ). Названия оснований состоят из трёх частей: слова гидроксид, к которому добавляют название металла (в родительном падеже). Например, гидроксид меди (Cu(OH)₂).
Для некоторых оснований могут используются старые названия, например гидроксид натрия (NaOH) — натриевая щелочь.

Едкий натр, гидроксид натрия, натриевая щелочь, каустическая сода — всё это одно и тоже вещество, химическая формула которого NaOH. Безводный гидроксид натрия — это белое кристаллическое вещество. Раствор — прозрачная жидкость, на вид ничем не отличимая от воды. При использовании будьте осторожны! Едкий натр сильно обжигает кожу!

В основу классификации оснований положена их способность растворяться в воде. От растворимости в воде зависят некоторые свойства оснований. Так, основания, растворимые в воде, называют щелочью. К ним относятся
гидроксиды натрия (NaOH), гидроксид калия (KOH), лития (LiOH), иногда к их числу прибавляют и гидроксид кальция (Ca(OH)₂)), хотя на самом деле — это малорастворимое вещество белого цвета (гашенная известь).

Получение оснований

Получение оснований и щелочей может производиться различными способами. Для получения щелочи можно использовать химическое взаимодействие металла с водой.
Такие реакции протекают с очень большим выделением тепла, вплоть до воспламенения (воспламенение происходит по причине выделения водорода в процессе реакции).

2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂

Негашенная известь — CaO

CaO + H₂O → Ca(OH)₂

Но в промышленности эти методы не нашли практического значения, конечно кроме получения гидроксида кальция Ca(OH)₂.
Получение гидроксида натрия и гидроксида калия связано с использованием электрического тока. При электролизе водного раствора хлорида натрия или калия на катоде выделяются водород, а на аноде — хлор, при этом в растворе, где происходит электролиз, накапливается щелочь!

KCl + 2H₂O →2KOH + H₂ + Cl₂ (эта реакция проходит при пропускании электрического тока через раствор).

Нерастворимые основания осаждают щелочами из растворов соответствующих солей.

CuSO₄ + 2NaOH → Cu(OH)₂ + Na₂SO₄

Свойства оснований

Щелочи устойчивы к нагреванию. Гидроксид натрия можно расплавить и расплав довести до кипения, при этом он разлагаться не будет.
Щелочи легко вступают в реакцию с кислотами, в результате которого образуется соль и вода. Эта реакция ещё носит название — реакция нейтрализации

KOH + HCl → KCl + H₂O

Щёлочи взаимодействуют с кислотными оксидами, в результате которой образуется соль и вода.

2NaOH + CO₂ → Na₂CO₃ + H₂O

Нерастворимые основания, в отличии от щелочей, термически не стойкие вещества. Некоторые из них, например, гидроксид меди, разлагаются при нагревании,

Cu(OH)₂ + CuO → H₂O


другие — даже при комнатной температуре (например, гидроксид серебра — AgOH).

Нерастворимые основания взаимодействуют с кислотами, реакция происходит лишь в том случае, если соль, которая образуется при реакции, растворяется в воде.

Cu(OH)₂ + 2HCl → CuCl₂ + 2H₂O

Растворение щелочного металла в воде с изменение цвета индикатора на ярко-красный

Щелочные металлы — такие металлы, которые при взаимодействии с водой образуют щелочь. К типичному представителю щелочных металлов относится натрий Na. Натрий легче воды, поэтому его химическая реакция с водой происходит на её поверхности. Активно растворяясь в воде, натрий вытесняет из неё водород, при этом образуя натриевую щелочь (или гидроксид натрия) — едкий натр NaOH.
Реакция протекает следующим образом:

2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂

Подобным образом ведут себя все щелочные металлы.
Если перед началом реакцией в воду добавить индикатор фенолфталеин, а затем опустить в воду кусочек натрия, то натрий будет скользить по воде, оставляя за собой ярко розовый след образовавшейся щелочи (щелочь окрашивает фенолфталеин в розовый цвет)

Гидроксид железа

Гидроксид железа является основанием. Железо, в зависимости от степени его окисления, образует два разных основания: гидроксид железа, где железо может иметь валентности (II) — Fe(OH)₂ и (III) — Fe(OH)₃.
Как и основания, образованные большинством металлов, оба основания железа не растворимы в воде.

