|
== Příprava ==
Hydroxid sodný (NaOH) vzniká bouřlivou [[exotermní reakce|exotermní reakcí]] [[kovy|kovového]] [[sodík]]u s [[voda|vodou]] za vzniku [[plyn]]ného [[vodík]]u; za přítomnosti vzdušného kyslíku vytvářející se vodík vzplane
:2 Na + 2 H<sub>2</sub>O → 2 NaOH + H<sub>2</sub>.
:Na<sub>2</sub>O + H<sub>2</sub>O → 2 NaOH.
V roztoku se také uvolňuje ze solí velmi slabých kyselin; příkladem může být [[hydrolýza]] [[alkoxidyalkoxid|alkoholátů]] [[sodík|sodných]], např. [[ethoxid sodný|ethoxidu (ethanolátu) sodného]]
:CH<sub>3</sub>CH<sub>2</sub>ONa + H<sub>2</sub>O → CH<sub>3</sub>CH<sub>2</sub>OH + NaOH.
== Průmyslová výroba ==
Dříve se hydroxid sodný vyráběl tzv. ''kaustifikačním procesem'' z vodného roztoku [[uhličitan sodný|uhličitanu sodného (sody)]] působením mírného nadbytku [[hydroxid vápenatý|hydroxidu vápenatého]], přidávaného ve formě [[suspenze (chemie)|suspenze]] hašeného vápna (vápenného mléka)
:Na<sub>2</sub>CO<sub>3</sub> + Ca(OH)<sub>2</sub> → 2 NaOH + CaCO<sub>3</sub>.
Vznikající velmi málo rozpustný [[uhličitan vápenatý]] se oddělil [[sedimentace|sedimentací]], případně následnou filtrací a odpařením vody ze zbývajícího roztoku se získal surový hydroxid sodný. Ten se většinou dále čistil rozpuštěním v [[ethanol]]u.
V současné době se veškerý hydroxid sodný vyrábí [[elektrolýza|elektrolytickým rozkladem]] roztoku chloridu sodného ([[Solanka|solanky]]), přičemž vedlejším produktem elektrolýzy je plynný [[chlor]]. Používá se při tom tří různých metod, kterými se zabraňuje zpětné reakci chlóru s vzniklým hydroxidem.
Při tzv. ''amalgamové metodě'' se používá [[Castner-Kellnerův elektrolyzér]] (vynalezený v roce [[1892]]), kde jako katoda slouží kovová [[rtuť]]. Na ní proběhne redukce sodných iontů na elementární sodík
:Na<sup>+</sup> + e<sup>-</sup> → Na,
který se ve rtuti rozpustí za vzniku kapalného [[amalgámy|amalgámu]]. Tím se zabrání okamžité reakci kovového sodíku s vodou na hydroxid sodný; tento rozklad probíhá následně v oddělené reakční prostoře nazývané ''rozkladač'', kam se kapalný amalgam přečerpává. Rtuť zbavená sodíku v rozkladači se pak vrací do [[elektrolyzér]]u. Tento postup užívají naši dva největší výrobci hydroxidu sodného, Spolana, a. s., [[Neratovice]] a Spolek pro chemickou a hutní výrobu, a. s., [[Ústí nad Labem]] a také více než polovina výrobců chlóru a hydroxidu sodného v [[Evropská unie|Evropské unii (EU)]]. Nevýhodou tohoto postupu je potřeba velmi čisté suroviny, relativně vysoký rozkladný potenciál (a tedy i vyšší nároky na elektrickou energii) a použití jedovaté rtuti.
Při druhé, tzv. „diafragmové metodě“ (z roku 1885), jsou v Griesheimově článku (1885) anodový a katodový prostor vzájemně odděleny polopropustnou stěnou, která sice dovolí putovat v elektrostatickém poli malým iontům Na<sup>+</sup> a molekulám vody, ale zabrání prostupu molekul vznikajícího chlóru Cl<sub>2</sub>. Do prostoru anody se kontinuálně přivádí roztok (solanka). Na anodě ionty chloru odevzdávají elektron a mění se na atomární chlor a následně na molekulární chlór, tedy
:2 Cl<sup>-</sup> - 2 e<sup>-</sup> → 2 Cl → Cl<sub>2</sub>,
zatímco na katodě se redukují přibráním elektronu [[oxoniumoxoniový ion|oxoniové]] kationty na vodík a vodu
:2 H<sub>3</sub>O<sup>+</sup> + 2 e<sup>-</sup> → 2 H<sub>2</sub>O + 2 H → 2 H<sub>2</sub>O + H<sub>2</sub>.
V katodovém prostoru se hromadí sodné [[kationkationt]]tyy Na<sup>+</sup> a jejich kladný náboj je kompenzován růstem koncentrace záporných hydroxylových [[anionaniont]]tůů OH<sup>-</sup>, čímž zde efektivně vzniká hydroxid sodný. Odpouštěný roztok obsahuje vedle sebe zbytky rozpuštěného [[chlorid sodný|chloridu sodného]] a vzniklého hydroxidu sodného, které je nutno následně oddělit. Diafragma (polopropustná stěna) je většinou zhotovována z [[azbest]]u, který je však ekologicky nevhodný a proto se hledají a zkoušejí jeho jiné náhrady. Nicméně tímto postupem se produkuje asi 75 % hydroxidu sodného v [[Spojené státy americké|USA]].
Třetí, nejmodernější metodou zavedenou kolem roku [[1970]] a používanou v 90 % továren v [[Japonsko|Japonsku]], je tzv. ''membránová metoda'', která je modifikací předchozího postupu. Anodový a katodový prostor jsou odděleny [[ionex]]ovou membránou, která umožňuje přestup pouze kationtům H<sub>3</sub>O<sup>+</sup> a Na<sup>+</sup>. Do prostoru anody se kontinuálně přidává nasycená solanka a odčerpává se vyčerpaná; naopak do prostoru katody se čerpá deionizovaná (destilovaná) voda a odčerpává se roztok hydroxidu sodného.
| 