Was ist der Zusammenhang zwischen Schwefelsäure und Natriumhydroxid?
Schwefelsäure ist sowohl eine starke Säure als auch ein starker Dehydrator. Es besteht aus einem Derivat des Elements Schwefel, dessen Trioxid, SO 3 . Natriumhydroxid kann ebenfalls aus seinem Oxid, Na 2 O, aus dem Metall selbst oder unter Verwendung einer Reihe anderer Verfahren, einschließlich Elektrolyse, hergestellt werden. Metallisches Natrium ist das häufigste Alkalimetall und sein Hydroxid ist eine starke Base. Die Kombination von Schwefelsäure und Natriumhydroxid kann zu zwei Verbindungen führen, Natriumsulfat - auch Natriumbisulfat (NaHSO 4 ) genannt - oder Natriumsulfat (Na 2 SO 4 ).
Die Bisulfatherstellung aus Schwefelsäure und Natriumhydroxid erfordert ein Molverhältnis von 1: 1 der Reaktanten - 1 Mol ist das Molekulargewicht in Gramm. Das Sulfat wird gebildet, indem zwei Mol Natriumhydroxid mit nur einem Mol Schwefelsäure kombiniert werden. Nach einer Reihe von vorbereitenden Schritten, die zu seiner Bildung führen, kann Schwefeltrioxid, manchmal Schwefelsäureanhydrid genannt, mit Wasser unter Bildung von Schwefelsäure SO 3 + H 2 O → H 2 SO 4 umgesetzt werden .
Natriumhydroxid wird elektrolytisch hergestellt, wobei die vereinfachte Gleichung lautet: 2 NaCl + 2 H 2 O → 2 NaOH + Cl 2 ↑ + H 2 ↑. Die Reaktion, die zur Bildung des Säuresulfats führt, ist NaOH + H 2 SO 4 → NaHSO 4 + H 2 O. Diese Verbindung ist sowohl ein Salz als auch eine Säure und kann mit zusätzlichem Natriumhydroxid wie folgt umgesetzt werden: NaHSO 4 + NaOH → Na 2 SO 4 + H 2 O.
Die Reaktion von Schwefelsäure und Natriumhydroxid unter Bildung eines Salzes wird als "Säure-Base" -Reaktion bezeichnet - das Erreichen eines pH-Werts von 7,0, ähnlich wie bei reinem Wasser, in einem Bereich von Möglichkeiten von 0 bis 14 - und wird als "Neutralisation" bezeichnet. Die Bildung des Bisulfats stellt eine unvollständige oder teilweise Neutralisation dar. Obwohl NaHSO 4 nicht so sauer ist wie nicht umgesetzte Schwefelsäure, hat eine einmolare (1,0 ml) Wasserlösung des Säuresalzes einen pH-Wert von weniger als 1,0. Aus diesem Grund wird Natriumbisulfat manchmal zur pH-Erniedrigung verwendet. Natriumbisulfat eignet sich auch zur Metallbearbeitung, Reinigung und als Beizmittel.
Neutrales Natriumsulfat wird im Handel als das Decahydrat (was "zehn Wasser" bedeutet) Glaubersalz (Na & sub2; SO & sub4; · 10H & sub2; O) verkauft. Natriumsulfat kann auch - wasserfrei - als "wasserfreies" Salz bezogen werden. Es wird vor allem in pulverförmigen Waschmitteln und bei der Herstellung von Textilien verwendet. Auch in der Papierindustrie ist die Verwendung rückläufig. Natriumsulfat wird bei der Herstellung von Rayon nicht als wünschenswert angesehen. Schlimmer noch, es ist bekannt, dass es Beton und Mörtel angreift und sowohl für neue als auch für bestehende Bauwerke ein Risiko darstellt.
Beim Umgang mit Schwefelsäure und Natriumhydroxid ist Vorsicht geboten. Die Reaktanten sind an sich gefährlich, und wenn sie rein oder nur in konzentrierter Lösung vorliegen, ist die Reaktion heftig. Obwohl es aus der Kombination der sehr gefährlichen Chemikalien Schwefelsäure und Natriumhydroxid resultiert, wird Natriumsulfat nicht als gefährlicher Abfall angesehen.