氢氧化钠

氢氧化钠（sodium hydroxide）又称苛性钠（caustic soda），俗称碱液（lye）、片碱、火碱、烧碱、液碱等，化学式为H，是一种具有高腐蚀性的强碱，一般为白色片状或颗粒，能溶于水生成碱性溶液，另也能溶解于甲醇及乙醇。此碱性物具有潮解性，会吸收空气中的水蒸气，亦会吸取二氧化碳、二氧化硫等酸性气体。
氢氧化钠为常用的化学品之一。其应用广泛，为很多工业过程的必需品：常用于制造木浆纸张、纺织品、肥皂及其他清洁剂，另也用于烟气脱硫与家用的水管疏通剂等。2004年全球总共制造了六千万吨的氢氧化钠，而总消耗量为五千一百万吨。

**化学性质**

**和酸反应**
氢氧化钠溶于水中会完全解离成钠离子与氢氧根离子，可以和酸进行酸碱中和反应：
NaOH + HCl -> NaCl + H2O
2 NaOH + H2SO4 -> NaSO4 + 2 H2O
利用这一性质，可以制备一些酸的钠盐，如：
NaOH + CH3COOH -> CH3COONa + H2O
NaOH + C6H5COOH -> C6H5COONa + H2O
酸性很弱的苯酚也能与之反应：
NaOH + C6H5OH -> C6H5ONa + H2O

**和酸性氧化物反应**
氢氧化钠在空气中容易变质，就是因为和空气中的二氧化碳发生了反应：
2 NaOH + CO2 -> Na2CO3 + H2O
在溶液中发生，过量的二氧化碳会将碳酸钠转化为碳酸氢钠（俗称小苏打）：
Na2CO3 + CO2 + H2O -> 2 NaHCO3
由于玻璃制品中含有二氧化硅，氢氧化钠会与之反应生成硅酸钠，使得玻璃仪器中的活塞黏著于仪器上，无法再次使用。因此，存放氢氧化钠的细口瓶一般用橡胶塞封口。如果以玻璃容器长时间盛装热的氢氧化钠溶液，会造成玻璃容器损坏，甚至破裂的情况。
2NaOH + SiO2 -> Na2SiO3 + H2O
同样地，氢氧化钠也能和三氧化铬、五氧化二磷、三氧化二砷、二氧化硫、二氧化硒等其它酸性氧化物反应，生成它们的盐：
2 NaOH + CrO_3 -> Na2CrO4 + H2O
2 NaOH + 2 CrO_3 -> Na2Cr2O7 + H2O

**和两性氧化物及氢氧化物的反应**
氢氧化钠可以和两性氧化物或氢氧化物反应，生成羟基配合物，如：
2 NaOH + Al2O3 + 3 H2O -> 2 NaAl(OH)4
NaOH + Al(OH)3 -> NaAl(OH)4

**和单质的反应**
硼、硅和两性金属（如铍、铝、锌等）和氢氧化钠反应，放出氢气：
Si + 2 NaOH + H2O -> Na2SiO3 + 2 H2 ^
英国在1986年有一油罐车误装载重量百分率浓度为25%的氢氧化钠水溶液，氢氧化钠便与油罐壁上的铝产生化学变化，导致油罐因内部压力过载而受损，反应方程式如下所示：
2 Al + 2 NaOH + 6 H2O -> 2 NaAl(OH)4 + 3 H2 ^
氯、溴、碘、硫、白磷等单质和氢氧化钠发生歧化反应：
Cl2 + 2 NaOH -> NaCl + NaClO +  H2O（冷的情况下）
Cl2 + 6 NaOH -> 5 NaCl + NaClO3 +  3 H2O（热的情况下）

**和盐的反应**
过渡金属的盐类和一些主族金属的盐可以和氢氧化钠反应，生成更难溶的氢氧化物，或转化为可溶性的羟基配合物再次溶解。
2 NaOH + CoSO4 -> Na2SO4 + Co(OH)2 v
2 NaOH + Co(OH)2 -> Na2Co(OH)4
2 NaOH + CuCl2 -> 2 NaCl + Cu(OH)2 v
2 NaOH + Cu(OH)2 -> Na2Cu(OH)4
3 NaOH + Cr(NO3)3 -> 3 NaNO3 + Cr(OH)3 v
NaOH + Cr(OH)3 -> NaCr(OH)4
以上反应的产物的颜色、溶解度等可被用来测试某种阳离子。
对于汞等氢氧化物不能稳定存在的物质来说，会生产氧化物或氧化物的水合物沉淀：

