சோடியம் ஐதராக்சைடு

சோடியம் ஐதராக்சைடு (Sodium hydroxide, lye) அல்லது எரி சோடா (caustic soda), என்பது NaOH என்ற வேதி வாய்ப்பாட்டைக் கொண்ட ஒரு கனிமச் சேர்மம் ஆகும். இது ஒரு வெண்ணிற திண்ம உப்பு (அயனிச்சேர்மம்) ஆகும். இதில் சோடியம் நேர் அயனி  மற்றும் ஐதராக்சைடு  எதிா் மின் அயனியும் காணப்படுகின்றன.

சோடியம் ஐதராக்சைடு ஒரு வலிமை மிகுந்த எரி காரம் ஆகும். இது திறந்த சூழ்நிலையிலும், சாதாரண வெப்பநிலையிலும் புரதங்களை சிதைத்து வேதிக்காயங்களை உருவாக்குகின்றது. இது நீரில் எளிதில் கரையக்கூடியது.  காற்றில் உள்ள  ஈரப்பதம் மற்றும் கார்பன் டை ஆக்சைடை எளிதில் உறிஞ்சிக்கொள்ளும் இயல்பை உடையது. நீா்க்கரைசலில் இருந்து ஐதரேட்டுகளின் தொடரை NaOH·n. உருவாக்க வல்லவை ஆகும். 12.3 மற்றும் 61.8 °C -க்கு இடைப்பட்ட வெப்பநிலைகளில் NaOH· ஒற்றை ஐதரேட் உப்பானது படிகமாகிறது.வணிக ரீதியாக கிடைக்கும் "சோடியம் ஹைட்ராக்சைடு" இந்த ஒற்றை ஹைட்ரேட் வடிவமாக இருக்கலாம்.

சோடியம் ஐதராக்சைடு, பல உற்பத்தி தொழில்களான காகித கூழ் மற்றும் காகிதம், நெசவு, குடி நீர், சோப்புகள் மற்றும் துாய்மையாக்கிகள் தயாரிப்பிலும் மற்றும் வாய்க்கால் சுத்தம் செய்தல்  தொழிலிலும் பயன்படுத்தப்படுகிறது. 2004 ஆம் ஆண்டில் இதன் தேவை 51 மில்லியன் டன்னாக இருந்த போது உலகம் முழுவதுமான உற்பத்தி சுமார் 60 மில்லியன் டன்னாக இருந்தது.

பண்புகள்

இயற்பண்புகள்
தூய்மையான சோடியம் ஐதராக்சைடு ஒரு நிறமற்ற படிகத் திண்மம் ஆகும். சிதைவடையாத நிலையில் இதன் உருகு நிலை 318 °C ஆகும். இது நீரில் எளிதில் கரையக்கூடியது. எத்தனால் மற்றும் மெத்தனால் ஆகியவற்றில் குறைந்த அளவு கரையக்கூடியது. ஈதர் மற்றும் ஏனைய முனைப்புத்தன்மையற்ற கரைப்பான்களில் கரைவதில்லை. கந்தக அமிலத்தைப் போன்றே சோடியம் ஹைட்ராக்சைடை நீரில் கரைக்கும் செயலானது அதிக அளவில் வெப்பத்தை வெளியிடும் வெப்ப உமிழ் வினையாக உள்ளது. இதன் காரணமாக கரைத்தலில் ஈடுபடுவோர் மீது தெறித்து அபாயத்தை விளைவிக்கும் வாய்ப்பு உள்ளது. இவ்வாறு கிடைக்கும் கரைசலானது பொதுவாக நிறம் மற்றும் சுவையற்றதாக உள்ளது. மற்ற காரக் கரைசல்களைப் போன்றே இது தோலில் படும் போது வழவழப்பான தன்மை உடையதாக காணப்படுகிறது.

