Sosa cáustica, de lo convencional al combustible

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Sosa cáustica es el nombre común del hidróxido de sodio, cuya fórmula química es NaOH. Tiene un peso molecular de 40.01 g/mol; y su Na: 57.48 %; H: 2.52 % y O: 40.00%.

Su composición es:

Se trata de un sólido blanco, cristalino, sin olor, corrosivo (para tejidos y metales) y que absorbe humedad del aire (higroscópico) y del dióxido de carbono. Generalmente, se usa en forma sólida o bien como una solución al 50%.

Comercialmente hablando, la producción de la sosa cáustica se realiza principalmente por dos métodos: celdas electrolíticas y proceso químico; siendo el primero el más importante.

Hay tres tipos de celdas electrolíticas que se utilizan para la producción comercial: diafragma, mercurio y de membrana; este método utiliza una solución de cloruro de sodio o sal común (NaCl) y corriente eléctrica. Por otra parte, la sosa cáustica obtenida mediante proceso químico utiliza la reacción del carbonato de sodio (Na2CO3) con hidróxido de calcio (Ca[OH]2) para formar hidróxido de sodio (NaOH) y carbonato de calcio (CaCO3).

En términos de usos, la sosa cáustica compite con otros álcalis (especialmente con el carbonato de sodio o ceniza de sosa) cuando se usa para el control del pH y neutralización de ácidos residuales. En este sentido, los factores más importantes para seleccionar la sosa cáustica son su fuerte alcalinidad y su facilidad de almacenamiento y manejo.

El uso más frecuente del NaOH es en la fabricación de jabones y detergentes, además, en la producción de tela de algodón donde se utiliza para fortalecer las fibras y mejorar el teñido, también en la eliminación de ácidos grasos y en el pelado de frutas y verduras, en la producción de pulpa de papel y tratamiento de aguas, entre otros.

En la industria química, la sosa cáustica se utiliza en la fabricación de alúmina a partir de bauxita (proceso Bayer). En este proceso el mineral (bauxita) se mezcla con el NaOH para formar aluminato de sodio, el cual será utilizado posteriormente para la obtención de alúmina. Otros usos del hidróxido de sodio en procesos químicos incluyen neutralización de ácido residual, control de pH, lavado cáustico de gases residuales, catálisis y extracción cáustica.

La sosa cáustica, además de usarse en el pelado de papas, tomates y duraznos, también se usa en la elaboración de grasas y aceites comestibles.

Usos nuevos y no convencionales

Recientemente se ha diseñado un sistema de producción de hidrógeno aprovechando la reacción de la sosa cáustica al contacto con el aluminio, este sistema consta de un conjunto de dispositivos en los que la velocidad de de producción se regula en función de la velocidad de las bombas de alimentación de sosa, las cuales la depositan en el reactor que contiene el aluminio; así, el hidrógeno que se va produciendo sale por la parte superior de un tanque donde se acumula la presión.

En la Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial y Aeronáutica de Terrassa (ETSEIAT) de la Universidad Politécnica de Cataluña (UPC), un equipo ha conseguido hacer funcionar un pequeño automóvil teledirigido que funciona con hidrógeno como combustible. El aparato funciona mediante un depósito al que se le coloca aluminio en forma de anillas de latas de refresco y agua con sosa cáustica, el hidrógeno obtenido se depura con un filtro de vinagre y se utiliza para generar electricidad en una pila. El auto puede funcionar hasta 40 minutos a 30 km/h. Es limpio, ya que no genera CO2 y los restos de sosa cáustica e hidróxido de aluminio se pueden reutilizar para otros fines. Este sistema lo ha patentado la UPC.

Aún no se puede pensar en tener disponible dicha tecnología, ya que un automóvil de tamaño real necesitaría 30 kg de aluminio para generar el hidrógeno necesario para una hora de funcionamiento de un motor de 60 caballos de vapor (CV). Aunque una probable solución sería una instalación en las casas para generar hidrógeno y comprimirlo para llenar los tanques de los autos.

En la industria del petróleo y gas natural se utiliza la sosa cáustica en la inyección alcalina de campos petrolíferos, el objetivo es aumentar la recuperación del petróleo. Por otra parte, esta sustancia se utiliza en la refinación del petróleo.

Riesgos

Riesgos de fuego o explosión: este compuesto no es inflamable, pero puede provocar fuego al contacto con materiales combustibles. Por otro lado, existe generación de gases inflamables al contacto con algunos metales. Cuando se disuelve en agua genera calor.

Riesgos a la salud: el hidróxido de sodio es irritante y corrosivo en la piel, ojos, mucosas y demás tejidos. Los casos más comunes de accidente son por contacto con la piel y ojos, así como inhalación de neblinas o polvo.

Inhalación: la inhalación de polvo o neblina causa irritación y daño del tracto respiratorio. En caso de exposición a concentraciones altas puede presentarse ulceración nasal.

A una concentración de 0.005-0.7 mg/m3 se han reportado quemaduras en la nariz y tracto respiratorio. En estudios con animales, se han reportado daños graves en el tracto respiratorio después de una exposición crónica.

La sosa cáustica es una sustancia muy utilizada en la industria y cada vez encuentra nuevas aplicaciones, pero es muy importante que al utilizarla se tomen todas las recomendaciones y normativas aplicables para que el riesgo, tanto para el personal que tiene contacto directo como para el ambiente, sean minimizados.

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