2 NaOH + HgCl2 -> 2 NaCl + HgO + H2O
氢氧化钠可以将过渡金属的酰基离子转化为阴离子酸根（简单离子或多聚离子），如VO2+、UO22+等：

6 NaOH + 2 UO2(NO3)2 -> 4 NaNO3 + Na2U2O7 + 3 H2O
氢氧化钠跟铵盐产生反应，生成氨气、水和相应的钠盐。此为铵离子的检验方法。
NaOH + NH4^+ -> Na^+ + NH3 (^) + H2O

**和其它无机物的反应**
二氧化氯、二氧化氮等可以和氢氧化钠发生反应。
2 NaOH + 2 ClO2 -> NaClO2 + NaClO3 + H2O
2 NaOH + 2 NO2 -> NaNO2 + NaNO3 + H2O
高锰酸钠在氢氧化钠溶液中煮沸，可以还原为锰酸钠。

**和有机物的反应**
氢氧化钠可以将卤代烃、酯和酰卤水解。其醇溶液可以用于卤代烃的消去。例如：
*氯乙烷的水解， 生成氯化钠和乙醇：
EtCl + NaOH -> EtOH + NaCl
*乙酸乙酯的加碱水解： 
 CH3COOC2H5 (aq) + OH- (aq) ->CH3COO- (aq)   + C2H5OH (aq) 
*如果是高级脂肪酸酯，水解成皂的反应，统一命名为皂化反应。
另外，氢氧化钠是一种碱，可提供氢氧根离子，可催化羟醛缩合反应。首先，氢氧根离子会去质子化醛或酮，生成烯醇负离子和水，该烯醇负离子会进攻令一电中性的醛或酮，生成羟醛加成物负离子。然后加成物会质子化，在第一步所生成的水上拿掉质子，在生成最终的羟醛产物后，亦同时再生氢氧根离子（催化剂）。
由于氢氧化钠可以提供氢氧根离子，所以亦可催化酮-烯醇互变异构。这叫碱催化酮-烯醇互变异构：

**工业制法**
氯碱工业中电解饱和食盐水，阳极生成氯气：
2 Cl^- -> Cl2 (^) + 2 e^-
同时由于氢离子的氧化性大于钠离子，阴极生成氢气：
2 H^+ + 2 e^- -> H2 (^)
而钠离子与剩下的氢氧根离子结合生成氢氧化钠：
Na^+ + OH^- -> NaOH
总反应方程式如下：
2 NaCl + 2 H2O -> 2 NaOH + Cl2 ^ + H2 ^
19世纪以前，氢氧化钠的制备通常会先以勒布朗制碱法生成前驱物碳酸钠，再通过高温煅烧，使得碳酸钠分解为氧化钠与二氧化碳，最后，将氧化钠溶于水中，便可制得氢氧化钠：
Na2CO3 -> Na2O + CO2 ^
Na2O + H2O -> 2 NaOH
另外，也可利用复分解制备氢氧化钠，碳酸钠（俗称为苏打）与氢氧化钙（俗称为熟石灰）的反应方程式如下所示：
Na2CO3 + Ca(OH)2 -> CaCO3 v + 2 NaOH

**安全性**
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皮肤与氢氧化钠溶液直接接触所产生之灼伤，照片摄于患者与氢氧化钠溶液直接接触后44小时
氢氧化钠固体或其溶液皆能灼伤皮肤，对无防护措施者可造成永久性伤害（如疤痕）。倘若让氢氧化钠直接接触眼睛的话，严重者甚至可造成失明。个人防护措施，诸如橡胶手套、防护衣与护目镜等便能大大降低接触氢氧化钠所带来的危险。
氢氧化钠溶于水中（如稀释），抑或是与酸反应，都会放出大量的热量，可能导致灼伤或点燃易燃物（如有机溶剂）。除此之外，氢氧化钠能够腐蚀一些金属（如铝）生成易燃的氢气，还能够轻度腐蚀玻璃制品，应慎选储存氢氧化钠的容器材质。
2 Al + 2 NaOH + 6 H2O -> 2 NaAl(OH)4 + 3 H2 ^

**参看**
 碱- 氢氧根：氢氧化钾、氢氧化钙- 皂化反应

**参考资料**

**注释**

**外部链接**
  Chemistry WebBook上的化学数据-  科学空间 date=20111127212457