ஐதரேட்டுகள்
சோடியம் ஐதராக்சைடானது  NaOH•nH2O மூலக்கூறு வாய்ப்பாட்டைக் கொண்ட பல ஐதரேட்டுகளை உருவாக்கலாம். இதன் காரணமாக இதன் கரைதிறன் வரைபடமானது மிகவும் சிக்கலான ஒன்றாக காணப்படுகிறது. சோடியம் ஐதராக்சைடின் ஹைட்ரேட்டுகள் தொடர்பான இந்தப் பண்பு குறித்து ஸ்பென்சா் அம்ஃபெர்வில்லெ என்பவா் 1893 ஆம் ஆண்டிலல் ஒரு விாிவான அறிக்கையளித்துள்ளாா். நடைமுறையில் தெரிந்த ஐதரேட்டுகள் எந்தெந்த வெப்பநிலையில் என்ன செறிவுகளில் (சோடியம் ஐதராக்சைடின் நிறை சதவீதத்தில்) பின்வருமாறு

 ஹெப்டாஐதரேட், NaOH·7:  −28 °C லிருந்து (18.8%) −24 °C வரை (22.2%).
 பெண்டாஐதரேட், NaOH·5: −24 °C லிருந்து (22.2%) to −17.7nbsp;°Cவரை (24.8%).
 டெட்ராஐதரேட், NaOH·4, α வடிவம்: −17.7லிருந்து (24.8%) to +5.4 °C வரை (32.5%).
 டெட்ராஐதரேட், NaOH·4, β வடிவம்: மெட்டா நிலைப்புத்தன்மை.
 NaOH·3.5: +5.4 °C லிருந்து (32.5%) to +15.38 °C வரை (38.8%) மற்றும் +5.0 °C வரை (45.7%).
 ட்ரைஐதரேட், NaOH·3: மெட்டா நிலைப்புத்தன்மை.
 டைஐதரேட், NaOH·2: +5.0 °C லிருந்து  (45.7%) +12.3 °C வரை (51%).
 மோனோஐதரேட், NaOH·: +12.3 °C லிருந்து (51%)  65.10 °C வரை (69%) மற்றும் 62.63 °C வரை (73.1%).

ஆரம்பத்தில்  n = 0.5 or n = 2/3 வரையிலான ஐதரேட்டுகள் இருக்கலாம் என அறிக்கைகள் கூறின. ஆனால், பின்னர் கவனமிக்க ஆய்வுகள் அவற்றின் இருப்பை நிரூபிக்கத் தவறின.
நிலையான உருகுநிலை கொண்ட ஐதரேட்டுகள் NaOH• (65.10 °C) மற்றும் NaOH•3.5 (15.38 °C) ஆகியவை ஆகும். மெட்டா நிலைப்புத்தன்மைகள் கொண்டவற்றைத் தவிர ஏனைய ஹைட்ரேட்டுகள் NaOH•3 and NaOH•4 (β) கீழே கொடுக்கப்பட்டுள்ள முறையான இயைபுகளில் உள்ள கரைசல்களிலிருந்து படிகமாக்கப்படலாம். இருந்தபோதிலும், சோடியம் ஹைட்ராக்சைடு கரைசல்கள் அதிதீவிரமாக குளிர்விக்கும் போது வெவ்வேறு செறிவுகளுக்குத் தகுந்தவாறு (மெட்டாநிலைப்புத்தன்மை கொண்டவை உட்பட) ஹைட்ரேட்டுகளை உருவாக்குகின்றன.

உதாரணமாக, சோடியம் ஹைட்ராக்சைடு மற்றும் நீா் கலந்த 1:2 மோல் விகிதத்திலான  (52.6% NaOH நிறை விகிதப்படி) குளிர்விக்கப்படும் போது, டை ஹைட்ரேட்டுக்கு முன்னதாக மோனோஹைட்ரேட்டானது இயல்பாக படிகமாக்கப்படுகிறது. (கிட்டத்தட்ட 22 °C).  இருந்தபோதிலும், கரைசலானது -15 °C க்கும் குறைவாக மீக்குளிர்விக்கப்படலாம். இந்த வெப்பநிலையில் அது டைஐதரேட்டாக விரைவாக படிகமாக்கப்படுகிறது. திண்ம ஐதரேட்டை 13.35 °C  வெப்பநிலையில் வெப்பப்படுத்தும் போது டைஐதரேட்டானது  நேரடியாக உருகி கரைசல் நிலையை அடைகிறது. இருந்தபோதிலும், வெப்பநிலையானது 12.58 °C. ஐ விட அதிகமாகும் போது டைஹைட்ரேட்டானது சிதைவுற்று மோனோஹைட்ரேட் மற்றும் திரவக்கரைசலாக மாற்றமடைகிறது. கரைசலானது அதிகமாக குளிர்விக்கப்படும் போது ஹைட்ரேட்டுகள் மேலும், மேலும் நிலைப்புத்தன்மையைப் பெறுகின்ற காரணத்தால் n மதிப்பு 3.5 உடைய ஹைட்ரேட்டை படிகமாக்குவது என்பது கடினமாக செயலாக உள்ளது.

