氫氧化鈉

氫氧化鈉（sodium hydroxide）又稱苛性鈉（caustic soda），俗稱鹼液（lye）、片鹼、火鹼、燒鹼、液鹼等，化學式為，是一種具有高腐蝕性的強鹼，一般為白色片狀或顆粒，能溶於水生成鹼性溶液，另也能溶解於甲醇及乙醇。此鹼性物具有潮解性，會吸收空氣中的水蒸氣，亦會吸取二氧化碳、二氧化硫等酸性氣體。

氫氧化鈉為常用的化學品之一。其應用廣泛，為很多工業過程的必需品：常用於製造木漿紙張、紡織品、肥皂及其他清潔劑，另也用於煙氣脫硫與家用的水管疏通劑等。2004 年全球總共製造了六千萬噸的氫氧化鈉，而總消耗量為五千一百萬噸。

化學性質

1.1 和酸反應

氫氧化鈉溶於水中會完全解離成鈉離子與氫氧根離子，可以和酸進行酸鹼中和反應：

NaOH + HCl -> NaCl + H2O

2 NaOH + H2SO4 -> NaSO4 + 2 H2O

利用這一性質，可以製備一些酸的鈉鹽，如：

NaOH + CH3COOH -> CH3COONa + H2O

NaOH + C6H5COOH -> C6H5COONa + H2O

酸性很弱的苯酚也能與之反應：

NaOH + C6H5OH -> C6H5ONa + H2O

1.2 和酸性氧化物反應

氫氧化鈉在空氣中容易變質，就是因為和空氣中的二氧化碳發生了反應：

2 NaOH + CO2 -> Na2CO3 + H2O

在溶液中發生，過量的二氧化碳會將碳酸鈉轉化為碳酸氫鈉（俗稱小蘇打）：

Na2CO3 + CO2 + H2O -> 2 NaHCO3

由於玻璃製品中含有二氧化矽，氫氧化鈉會與之反應生成矽酸鈉，使得玻璃儀器中的活塞黏著於儀器上，無法再次使用。因此，存放氫氧化鈉的細口瓶一般用橡膠塞封口。如果以玻璃容器長時間盛裝熱的氫氧化鈉溶液，會造成玻璃容器損壞，甚至破裂的情況。

2NaOH + SiO2 -> Na2SiO3 + H2O

同樣地，氫氧化鈉也能和三氧化鉻、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應，生成它們的鹽：

2 NaOH + CrO_3 -> Na2CrO4 + H2O

2 NaOH + 2 CrO_3 -> Na2Cr2O7 + H2O

1.3 和兩性氧化物及氫氧化物的反應

氫氧化鈉可以和兩性氧化物或氫氧化物反應，生成羥基配合物，如：

2 NaOH + Al2O3 + 3 H2O -> 2 NaAl (OH) 4

NaOH + Al (OH) 3 -> NaAl (OH) 4

1.4 和單質的反應

硼、矽和兩性金屬（如鈹、鋁、鋅等）和氫氧化鈉反應，放出氫氣：

Si + 2 NaOH + H2O -> Na2SiO3 + 2 H2 ^

英國在 1986 年有一油罐車誤裝載重量百分率濃度為 25% 的氫氧化鈉水溶液，氫氧化鈉便與油罐壁上的鋁產生化學變化，導致油罐因內部壓力過載而受損，反應方程式如下所示：