Гидроксид железа 3-х валентного

Гидроксид железа (II) — белое студенистое вещество (осадок в растворе), которое обладает сильными восстановительными свойствами. К тому же, гидроксид железа (II) очень не стойкий. Если к раствору гидроксида железа (II) добавить немного щёлочи, то выпадет зелёный осадок, который достаточно быстро темнеет о превращается в бурый осадок железа (III).

Гидроксид железа (III) имеет амфотерные свойства, но кислотные свойства у него выражены значительно слабее. Получить гидроксид железа (III) можно в результате химической реакции обмена между солью железа и щёлочью. Например

Fe₂(SO₄)₃ + 6 NaOH → 3 Na₂SO₄ +2 Fe(OH)₃

Что такое pH воды в бассейне и как сохранить правильный баланс

Использование чистой (дистиллированной) воды в бассейнах не обосновано экономически и не полезно с точки зрения гигиены кожи. Жидкость в бассейнах является водным раствором различных веществ, количество которых определяет кислотную или щелочную среду в воде.

Основным показателем, определяющим кислотно-щелочной баланс, является pH — мера активности ионов водорода. О «пэ-аш» многие слышали в школе, но редко кто помнит нюансы. Разберемся вместе на что он влияет, как его контролировать и поддерживать в нужном диапазоне.

Каким должен быть pH в бассейне

Водородный показатель влияет на химические, биологические процессы в воде. От них зависит как комфортность купания, так и эффективность дезинфицирующих препаратов.

Показатель pH от 0 до 7 считается кислотным, а от 7 до 14 щелочным. Оптимальным для эффективной дезинфекции, сохранности оборудования и гигиены кожи является водородный показатель в пределах от 6,7 до 7,4. Такие значения соответствуют слабощелочной среде. Для справки: pH человеческой крови примерно 7,4.

Поддержание pH на уровне 6,7-7,4:

• исключит образование известковых отложений на стенках чаши бассейна и трубах;

• минимизирует коррозию металлических частей оборудования;

• обеспечит комфортное купание, избавит от раздражения кожи и слизистых оболочек глаз.

Контроль водородного показателя на заданном уровне позволяет экономно расходовать дезинфицирующие средства и корректирующие препараты. Важно помнить что хлор, который чаще всего используется для дезинфекции, вступает в реакцию с содержащейся в воде органикой. Неполные реакции при высоком pH приводят к образованию побочных продуктов дезинфекции, некоторые из которых являются канцерогенами. Они негативно влияют на самочувствие купающихся. Это может быть раздражение кожи, слизистых и даже астматические заболевания. Именно поэтому так важно контролировать кислотно- щелочной баланс в воде бассейна.

Причины и последствия снижения pH

Значение pH ниже 7 говорит о накоплении в воде бассейна кислоты. Это происходит из-за передозировки химических реагентов, используемых в оборудовании водоподготовки.

Снижение pH в воде бассейна приводит к:

• кислотной коррозии оборудования;

• постепенному разрушению облицовки чаши;

• чрезмерному расходу химических препаратов;

• появлению у купающихся жжения в глазах, сухости кожных покровов и ломкости волос.

Визуально уменьшение pH незаметно, однако на металлических частях оборудования и коммуникаций может появляться налет из ржавчины.

Причины и последствия повышения pH

Значение водородного показателя выше 7,4 свидетельствует о накоплении в воде щелочи выше рекомендуемого количества. Это происходит естественным образом с течением времени (несколько дней), из-за большого количества купающихся или неправильной работы автоматических средств водоподготовки.

Повышение pH в воде бассейна приводит к:

• появлению на оборудовании, облицовке и трубах кальциевых отложений;

• ускоренному размножению и росту микроорганизмов;

• раздражению кожи и слизистых у пловцов;

• увеличению расходов на обслуживание за счет неэффективности химических препаратов в щелочной среде.