சோடியம் ஐதராக்சைடின் 73.1 நிறை சதவீத சுடுநீா்க்கரைசலானது 62.63 °C வெப்பநிலையில் நீரற்ற மற்றும் மோனோஐதரேட் படிகங்களின் திண்மக்கலவையாக மாறுகிறது.
இரண்டாவது நிலையான எளிதுருகு உருகுநிலையைக் கொண்ட இயைபனது சோடியம் ஐதராக்சைடின் 45.4  நிறை சதவீதக் கரைசலானது ஏறத்தாழ 4.9 °C வெப்பநிலையில் டைஐதரேட் மற்றும் 3.5 ஐதரேட் ஆகியவற்றின் கலவையான படிகங்களாக திண்மமாகிறது.

மூன்றாவது நிலையான  எளிதுருகு உருகுநிலையைக் கொண்ட 18.4% நிறை சதவீத சோடியம் ஐதராக்சைடு கரைசலானது −28.7 °C வெப்பநிலையில் திரவ வடிவிலான பனி மற்றும் ஹெப்டாஐதரேட் NaOH•7 ஆகியவற்றின் கலவையாக கிடைக்கிறது.
18.4%  அளவிற்கும் குறைவான சோடியம் ஐதராக்சைடுகள் குளிர்விக்கப்படும் போது சோடியம் ஐதராக்சைடை கரைசலிலேயே விட்டு விட்டு நீரானது (பனிக்கட்டியாக) முதலில் படிகமாகிறது.
டெட்ராஐதரேட்டின் α வடிவமானது 1.33 கி/செ.மீ 3 அடர்த்தியைக் கொண்டுள்ளது. இது 7.55 °C வெப்பநிலையில் ஒரே சீராக உருகி 35.7% NaOH திரவமாக மாறுகிறது. இதன் அடர்த்தியானது 1.392 கி/செ.மீ 3 ஆக உள்ளது. இந்த அடர்த்தி வேறுபாட்டின் காரணமாக டெட்ராஐதரேட்டின் α வடிவம் நீரில் பனிக்கட்டி மிதப்பது போல மிதக்கிறது. இருந்தபோதிலும், சற்றேறக்குறைய 4.9 °C இது சீரற்ற முறையில் உருகுவதற்குப் பதிலாக திண்ம NaOH•3.5 மற்றும் திரவ கரைசலின் கலவையாக இருக்கிறது.
டெட்ரா ஐதரேட்டின் β வடிவமானது மெட்டாநிலைப்புத்தன்மை கொண்டது.  −20 °C  க்கும் குறைவான வெப்பநிலைக்கு குளிர்விக்கும் போது அடிக்கடி தன்னிச்சையாக α வடிவத்திற்கு மாற்றமடைகிறது.   வினை தொடங்கிய பிறகு வெப்ப உமிழ் உருமாற்றமானது திண்மத்தின் கன அளவில் 6.5% அதிகரிப்புடன் சில நிமிடங்களில் முடிவடைந்து விடுகிறது. β வடிவமானது மீக்குளிர்விக்கப்பட்ட கரைசல்களிலிருந்து −26 °C வெப்பநிலையில் படிகமாக்கப்படுகிறது. மேலும், −1.83 °C  வெப்பநிலையில் பகுதியளவாக உருகுகிறது.
வணிகரீதியிலான சோடியம் ஐதராக்சைடானது பெரும்பாலும் மோனோஐதரேட்டாகவே உள்ளது. (அடர்த்தி  1.829 கி/செ.மீ 3). நீரற்ற சோடியம் ஐதரேட்டை விட மோனோ ஐதரேட் தொடர்பான இயற்பண்புகள் விவரமே சோடியம் ஐதரேட்டுக்கான விவரங்களாக தரப்படுகின்றன.