2 Al + 2 NaOH + 6 H2O -> 2 NaAl (OH) 4 + 3 H2 ^

氯、溴、碘、硫、白磷等單質和氫氧化鈉發生歧化反應：

Cl2 + 2 NaOH -> NaCl + NaClO + H2O（冷的情況下）

Cl2 + 6 NaOH -> 5 NaCl + NaClO3 + 3 H2O（熱的情況下）

1.5 和鹽的反應

過渡金屬的鹽類和一些主族金屬的鹽可以和氫氧化鈉反應，生成更難溶的氫氧化物，或轉化為可溶性的羥基配合物再次溶解。

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

以上反應的產物的顔色、溶解度等可被用來測試某種陽離子。

對於汞等氫氧化物不能穩定存在的物質來說，會生產氧化物或氧化物的水合物沉澱：

2 NaOH + HgCl2 -> 2 NaCl + HgO + H2O

氫氧化鈉可以將過渡金屬的醯基離子轉化為陰離子酸根（簡單離子或多聚離子），如 VO2+、UO22 + 等：

6 NaOH + 2 UO2 (NO3) 2 -> 4 NaNO3 + Na2U2O7 + 3 H2O

氫氧化鈉跟銨鹽產生反應，生成氨氣、水和相應的鈉鹽。此為銨離子的檢驗方法。

NaOH + NH4^+ -> Na^+ + NH3 (^) + H2O

1.6 和其它無機物的反應

二氧化氯、二氧化氮等可以和氫氧化鈉發生反應。

2 NaOH + 2 ClO2 -> NaClO2 + NaClO3 + H2O

2 NaOH + 2 NO2 -> NaNO2 + NaNO3 + H2O

高錳酸鈉在氫氧化鈉溶液中煮沸，可以還原為錳酸鈉。

1.7 和有機物的反應

氫氧化鈉可以將鹵代烴、酯和醯滷水解。其醇溶液可以用於鹵代烴的消去。例如：

氯乙烷的水解， 生成氯化鈉和乙醇：

EtCl + NaOH -> EtOH + NaCl

乙酸乙酯的加鹼水解：

 CH3COOC2H5 (aq) + OH- (aq) ->CH3COO- (aq) + C2H5OH (aq)

如果是高階脂肪酸酯，水解成皂的反應，統一命名為皂化反應。

另外，氫氧化鈉是一種鹼，可提供氫氧根離子，可催化羥醛縮合反應。首先，氫氧根離子會去質子化醛或酮，生成烯醇負離子和水，該烯醇負離子會進攻令一電中性的醛或酮，生成羥醛加成物負離子。然後加成物會質子化，在第一步所生成的水上拿掉質子，在生成最終的羥醛產物後，亦同時再生氫氧根離子（催化劑）。

由於氫氧化鈉可以提供氫氧根離子，所以亦可催化酮 - 烯醇互變異構。這叫鹼催化酮 - 烯醇互變異構：

工業製法

氯鹼工業中電解飽和食鹽水，陽極生成氯氣：

2 Cl^- -> Cl2 (^) + 2 e^-

同時由於氫離子的氧化性大於鈉離子，陰極生成氫氣：

2 H^+ + 2 e^- -> H2 (^)

而鈉離子與剩下的氫氧根離子結合生成氫氧化鈉：

Na^+ + OH^- -> NaOH

總反應方程式如下：

2 NaCl + 2 H2O -> 2 NaOH + Cl2 ^ + H2 ^

19 世紀以前，氫氧化鈉的製備通常會先以勒布朗制鹼法生成前驅物碳酸鈉，再透過高溫煅燒，使得碳酸鈉分解為氧化鈉與二氧化碳，最後，將氧化鈉溶於水中，便可製得氫氧化鈉：

Na2CO3 -> Na2O + CO2 ^

Na2O + H2O -> 2 NaOH

另外，也可利用複分解制備氫氧化鈉，碳酸鈉（俗稱為蘇打）與氫氧化鈣（俗稱為熟石灰）的反應方程式如下所示：

Na2CO3 + Ca (OH) 2 -> CaCO3 v + 2 NaOH

安全性

氫氧化鈉固體或其溶液皆能灼傷皮膚，對無防護措施者可造成永久性傷害（如疤痕）。倘若讓氫氧化鈉直接接觸眼睛的話，嚴重者甚至可造成失明。個人防護措施，諸如橡膠手套、防護衣與護目鏡等便能大大降低接觸氫氧化鈉所帶來的危險。

氫氧化鈉溶於水中（如稀釋），抑或是與酸反應，都會放出大量的熱量，可能導致灼傷或點燃易燃物（如有機溶劑）。除此之外，氫氧化鈉能夠腐蝕一些金屬（如鋁）生成易燃的氫氣，還能夠輕度腐蝕玻璃製品，應慎選儲存氫氧化鈉的容器材質。

2 Al + 2 NaOH + 6 H2O -> 2 NaAl (OH) 4 + 3 H2 ^