Визуально повышение pH проявляется в виде помутнения воды в бассейне. Возникают мелкодисперсные хлопья, часть из которых выпадают в осадок на дно и стены чаши.

Методы контроля уровня pH в воде бассейна

Для контроля кислотно-щелочного баланса в воде искусственных водоемов применяются три метода. Они применимы как к загородным, так и к общественным, спортивным бассейнам.

Лакмусовая бумага

Полоски бумаги с нанесенным и высушенным раствором кислотно-основного индикатора лакмуса являются самым простым способом определить pH. Метод понятен и доступен даже школьникам. Лакмусовая бумажка при окунании в образец воды из бассейна может менять цвет от синего (сильно кислая среда) до красного (сильно щелочная среда). Шкала зависимости цвета лакмусовой полоски от pH приводится на упаковке.

Достоинства применения лакмусовых полосок:

Недостатки применения лакмусовых полосок:

Таблетки

Небольшие таблетки содержат кислотно-основной индикатор и нейтральный наполнитель. Для определения с их помощью водородного показателя необходимо отобрать пробу воды в колбу и добавить туда же таблетку. После растворения таблетки жидкость окрашивается в определенный цвет. Сравнив его с нанесенной на колбу цветовой шкалой, определяют уровень pH.

Таблетки, также как и лакмусовые полоски, не дают точного результата. Погрешность измерений у метода достаточно высока.

Фотометры

Электронный прибор, измеряющий прозрачность раствора и преобразующий ее в значение водородного показателя, позволяет достаточно точно определить величину pH. Если не углубляться в физико-химические принцип работы pH-метра, то использовать его достаточно просто. Необходимо сделать забор 25-30 мл воды из бассейна в пробирку и поместить ее в прибор. Уже через несколько секунд прибор закончит измерения и покажет на шкале значение водородного показателя.

Точность измерений фотометра составляет 0,1 единица. Это позволяет производить мониторинг малейших изменений качества жидкости в чаше бассейна, своевременно добавлять реагенты, корректирующие кислотно-щелочной баланс.

Использование фотометра требует минимальных навыков работы с лабораторным оборудованием..

Препараты для корректировки уровня pH в бассейне

Измерение водородного показателя в искусственном водоеме позволяет определить отклонения качества воды в кислую или щелочную сторону. После этого необходимо провести корректировку pH до рекомендуемого уровня при помощи специальных реактивов.

Понижаем pH в бассейне

Для увеличения кислотности воды используются препараты pH-минус. Их действие направлено на снижение концентрации щелочи, содержания солей жесткости и растворенного углекислого газа (СО2). Основное действующее вещество таких препаратов бисульфат натрия. Реактивы для снижения pH выпускаются в гранулированном, порошкообразном или жидком виде.

Использовать препарат рекомендуется в соответствии с таблицей дозировок. Для правильного расчета необходимо знать объем искусственного водоема и актуальное значение pH.

Отмеренное в соответствии с таблицей количество сухого препарата разводят в небольшом количестве воды и добавляют в чашу бассейна или в бак помпы. Также сухой препарат можно засыпать в скиммер. В жидком виде препараты используются вместе с автоматическими станциями дозирования, которые измеряют и дозируют необходимое количество препарата непосредственно в трубопровод системы циркуляции бассейна.

Повышаем pH в бассейне

Для уменьшения кислотности воды используют препараты pH-плюс. Основным действующим веществом в них является карбонат натрия. Реактивы выпускаются в порошкообразном и жидком виде.

Необходимое количество реагента определяется на основании таблицы дозировок. Растворенный в небольшом количестве воды порошкообразный реактив добавляют прямо в чашу водоема, оптимально перед соплом возврата потока отфильтрованной воды. Разводить порошок можно в распределительном баке.

Меры предосторожности

Использовать реагенты pH-плюс и pH-минус необходимо только в рекомендуемой дозировке. Разводить их нужно в прохладной воде, не пытаясь ускорить процесс растворения, подогревая воду. Также важно соблюдать меры безопасности, а именно надевать защитную одежду, очки, избегать вдыхания выделяющихся испарений. При попадании раствора реагента на кожу либо слизистую нужно обильно промыть пораженное место чистой водой и обратиться к врачу.