படிக அமைப்பு
மோனோஐதரேட் Pbca குழுவில் a = 1.1825, b = 0.6213, c = 0.6069 nm என்ன அலகின் பரிமாணங்களோடு படிக வடிவத்தை வெளியில் அமையப்பெறுகின்றன. ஐட்ராகில்லைட்-போன்ற அடுக்கு வடிவத்தில் /O Na O O Na O/...அணுக்களானது அமைந்துள்ளன. ஒவ்வொரு சோடியம் அணுவும் ஆறு ஆக்சிசன் அணுக்களால் (ஐத்ராக்சில் அயனியில் இருந்து மூன்று ஆக்சிசன் அணுக்கள் மற்றும் நீா் மூலக்கூறுகளில் இருந்து பெறப்பட்ட மூன்று ஆக்சிசன் அணுக்கள்) சூழப்பட்டுள்ளன. ஒவ்வொரு ஆக்சிசன் அடுக்குகளுக்குள்ளும் உள்ள ஆக்சிசன் அணுக்களுடனும் ஐதராக்சில் அயனிகளிலிருந்து வரும் ஐதரசன் அணுக்கள் வலிமையான பிணைப்புக்களை உருவாக்குகின்றன. அடுத்தடுத்த ஆக்சிசன் அடுக்குகள் நீா் மூலக்கூறுகளுக்கு இடைப்பட்ட ஐதரசன் பிணைப்புகளால் பிணைக்கப்பட்டுள்ளன..

வேதியியல் பண்புகள்

அமிலங்களுடனான வினைகள்
சோடியம் ஐதராக்சைடு புரோடிக் அமிலங்களுடன் வினைபுரிந்து நீரையும் தொடர்புடைய உப்புக்களையும் தருகின்றது. உதாரணமாக சோடியம் ஐதராக்சைடு ஐதரோகுளோரிக் அமிலத்துடன் வினைபுரிந்து சோடியம் குளோரைடு மற்றும் நீரைத் தருகின்றது. 
NaOH(Aqueous|aq) + HCl(aq) → NaCl(aq) + H2O[Liquid)
பொதுவாக, இத்தகைய  நடுநிலையாக்கல் வினைகள் ஒரு எளிய நிகர அயனிச் சமன்பாடாக பின்வருமாறு குறிக்கப்படுகிறது.
[OH−](aq) + [H+](aq) → [H2O](l)
வலிமையான அமிலத்துடனான இத்தகைய வினைகள் வெப்பத்தை வெளிவிடக்கூடிய வெப்பம் விடு வினைகளாக இருக்கின்றன. இத்தகைய அமில-கார வினைகள் தரம் பார்த்தல் சோதனைகளுக்கும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இருந்தபோதிலும், சோடியம் ஐதராக்சைடு நீரை உறிஞ்சும் தன்மையின் காரணமாகவும், காற்றிலுள்ள கார்பன்டைஆக்சைடை உட்கொள்ளும் தன்மையின் காரணமாகவும் ஒரு முதனிலைத் திட்டக் கரைசலாக பயன்படுத்தப்படுவதில்லை.

அமில ஆக்சைடுகளுடனான வினை
சோடியம் ஐதராக்சைடானது கந்தக டைஆக்சைடு போன்ற அமில ஆக்சைடுகளுடன் வினைபடுகிறது. இந்த வினைகள் நிலக்கரியை எரிக்கும் போது வெளிவரும் அமிலத்தன்மை கொண்ட SO2 மற்றும் H2S வாயுக்கள் வளிமண்டலத்தில் கலப்பதைத் தடுக்கும் விதமாக துப்புரவாக்கச் செயலுக்குப் பயன்படுகிறது. உதாரணமாக,
2 NaOH + SO2 → Na2SO3 + H2O

