Щелочи относятся к группе химических соединений под названием основания. Основания состоят из гидрокси-группы (ОН) и атома металла (К, Na, Li, Ca, Ba) или катиона аммония вместо него.

Щелочи представляют собой растворимые основания. Их кристаллы при растворении становятся едкими и «мыльными». Исходя из этого, для оказания неотложной помощи при ожогах щелочами используют слабые растворы кислот (преимущественно уксусной и борной). Этот прием получил название реакции нейтрализации, в результате которой образуются соль и вода. А при работе с ними используют защитные очки и резиновые перчатки

Щелочи относят к сильным основаниям – они активно реагируют с другими веществами благодаря легкому отщеплению гидрокси-групп. Как и другие основания, они при нагревании распадаются на воду и оксид, а их растворы изменяют цвет индикаторов.

Щелочи хранят в пластиковой посуде, поскольку они разъедают даже фарфор и стекло. Они сильно впитывают влагу.

Применение щелочи. Каустическая сода (она же гидроксид натрия или едкий натр) обладает моющими способностями, используется в составе многих средств бытовой химии. Больше всего подходит для растворения жиров. Едкий натр также применяют для изготовления целлюлозы в бумажной промышленности, производства масел в нефтепереработке, он выступает в роли катализатора или реагента в химической отрасли. Его применяют в производстве экологически чистого биодизельного топлива. И что совершенно удивительно, эта щелочь используется при изготовлении какао, мороженого, шоколада, хлеба, напитков.

Гашеная известь (гидроксид кальция) нашла широкое применение в строительстве для побелки и штукатурки стен.

Нашатырный спирт (раствор аммиака) обладает сильным запахом. Смягчает при стирке шерсть, удаляет пятна от молока, смолы, жира. Хорошо без разводов отмывает стекло, золото, серебро.

Щелочи используют в рыбоводстве для дезинфекции прудов и в качестве удобрения. Они выступают в качестве электролита для щелочных аккумуляторов.

Щелочи широко используют в медицине как антисептики, прижигающие и раздражающие препараты, поскольку они способны растворять белки. Щелочные минеральные воды благотворно влияют на организм при заболеваниях желудочно-кишечного тракта. Эти вещества также применяют при лечении подагры (растворяют мочевую кислоту), стоматита, заболеваний дыхательной системы (муколитическое действие), как мочегонное средство, при отравлении кислотами (в данном случае работает та же реакция нейтрализации).

Щелочи участвуют в процессах изготовления мыла, искусственного волокна, каучука, красителей, витаминов, обработки древесины, очистки металлических предметов, а также участвуют в химической и легкой промышленности, сельском хозяйстве (удобрения), металлургии. Щелочи выступают как хладагент в холодильных установках.

Как видно из статьи, щелочи играют огромную роль в жизни человека. Но следует помнить об опасностях, которые подстерегают при работе с ними. Соблюдая технику безопасности, нам удалось сделать их своими помощниками.

Содержание статьи:

Химия является одной из фундаментальных наук. Почему так важно знать основы химии каждому человеку? Дело в том, что химические соединения окружают нас повсюду. И дома, и на улице, и на работе. Какие-то из них полезны, а другие же вредны. Необходимо иметь хотя бы поверхностное представление о том, что же из себя представляют те или иные вещества и быть осведомленным об их основных свойствах.

Сегодня речь пойдёт о таких весьма распространённых химических соединениях, как щёлочи.

Щелочами принято называть вещества, образующие при реакции с водой в растворе большое количество ионов - OH. К щелочам относятся гидроксиды некоторых металлов.

Название щёлочь произошло от русского слова "щёлок", а щёлок раньше использовали вместо мыла для стирки и шампуня. Есть и другие версии, но наиболее целесообразно сделать акцент на главных на применении данных химических соединений.

Где же можно встретить щёлочи в повседневной жизни?

Речь пойдёт о наиболее распространённых щелочных соединениях.

Гидроксид натрия (едкий натр; каустическая сода)

Данное вещество можно встретить в самых различных очищающих и моющих средствах. Гидроксид натрия обладает мощнейшими моющими свойствами. Идеально справляется с самыми сложными масляными пятнами. К примеру, на плите. Устраняет жировые отложения в канализационных трубах.

