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Copy of Hidroxido de sodio Grupo 1 2013-II

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Juan Francisco Mancipe Castro

on 3 December 2013

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Transcript of Copy of Hidroxido de sodio Grupo 1 2013-II

Usos
Hidróxido de sodio: Producción y usos
El hidróxido de sodio es un sólido cristalino blanco, sin olor y absorbe dióxido de carbono y humedad del aire. Es una sustancia corrosiva. Al disolverse en agua o cuando es neutralizado libera una gran cantidad de calor. Esta sustancia es exclusivamente producida por el hombre al no encontrase en estado normal en la naturaleza.
Hidróxido de sodio
Información toxicológica
Fórmula molecular: NaOH
Sinónimos: Soda cáustica, Lejía, Lejía de sodio e Hidrato de sodio
Peso molecular: 40 g/gmol
Punto de fusión normal (°C): 318; puro
Presión de vapor (mmHg): 0, puro
Gravedad específica (agua=1): 2.13; puro
Solubilidad en agua (g/ml) = 1.11
Dentro de los principales usos del hidróxido de sodio se encuentran:
Producción del hidróxido de sodio
La producción de hidróxido de sodio a nivel industrial esta definida por dos rutas químicas:
Electrólisis de soluciones acuosas de cloruro de sodio en celdas electrolíticas
Reacción entre carbonato de sodio con hidróxido de calcio

Electrólisis de soluciones acuosas de cloruro de sodio
Reacción química global:
Producción a partir de carbonato de sodio e hidróxido de calcio
Reacción de la ruta quimica
Manufactura de sales de sodio
Digestión alcalina de minerales metálicos
Regulación de pH
En reacciones de saponificación (producción de jabones), esterificación y eterificación en la catálisis básica
En la producción de papel, en el cocido de madera para la eliminación de lignina.
En la industria textil en la producción de fibras de viscosa y en el tratamiento de la fibra de algodón.
En la industria de detergentes para la producción de fosfato de sodio y para procesos de sulfonación en medio básico.
Regeneración de resinas de intercambio iónico (tratamiento de agua).
Aspecto físico de perlas de hidróxido de sodio comercialmente distribuido
Rótulo NFPA 704 para el hidróxido de sodio
Reacción sobre el cátodo
Reacción sobre el ánodo
Bajo el efecto de una corriente eléctrica entre el ánodo y el cátodo se produce la disociación de las moléculas de cloruro de sodio y agua a través de dos reacciones simultáneas:
Tipos de celdas electrolíticas
Cátodo de mercurio
Celda de membrana
Reacciones involucradas en la formación de la amalgama:
Reacción de reducción del agua:
Celda de diafragma
Reacción sobre el cátodo:
Diagrama de procesos
La producción mundial del hidróxido de sodio oscila alrededor de las 60 millones de toneladas anuales lo que representa un mercado de aprox. 8000 millones de dolares.
(2012, UNdata)
Mercado
Mercado Nacional
La producción en Colombia es de aprox. 60000 toneladas al año, lo cual aporta el 0.12% al mercado mundial y representa aprox. 42000millones de pesos.
Exportaciones aprox. 1 ton/año (2012)
Importaciones aprox. 8000 ton/año (2012)

Se destacan las empresas productoras
Brinsa
Quimpac
Mexichem
Quimicos y Resinas
Mercado Internacional
Los principales países exportadores son :
China, USA e India que superan las 700000 toneladas anualmente, equivalentes aproximadamente a 400 millones de dólares

Las empresas de mayor producción en toneladas en Europa y America son:
Dow chemical con 3 millones ton/año
Occidental Chemical con 1.5 millones ton/año
PPG con 1.5 millones ton/año


Diagrama general del proceso de producción del hidróxido de sodio utilizando celdas electrolíticas
Principales grados de hidróxido de sodio producidos
Grado solución acuosa 50% de hidróxido
La solución de hidróxido de sodio producida es obtenida por medio de un proceso de electrólisis utilizando una celda de diafragma y purificando la solución, obteniendo un producto al 62% por medio de un proceso de purificación que inicialmente consiste de una extracción líquido-líquido utilizando una solución de amoníaco que remueve cloruro de sodio y agua y posteriormente en una electrólisis de cátodos porosos que remueve metales pesados como hierro, plomo, níquel y cobre, reduciéndolos sobre la superficie del mismo.
Grado solución acuosa 73% de hidróxido
Este grado de producto es obtenido mediante un proceso de cristalización saturando una solución al 50% a una temperatura de 62ºC, realizado en evaporadores de níquel para evitar la contaminación del producto. Su almacenamiento se efectúa a una temperatura igual o superior a 62ºC para evitar el congelamiento y formación de cristales.
Una de las principales causas para su producción radica en la disminución de volumen de agua evidenciado a la hora de limitar costos relacionados a su transporte.
Grado anhidro
Es producido a partir de soluciones al 50 ó 73% mediante evaporación en equipos de níquel a una temperatura de 400ºC o mayor, para degradar las posibles impurezas presentes. Una vez evaporada la solución, la soda fundida es enfriada en tambores rotarios y posteriormente es molida y almacenada para su posterior distribución.
Diagramas de procesos método de mercurio y diafragma
Diagrama de proceso método de membrana
El proceso principalmente consiste en mezclar una solución acuosa de carbonato de sodio con la soda de calcio y calentar la mezcla hasta la disolución completa del carbonato. Una vez la reacción ha avanzado se presenta la precipitación del carbonato de calcio que es retirado la solución, compuesta principalmente de hidróxido de sodio, por medio de filtracion, centrifugación, entre otros.
Almacenamiento y transporte
Al ser catalogada como material corrosivo, se deben seguir las normas del DOT, el cual dicta que la identificaciòn de estas sustancias se debe hacer como UN1824 y UN1823 para el NaOH al 50% y al 70% respectivamente.

Para este fin se utilizan camiones con tanques construídos de acero inoxidable con capacidad de 15000 litros; carro tanques con aislamiento y fuentes de calentamiento construídos en acero con revestimientos de níquel.


Bibliografía
Encyclopedia of Chemical Technology, Kirk-Othmer, Volumen 1, Cuarta edición, paginas 477-522
Portal web Universidad de Cádiz, https://ocw.uca.es/pluginfile.php/2178/mod_resource/content/1/Leccion%2011%20a%20Cloro%20Sosa.pdf
Material Safety Data Sheet Sodium Hydroxide, consultado en: http://www.sciencelab.com/msds.php?msdsId=9924998
Portal web UNData ¨A world of information¨, motor de búsqueda Sodium hydroxide
Sitio web Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible, http://www.minambiente.gov.co/web/index.html, Guia 4.17 Hidróxido de sodio
Hidróxido de sodio. Aspecto ambiental, tecnológico y económico
Grupo 1
Walther Bejarano
Jose Beleño
Juan Dajer
Edna Molina
Diana Rodríguez
Leonardo Rodríguez
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