ஈரியல்புள்ள உலோகங்கள் மற்றும் ஆக்சைடுகளுடனான வினை
கண்ணாடியானது சுற்றுப்புறத்தில் உள்ள இயல்பான வெப்பநிலையில் நீரிய சோடியம் ஐதராக்சைடுடன் மெதுவாக வினைபட்டு கரையக்கூடிய சிலிக்கேட்டுகளை உருவாக்குகிறது. இதன் காரணமாக, கண்ணாடி இணைப்புகள் மற்றும் குழாய் அடைப்பான்கள் (stopcock) போன்றவை சோடியம் ஐதராக்சைடு பட்டால் இறுகிக்கொள்ளும். ஆய்வகத்தில் பயன்படுத்தக்கூடிய குடுவைகள் மற்றும் கண்ணாடி விளிம்புகளுடன் கூடிய உலைகள் நீண்ட கால அளவில் சோடியம் ஐதராக்சைடுடன் தொடர்பில் இருக்கும் போது சிதைவடைவதற்கு வாய்ப்பு இருக்கிறது. இரும்பானது ஈரியல்பல்லாத உலோகமாக இருப்பதால், (இரும்பானது அமிலத்தில் மட்டுமே கரையும் தன்மை கொண்டது. காரத்தில் கரையாது.) சோடியம் ஐதராக்சைடு இரும்பை பாதிப்பதில்லை. இருந்தபோதிலும்,  இரும்பானது தீவிரமாக சோடியம் ஐதராக்சைடுடன் வினைபுரியும். 1986 ஆம் ஆண்டில், இங்கிலாந்தில் 25% சோடியம் ஐதராக்சைடு கரைசலைத் தவறுதலாக அலுமினியத்தொட்டி கொண்ட சரக்கு வாகனத்தில் கையாண்ட போது அதிக அழுத்தம் காரணமாக சுமையுந்தில் சேதம் ஏற்பட்டது. அலுமினியமானது சோடியம் ஐதராக்சைடுடன் வினைபடும் போது ஐதரசன் வாயுவானது வெளியேற்றப்படுவதால் அதிக அழுத்தம் ஏற்பட்டது. 
 2 Al + 2 NaOH + 6 H2O → 2 NaAl(OH)4 + 3 H2

வீழ்படிவாக்கி
இடைநிலைத் தனிமங்களின் ஐதராக்சைடுகள் சோடியம் ஐதராக்சைடைப் போன்றல்லாமல் கரையாத இயல்புள்ளவை. ஆகவே, சோடியம் ஐதராக்சைடு இடைநிலைத் தனிமங்களின் ஐதராக்சைடுகளை வீழ்படிவாக்க பயன்படுத்தப்படுகிறது. இத்தகைய வீழ்படிவாக்கலின் போது தாமிரம் – நீல நிற வீழ்படிவையும், இரும்பு(II) பச்சை நிற வீழ்படிவையும், இரும்பு(III) மஞ்சள் அல்லது பழுப்பு நிற வீழ்படிவையும், துத்தநாகம் மற்றும் காரீயம் உப்புகள் அதிக அளவு சோடியம் ஐதராக்சைடில் கரைந்து தெளிவான கரைசலையும் தருகின்றன.
Na2ZnO2 or Na2PbO2.
நீரைச் சுத்தப்படுத்தும் செயல்முறைக்கலனில் துகள்மப்பொருட்களை வடிகட்டப்பயன்படும் ஒரு களிபோன்ற துகள் திரளாக்கியாக அலுமினியம் ஐதராக்சைடானது பயன்படுகிறது. அலுமினியம் சல்பேட்டுடன் சோடியம் ஐதராக்சைடு அல்லது பைகார்பனேட்டை வினைபுரியச் செய்து அலுமினியம் ஐதராக்சைடானது கிடைக்கப்பெறுகிறது. 
Al2(SO4)3 + 6 NaOH → 2 Al(OH)3 + 3 Na2SO4
Al2(SO4)3 + 6 NaHCO3 → 2 Al(OH)3 + 3 Na2SO4 + 6 CO2

மேற்கோள்கள்

புற இணைப்புகள் 

International Chemical Safety Card 0360
Euro Chlor-How is chlorine made? Chlorine Online
NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards
CDC – Sodium Hydroxide – NIOSH Workplace Safety and Health Topic
Production by brine electrolysis
Data sheets
Sodium Hydroxide MSDS
Certified Lye MSDS
Hill Brothers MSDS
Titration of acids with sodium hydroxide; freeware for data analysis, simulation of curves and pH calculation
Caustic soda production in continuous causticising plant by lime soda process

நீர் ஈர்க்கும் பொருட்கள்
வீட்டு வேதிப்பொருள்கள்
ஐதராக்சைடுகள்
கனிம வேதியியல் சேர்மங்கள்
ஒளிப்படக்கலை வேதிப்பொருட்கள்
சோடியம் சேர்மங்கள்
காரங்கள்
துப்புரவு முடிந்த விருதுநகர் மாவட்ட ஆசிரியர்கள் தொடங்கிய கட்டுரைகள்
தமிழக ஆசிரியர்கள் தொடங்கிய அறிவியல் கட்டுரைகள்