Гидроксид кальция (гашеная известь)

Широко применяется в строительстве для штукатурки, а также для побелки стен. Ещё её можно встретить в стоматологии, в дублении кож, в получении органических кислот. Используется в производстве удобрений и улучшении слишком кислых почв (их нейтрализации).

Нашатырный спирт (раствор аммиака)

Имеет невероятно широкий спектр применения, в быту особо актуален 25% раствор. Стоит принять к сведению, что из-за крайне резкого запаха может воздействовать на слизистые оболочки глаз, носа и дыхательные пути. Идеально очищает стёкла, не оставляя ни единого развода. Замечательно подходит для стирки вещей из шерсти, для выведения самых различных и сложных пятен. Также прекрасно очищает серебряные и золотые украшения.

Чтобы щелочи приносили максимальную пользу и минимальный вред, нужно всего лишь придерживаться довольно простых правил .

Подавляющее их количество можно назвать прямым следствием высокой степени химической реактивности данных соединений.

Каждый сталкивался с таким понятием, как щелочь, но не каждый может точно сказать, что же это такое. Особенно это относится к тем, кто давно окончил школу и начал забывать уроки химии. Что же это за вещество? Какова формула щелочи в химии? Каковы ее свойства? Рассмотрим все эти вопросы в данной статье.

Определение и основная формула

Начнем с определения. Щелочью называется хорошо растворимое в воде вещество, гидроксид щелочного (1-ая группа, основная подгруппа в таблице Менделеев) или щелочноземельного (2-ая группа, основная подгруппа в таблице Менделеева) металла. Стоит заметить, что бериллий и магний, хотя и принадлежат к щелочным металлам, щелочей не образуют. Их гидроксиды относят к основаниям.

Щелочи - самые сильные основания, растворение которых в воде сопровождается тепловыделением. Примером этого служит бурная реакция с водой гидроксида натрия. Из всех щелочей наименее растворим в воде гидроксид кальция (известный также как гашеная известь), который в чистом виде представляет собой порошок белого цвета.

Из определения можно сделать вывод, что химическая формула щелочи - ROH, где R - щелочноземельный (кальций, стронций, радий, барий) или щелочной (натрий, калий, литий, цезий, франций, рубидий) металл. Приведем некоторые примеры щелочей: NaOH, KOH, CsOH, RbOH.

Реакции

Абсолютно все щелочи реагируют с кислотами. Реакция протекает так же, как кислоты и основания - с образованием соли и воды. Пример:

NaOH+HCl=NaCl+H 2 O

Приведенная реакция - соляная кислота + щелочь. Формулы реакций различных щелочей с кислотами:

КОН+HCl=KCl+H 2 O

NaOH+HNO 3 =NaNO 3 +H 2 O

Помимо кислот, щелочи реагируют также с кислотными оксидами (SO 2 , SO 3 , CO 2). Реакция проходит по тому же механизму, что и щелочи с кислотой - в результате взаимодействия образуется соль и вода.

Щелочи взаимодействуют и с амфотерными оксидами (ZnO, Al 2 O 3). При этом образуются нормальные или комплексные соли. Самая типичная из таких реакций оксид цинка + едкая щелочь. Формула такой реакции:

2NaOH+ZnO=Na 2 ZnO 2 +H 2 O

В показанной реакции образуется нормальная соль натрия Na 2 ZnO 2 и вода.

Реакции щелочей с амфотерными металлами протекают по тому же механизму. Приведем в качестве примера реакцию алюминий + щелочь. Формула реакции:

2KOH+2Al+6H 2 O=2K(Al(OH) 4)+3H 2

Это пример реакции с образованием комплексной соли.

Взаимодействие с индикаторами

Для определения pH исследуемого раствора используются специальные химические вещества - индикаторы, которые меняют свой цвет в зависимости от значения показателя водорода в среде. Самый распространенный индикатор, используемый в химических исследованиях, - лакмус. В щелочной среде он приобретет интенсивный синий цвет.