Надеемся, теперь вы знаете все о pH в воде бассейна, как его контролировать и корректировать. Если нет возможности или желания самостоятельно следить за качеством воды в искусственном водоеме, можете поручить это специалистам «Центра обслуживания бассейнов». У нас для этого есть необходимое оборудование, реактивы и квалифицированные специалисты.

Наши услуги по сервисному обслуживанию

Периодичное обслуживание бассейнов

Консервация бассейна на зиму

Расконсервация бассейна перед сезоном

Очистка чаши бассейна

Замена песка в фильтре

Настройка автоматики

Бесплатная консультация

Консультация по телефону всегда бесплатна. На ней вы получите всю необходимую информацию по ремонту и обслуживанию бассейна

Перезвоните мне

Назад к основам: Руководство по безопасности при использовании щелочи

Начиная с сегодняшнего дня, мы возвращаемся к основам производства мыла холодным способом в серии Back to Basic. В течение следующих двух недель мы рассмотрим основные концепции и учебные пособия, предназначенные для начинающих. Если вы никогда раньше не готовили мыло холодным способом, сейчас самое время! Набор «Назад к основам мыловарения» включает в себя все ингредиенты, необходимые для выполнения всех 4 проектов.  Если вы опытный мыльщик, всегда полезно пройти небольшой курс повышения квалификации. В нашем первом уроке мы рассмотрим самую важную часть мыла (кроме удовольствия)… безопасность! В частности, мы говорим о безопасности щелочи, в том числе о том, как безопасно смешивать раствор щелочи и обращаться с ним. Карандаши готовы? Давайте начнем!

Чтобы сделать мыло, масла должны эмульгироваться со щелочью, после чего начинается процесс омыления. Во время этого процесса важно сделать безопасность главным приоритетом. Щелок с гидроксидом натрия — это неорганическое соединение, обычно встречающееся в очистителях канализации, таких как Draino. Щелок с гидроксидом натрия очень едкий и может обжечь кожу. Как и вождение автомобиля, гидроксид натрия безопасен при правильном обращении. Но поскольку щелочь может быть чрезвычайно опасной, важно соблюдать все меры предосторожности при изготовлении мыла холодным способом.

Щелок гидроксида натрия доступен в различных формах, таких как хлопья, гранулы и порошок. Чтобы сделать мыло холодным способом, щелочь вводят в жидкость, например дистиллированную воду. Жидкость растворяет щелочь и создает раствор щелочи. Смешивание воды и щелочи вызывает экзотермическую реакцию, вызывающую резкое повышение температуры. Добавление щелочи в воду комнатной температуры может привести к тому, что температура воды достигнет 200 °F. Смесь также образует пары, которые нельзя вдыхать.

Да, вся эта информация звучит немного пугающе, и совершенно нормально нервничать при первой работе с щелочью. К счастью, легко защитить себя от вреда при создании раствора щелочи. Ниже приведены мои основные советы по безопасному использованию щелочи. Я также рекомендую посмотреть видео «Как сделать мыло холодным способом: безопасность щелочи и ингредиенты» ниже.

Носите надлежащее защитное снаряжение:  При работе с щелочью обязательно надевайте защитное снаряжение. Это включает в себя защитные очки, перчатки, длинные рукава и длинные брюки. Накрывая кожу, вы защищаете ее от пролития или капель раствора щелочи. Некоторые мыльщики также любят носить хирургические маски, чтобы не вдыхать пары.

Смешивайте щелочь в соответствующем месте: Помещение, в котором вы смешиваете раствор щелочи, должно иметь хорошую вентиляцию, чтобы избежать вдыхания паров щелочи. Когда погода позволяет, некоторые мыльщики любят смешивать раствор щелочи на улице, чтобы обеспечить наилучшую возможную вентиляцию. Находясь в помещении, я люблю открыть несколько окон или включить вентилятор. В дополнение к вентиляции важно убедиться, что дети, домашние животные и другие отвлекающие факторы и опасности споткнуться находятся вне дома или не имеют доступа к месту для мыла. Некоторые мыльщики предпочитают наносить мыло с включенным вентилятором или воздушным фильтром, чтобы помочь отфильтровать любые пары, возникающие в процессе смешивания.