Другой доступный индикатор, фенолфталеин, в щелочной среде приобретает малиновый окрас. Однако в очень концентрированном растворе (показатель водорода близок к 14) фенолфталеин остается бесцветным, как и в нейтральной среде. Потому лакмус при работе с концентрированными щелочами использовать предпочтительнее.

Метиловый оранжевый индикатор в щелочной среде приобретает желтый окрас, при уменьшении pH среды цвет меняется от желтого до оранжевого и красного.

Физические свойства щелочей

Помимо этого, щелочи также хорошо растворяются в этаноле. Концентрированные и умеренные растворы имеют pH от 7.1 и выше. Растворы щелочей мыльные на ощупь. Концентрированные составы - довольно едкие химические соединения, контакт с которыми вызывает химические ожоги кожи, глаз, любых слизистых оболочек, поэтому работать с ними следует осторожно. Воздействие едкого вещества можно нейтрализовать раствором кислоты.

Щелочи могут находиться как в твердом, так и в жидком состоянии. Гидроксид натрия - самая распространенная щелочь (формула NaOH), которая в твердом состоянии представляет собой вещество белого света.

Гидроксид кальция при нормальных условиях - белый порошок. Гидроксиды радия и бария в твердом агрегатном состоянии - бесцветные кристаллы. Гидроксиды стронция и лития также бесцветны. Все твердые щелочи поглощают воду из воздуха. Гидроксид цезия - самая сильная щелочь (формула CsOH). Щелочные свойства металлов 1-ой группы основной подгруппы возрастают сверху вниз. Эти вещества нашли применение в химической промышленности. В основном их используют в щелочных аккумуляторах в качестве электролитов. Чаще всего применяют гидроксиды калия и натрия.

Химический ожог щелочью

При использовании неразбавленных щелочей всегда стоит помнить, что они являются едкими веществами, которые при попадании на открытые участки тела вызывают покраснение, зуд, жжение, отек, в тяжелых случаях образуются пузыри. При длительном контакте такого опасного состава со слизистой органов зрения возможно наступление слепоты.

При химическом ожоге щелочью необходимо промыть пораженное место водой и очень слабым раствором кислоты - лимонной или уксусной. Даже незначительное количество едкой щелочи может вызвать обширное поражение кожи и ожог слизистых, поэтому с такими веществами стоит обращаться аккуратно и держать подальше от детей.

Инструкция

Запаситесь исходными веществами для приготовления щелочи – едкого натра. На 1 кг соды возьмите 0,9 кг гашеной извести. Приготовьте раствор соды, для чего 1 кг соды растворите в 4,5 л воды.

Поместите раствор соды в котел (можно сразу растворить соду в котле для варки). Нагрейте жидкость до 60оС.

В котел небольшими порциями влейте смешанную с водой гашеную известь («известковое молоко»). Поскольку раствор при этом пенится и может пойти через край, загружайте котел на две трети его . Во время варки хорошо размешивайте жидкость; чем тщательнее будет размешана жидкость, тем качественнее произойдет обыкновенной соды в едкий натр.

Нагревайте образовавшуюся смесь в течение часа, после чего дайте ей отстояться. Слейте прозрачный раствор с осадка. Эта жидкость представляет собой раствор едкого натра или гидроксид натрия, самую распространенную щелочь (химическая формула NaOH). Осадок представляет собой не растворившуюся известь, мел и некоторые примеси.

После удаления прозрачного раствора к оставшемуся осадку добавьте воды и несколько раз вскипятите, а потом дайте отстояться. Затем вновь слейте прозрачную жидкость, представляющую раствор едкого натра, но уже меньшей крепости.

Если для омыления жира с целью приготовления мыла нужна более крепкая щелочь, полученный раствор следует выпарить. После испарения воды раствор щелочи станет более крепким. Соответственно, если для ваших нужд необходима щелочь меньшей крепости, разбавьте раствор водой. При описанном способе домашнего изготовления едкого натра из 1 кг кальцинированной соды получается около 0,8 кг конечного продукта.

Источники:

• Как приготовить раствор щелочи калия

Щелочи – это гидроксиды щелочных, щелочноземельных металлов и аммония. К ним относятся отлично растворимые в воде основания. Анионы OH− и катион металла образуются при диссоциации щелочей.

В периодической системе к щелочам относятся гидроксиды металлов подгрупп Iа и IIа (начиная с кальция), например, Ba(OH)2 (едкий барит), KOH (едкий калий), NaOH (едкий натр), носящие обывательское название «едкие щелочи». Едкими щелочами называются гидроксиды натрия NaOH, лития LiOH, рубидия RbOH, КОН и CsOH. Они представляют собой , твердые и очень гигроскопичные вещества.Щелочи основаниями, которые хорошо растворяются в воде со значительным тепловыделением при реакции. Растворимость в воде и сила основания возрастают при увеличении радиуса катиона в каждой группе периодической системы. Самыми сильными щелочами являются гидроксид цезия в группе Ia и гидроксид в группе IIa. Водный раствор газа-аммиака, называющийся нашатырным спиртом – это слабая щелочь . Гашеная известь – это также натриевая щелочь . Помимо этого, едкие щелочи могут растворяться в метаноле и этаноле.Все щелочи в твердом состоянии поглощают воду и углекислый газ из воздуха (и в состоянии раствора), постепенно превращаясь в карбонаты. При важном химическом свойстве – способности образования солей в реакции с кислотами щелочи получили широкое распространение в промышленности. Могут проводить электрический ток, поэтому их также называют электролитами.Получить щелочи можно путем воздействия воды на оксиды щелочных металлов или путем электролиза хлоридов.Свойства щелочей: растворяют жир, некоторые из них могут растворять животные и растительные ткани, разрушают одежду и раздражают кожу, могут взаимодействовать с некоторыми металлами (алюминий), защищают сталь от коррозии.Щелочи и кислоты опасны, их необходимо хранить только в специальных сосудах, обозначенных этикетками, и ни в коем случае не в питьевых емкостях. При работе следует надевать защитные очки.

Щёлочи - это хорошо растворимые в воде основания. В клинических и санитарно-гигиенических лабораториях широко используют следующие щёлочи: едкий аммоний - раствор аммиака в воде (см. Нашатырный спирт), (см.), едкое кали (см.).

Контакт рабочих со щёлочами возможен при выполнении таких производственных операций, как дробление и транспортировка твердых щелочей, загрузка в аппараты и выгрузка из них, расфасовка готового продукта, чистка и ремонт оборудования и т. д.

При постоянной работе со щёлочами возможны хронические поражения кожи - набухание и размягчение кожных покровов, язвы, . Вдыхание щёлочи в виде пыли или тумана вызывает раздражение слизистых оболочек дыхательных путей.

Профилактика : механизация процессов дробления и герметизация аппаратов, оборудование вентилируемых укрытий над местами возможного выделения щёлочи, использование спецодежды, резиновых перчаток, очков, респираторов и т. д. Предельно допустимая концентрация аэрозоля щёлочи в воздухе производственных помещений в пересчете на едкий натр - 0,5 мг/м 3 .

Первая помощь: обильное промывание пораженных частей тела водой, для чего в рабочих помещениях должны устанавливаться специальные гидранты, затем из 5% раствора уксусной, соляной или лимонной кислот. При попадании щёлочи в глаза - длительное промывание струей воды, после чего закапать 2% раствор новокаина или 0,5% раствор дикаина.

См. также Ожоги (химические), Отравления (щелочами).

Щёлочи (едкие щелочи) - хорошо растворимые в воде основания. В практике нашли широкое применение следующие щелочи: гидроокись натрия (едкий натр, каустическая сода; NaOH), гидроокись калия (едкое кали, каустический поташ; КОН), гидроокись бария [едкий барий; Ва(ОН) 2 ], гидроокись аммония (едкий аммоний, нашатырный спирт, летучая щелочь; NH 4 OH).

В чистом виде щелочи представляют собой твердые вещества, хорошо растворимые в воде. В водных растворах щелочи практически полностью распадаются на ионы, вследствие чего относятся к сильным основаниям. Лишь гидроокись аммония, которая в свободном состоянии не получена и существует только в растворах, является слабым основанием; образуется она при растворении аммиака в воде.