Всегда добавляйте щелочь в воду (Никогда не добавляйте воду в щелочь!): При смешивании воды и щелочи первым шагом является отмеривание нужного количества в отдельные емкости. Как только у вас будет правильное количество для вашего рецепта, щелочь следует медленно добавлять в воду. НИКОГДА не добавляйте воду в щелочь! Это может привести к тому, что щелочь расширится или выльется из контейнера. Популярный стишок, который поможет вам запомнить порядок: «Разумнее добавлять щелочь в воду! Добавьте воду в щелочь, и вы можете умереть!» Это определенно экстремальная рифма, но она может быть полезной в начале!

Используйте подходящую емкость для смешивания:   Важно смешивать раствор щелочи в прочной и безопасной емкости. Контейнер должен быть из прочного термостойкого пластика или стекла. Я не рекомендую смешивать раствор щелочи в металлической емкости. Это потому, что раствор щелочи становится невероятно горячим. Это также связано с тем, что щелочь и некоторые металлы вызывают опасную реакцию. Гидроксид натрия и алюминий выделяют газообразный водород, который может быть чрезвычайно опасен. Щелок также реагирует с оловом. Чтобы быть в безопасности, я полностью избегаю металлических контейнеров. Если вы используете стекло, убедитесь, что ваш контейнер очень прочный. Я успешно использовал контейнеры Pyrex в течение многих лет, но я знаю, что у некоторых мыльщиков был опыт с поломкой этих контейнеров. Иногда я также использую контейнеры Easy Pour и Mixing Containers для смешивания щелочи, так как они сделаны из прочного пластика. Я рекомендую выбирать достаточно большую емкость, чтобы в нее попадали брызги при перемешивании. Для дополнительной безопасности смешайте щелочь и воду над раковиной на случай, если что-то прольется.

Храните щелок надлежащим образом: В ожидании, когда раствор щелока остынет до подходящей температуры для мыла, убедитесь, что на контейнере есть четкая маркировка «ЩЕЛОК», чтобы гарантировать, что никто не прикоснется к раствору и не вмешается в него. Также полезно переместить его в место, где дети или домашние животные не будут касаться или пить раствор. Банку с хлопьями, гранулами или порошком щелочи всегда следует хранить в недоступном для детей месте, и на ней должна быть надлежащая маркировка «ЯД» или «НЕ ПРИКАСАТЬСЯ», чтобы гарантировать, что люди не испортят щелочь.

При попадании щелочи на кожу: Согласно паспорту безопасности материала на гидроксид натрия, если щелочь попала на кожу, снимите всю загрязненную одежду. Немедленно промойте большим количеством воды в течение не менее 15 минут. Обратитесь за медицинской помощью. При попадании в глаза немедленно промойте их водой в течение не менее 15 минут и обратитесь за медицинской помощью. При вдыхании выйти на свежий воздух.

Многие мыльщики держат под рукой уксус, полагая, что он нейтрализует ожоги от щелочи. В сообществе мыловаров есть некоторые разногласия по поводу промывания ожогов щелочью уксусом, а не водой. Добавление уксуса (кислоты) к щелочи (основе) вызывает химическую реакцию, в результате которой выделяется больше тепла. Кроме того, больно наносить уксус на ожог от щелочи. Просто используйте воду, как предлагает лист MSDS.

Хотя уксус не следует использовать для лечения щелочных ожогов на коже, его можно использовать в качестве меры предосторожности во время процесса очистки. Быстрая протирка рабочего места смоченной в уксусе тряпкой нейтрализует любую щелочную пыль, которая могла попасть на поверхность.