Водные растворы щелочей обладают всеми свойствами, присущими растворам оснований. В таблице приведены соотношения между плотностью, процентной и молярной концентрациями водных растворов щелочей, наиболее широко применяемых в биохимических, санитарно-гигиенических и клинических лабораториях.

См. также Кислоты и основания.

Профессиональные вредности при производстве щелочей . Действие щелочей на организм обусловлено способностью отнимать воду от тканей и разрушать белки, образуя щелочные альбуминаты, а также омылять жиры. Под действием щелочи на коже образуются мягкие, легко снимающиеся струпы, не препятствующие прониканию щелочи в более глубокие слои тканей.

При постоянном контакте со щелочью даже умеренной концентрации наблюдаются хронические повреждения кожи, болезненные язвы и ограниченные дерматиты. Экземы наблюдаются реже. Причиной их возникновения, по-видимому, является комбинированное воздействие щелочей и других вредных факторов, поскольку обезжиривание кожи и повреждение эпидермиса нарушает барьерные функции кожного покрова, облегчая проникновение инфекции и воздействие других (физических и химических) факторов.

Под воздействием щелочи ногти истончаются, становятся ломкими, покрываются продольными бороздками, переходящими в трещины. При длительном воздействии щелочи эти изменения могут сделаться стойкими.

Попадание даже малых количеств щелочи в глаз особенно опасно, так как вызывает поражение не только слизистой и роговой оболочек, но и более глубоких его сред. В результате возможна потеря зрения. Действие щелочей на органы дыхания вызывает раздражение слизистых оболочек различной степени тяжести.

Тяжелые отравления с ожогом слизистой оболочки и последующим рубцеванием, приводящим к возникновению непроходимости пищевода, наблюдаются при случайном приеме внутрь концентрированных растворов щелочей.

Контакт рабочих со щелочами возможен при дроблении и транспортировке твердых щелочей, в процессе загрузки их в аппараты для приготовления растворов, при фильтрации растворов, плавлении щелочей, особенно в производстве металлического натрия и калия, при выгрузке и расфасовке готовых продуктов в сыпучем, жидком и расплавленном виде (на производствах едких щелочей и щелочных металлов). Особенно опасны в этом отношении операции чистки и ремонта оборудования.

Концентрация щелочных веществ в воздухе производственных помещений бывает различной.

Предельно допустимая концентрация щелочного аэрозоля в пересчете на едкий натр - 0,5 мг/м 3 .

Первая помощь при отравлении щелочью - см. Отравления, Противоядия.

Профилактика . В целях предупреждения производственных отравлений щелочью необходимо осуществление непрерывного, герметизированного производственного процесса, по возможности с исключением ручных операций, механизацией трудоемких процессов. Большое значение для оздоровления условий труда имеет рациональная вентиляция с укрытием оборудования и устройством отсосов у мест возможного выделения пыли и газов.

Рабочие должны быть снабжены спецодеждой, резиновыми перчатками и защитными очками в кожаной оправе. Целесообразно применять респираторы или ватно-марлевые повязки. Открытые части тела смазывают вазелином или специальными пастами. Щелочную пыль после работы следует смывать маслом, промывая затем кожу теплой водой. Спецодежду и нательное белье по окончании работы подвергают очистке и стирке. В рабочих помещениях устанавливают специальные глазные гидранты с рычажным краном для быстрого пуска воды, гидранты с гибким шлангом, предназначенные для обмывания пораженных частей тела, а также раковины с холодной и горячей водой для мытья рук.

При попадании в глаза негашеной извести их немедленно промывают и обрабатывают слизистую оболочку 15% раствором нейтрального виннокаменного аммония. При резких болях вводят по каплям 2% раствор новокаина с адреналином.

При ожоге негашеной известью следует немедленно удалить растительным или минеральным маслом следы извести, а затем наложить примочки из 5% раствора лимонной, виннокаменной, уксусной или соляной кислот.

Рабочие должны быть осведомлены об основных правилах техники безопасности. На месте работы следует иметь аптечки с набором средств неотложной медицинской помощи.

В каждой смене должны быть люди, умеющие оказывать первую помощь.