Теперь, когда вы безопасно смешали раствор щелочи, пришло время сделать мыло холодным способом. Но на этом безопасность не заканчивается! В течение всего процесса изготовления мыла важно носить защитное снаряжение, включая очки, одежду с длинными рукавами, брюки и перчатки. Это связано с тем, что раствор щелочи все еще может раздражать кожу после смешивания с мыльными маслами.

Как только вы нальете раствор щелочи в масла и начнете эмульгировать, начнется процесс омыления. Для подробного объяснения того, что означает омыление, ознакомьтесь с этим сообщением в блоге и видео Soap Queen TV. По мере развития процесса омыления щелочной раствор становится менее едким. Сырой мыльный раствор не так опасен, как чистый раствор щелочи, но он все же может раздражать кожу. Ношение защитного снаряжения во время намыливания помогает избежать любого контакта с мыльным тестом. Если мыльный раствор коснется кожи, вы можете не заметить этого до тех пор, пока через несколько минут ваша кожа не начнет покалывать и гореть. Быстро смойте остатки мыла на коже водой с мягким мылом. После завершения омыления все молекулы щелочи превращаются в мыло и не наносят вреда коже.

Мыло наверху осталось тонким следом. Если смесь попала на кожу, немедленно смойте ее под прохладной водой в течение нескольких минут, пока не пройдет зуд или жжение.

После того, как вы намылили, пора мыть посуду. Поскольку мыло все равно будет раздражать кожу, не надевайте перчатки, когда моете посуду для намыливания. Я рекомендую вытереть излишки мыла бумажным полотенцем, а затем вымыть посуду в раковине горячей водой и обезжиривающим мылом, таким как Dawn. Если вы хотите избежать смывания масел в раковину, вы можете предпочесть «метод очистки мешков для мусора». Прочитайте о каждом методе очистки в Руководстве по очистке сеанса Soapy.

Изготовление мыла холодным способом — это очень увлекательно и полезно. За всю мою «мыльную жизнь» я ни разу не испытал серьезного ожога щелочью. Я испытал на своей коже и щелочную воду, и мыльную смесь, но смог сразу смыть ее без серьезного вреда. Худшая травма, которую я когда-либо испытывал во время намыливания, была, когда я получил свежее мыло в порезе на руке… ой! Я приписываю свое мыльное счастье тому, что всегда предпринимаю дополнительные шаги для обеспечения безопасности себя и окружающих. Подобно тому, как пристегиваться ремнем безопасности при вождении автомобиля, надлежащие меры предосторожности являются первым шагом в создании домашнего мыла. Какие шаги вы предпринимаете для безопасного намыливания? Я хотел бы услышать ваш вклад!

Не забудьте зайти завтра, чтобы узнать о нашем первом рецепте холодного приготовления, рецепте Simple & Gentle Cold Process. Это идеальное мыло для тех, кто никогда раньше не пробовал намыливание холодным способом.

Бытовая химия — Реакция между щелочью и водой?

спросил
6 лет, 5 месяцев назад

Изменено
4 года, 4 месяца назад

Просмотрено
7к раз

$\begingroup$

Я планирую в ближайшее время сделать домашнее мыло и прочитал в Интернете, что вдыхать пары, образующиеся в результате реакции между щелочью и водой, не рекомендуется, потому что это «опасно».

Я немного запутался, потому что думал, что реакция между щелочью и водой — это просто сильно экзотермическая реакция растворения, и поэтому «дым» будет состоять только из пара?

 NaOH + h3O -> OH- + Na+ + h3O + ТЕПЛО
 

Если этот дым вызывает коррозию, означает ли это, что при нагревании образуется некоторое количество газообразного гидроксида? Чем еще этот дым может быть опасен?

• бытовая химия
• безопасность

$\endgroup$

$\begingroup$

Пары будут содержать следовые количества NaOH. Испарения представляют собой микроскопические капли воды, и эти капли все равно будут едкими, так как они по существу представляют собой раствор гидроксида натрия.

Здесь происходит не настоящая химическая реакция, а диссоциация ионов натрия и гидроксида, которая является экзотермическим процессом. Твердый гидроксид натрия является «опасным», полученный раствор «опасным», а пары над растворяющимся щелоком «опасными».