Alkali

Alkálie sú silné organické zásady s korozívnymi vlastnosťami. Do tejto skupiny zlúčenín patria predovšetkým hydroxidy prvkov patriacich do prvej skupiny periodickej tabuľky, tzv. skupina lítia. Alkálie tiež zahŕňajú vodné roztoky uhličitanu sodného, draselného a amónneho, ako aj čpavkovú vodu. Z chemického hľadiska sú alkálie všetky zásady podľa Arrheniovej teórie, kde kyselina je zlúčenina, ktorá pri disociácii produkuje katión vodíka (H+), zatiaľ čo zásada je zlúčenina, ktorá pri disociácii produkuje hydroxylový anión (OH-). . Alkálie sa vyznačujú hodnotami pH 7,1 alebo vyššími, čo znamená, že majú zásaditú reakciu. Ich koncentrované roztoky sú žieravé, a teda zdraviu nebezpečné, preto je potrebné pri kontakte s týmito látkami používať osobné ochranné prostriedky. Okrem toho sú alkalické roztoky klzké na dotyk, pretože spôsobujú zmydelnenie lipidovej bariéry prítomnej na povrchu ľudskej kože.

Alkalická reaktivita a fyzikálno-chemické vlastnosti

Alkálie sú zlúčeniny s vysokou reaktivitou, preto podliehajú mnohým rôznym chemickým reakciám a procesom. Pri neutralizačných reakciách reagujú s kyselinami za vzniku rôznych solí a vody, zatiaľ čo produktmi hydroxidových reakcií s alkoholmi sú alkoholáty. Hydroxidy ľahko reagujú s oxidom uhličitým, pričom vznikajú uhličitany alebo hydrogénuhličitany. V kombinácii so sírovodíkom tvoria sulfidy a disulfidy a vďaka tomu sa môžu použiť na oddelenie tiolov zo surovej ropy. Reagujú aj s amfotérnymi oxidmi, napríklad oxidmi hliníka, zinku a cínu. Roztavené alkálie reagujú s porcelánom a sklom a za prítomnosti vzduchu aj s platinou. Z tohto dôvodu sa proces tavenia hydroxidu uskutočňuje v železných alebo strieborných nádobách, ktoré sú odolné voči ich účinkom. Hydroxidy prvkov z prvej skupiny periodickej tabuľky uvoľňujú veľké množstvo tepla, keď sa rozpúšťajú vo vode a ich rozpustnosť sa zvyšuje so zvyšujúcim sa atómovým číslom prvku zo skupiny lítia. Majú iónovú štruktúru, takže vo vodných roztokoch úplne disociujú a v dôsledku toho patria k najsilnejším zásadám. Ľahko sa rozpúšťajú aj v alkoholoch. Alkálie sa bežne používajú ako činidlá v organickej chémii, napríklad ako zásadité katalyzátory, ktoré odstraňujú protón zo slabej kyseliny. Takto vytvorený medziprodukt potom reaguje s iným činidlom. Silné hydroxidy sa tiež podieľajú na reakcii zmydelňovania tukov alebo hydrolýze esterov, pričom vznikajú mydlo a alkohol. Používajú sa tiež ako nukleofilné činidlá (donory elektrónov) pri hydrolýze amidov, pri substitučných reakciách a pri eliminačných reakciách.

Priemyselné aplikácie

Alkálie sa bežne používajú v mnohých priemyselných odvetviach. Okrem iného ich možno použiť na reguláciu pH v rôznych technologických procesoch, na absorpciu oxidu uhličitého v systémoch čistenia dýchacích plynov (hlavne na ponorkách), na výrobu papiera, textílií a pitnej vody, ako aj drenážnych a dezinfekčných prostriedkov. Pevný hydroxid sodný je populárny prostriedok používaný na čistenie a odvodňovanie potrubí. Jeho funkciou je zmydelnenie tukových usadenín a uvoľnenie vodíka pri reakcii s hliníkovými časticami z drenážneho potrubia. Ďalej sa takto rozptýlené čiastočky nečistôt dajú ľahko odstrániť, čím sa potrubie upcháva. V domácej chémii sa alkálie často používajú v kombinácii s inými povrchovo aktívnymi látkami , pretože zlepšujú účinnosť čistenia. Čiastočky nečistôt aj prírodné povrchy majú negatívny náboj. Alkalický prídavok zvyšuje povrchový potenciál a podobne nabité štruktúry sa navzájom odpudzujú. Výsledkom je zníženie priľnavosti nečistôt, čo uľahčuje ich odstránenie. Opatrnosť je však potrebná pri čistení povrchov citlivých na alkálie, ako sú disperzné nátery, linoleum alebo lakované povrchy.

Alkálie v skupine PCC

Najznámejším členom alkalickej skupiny je hydroxid sodný . Táto zlúčenina je dostupná od PCC Group v tuhej forme ako lúh sodný a vo forme vodného roztoku, hydroxid sodný. Hydroxid sodný sa môže vyrábať kaustifikáciou sódou, čo je reakcia uhličitanu sodného s hydroxidom vápenatým (žieravým vápnom), alebo elektrolýzou vodného roztoku chloridu sodného. Skupina PCC používa druhú metódu v membránovej elektrolýze. Takto získaný produkt sa vyznačuje vysokou kvalitou a chemickou čistotou, takže spĺňa požiadavky najnovšej revízie Európskeho liekopisu. Hydroxid sodný je jednou zo základných chemických surovín a nachádza využitie v mnohých priemyselných odvetviach, napríklad ako vstupná surovina pri výrobe iónových povrchovo aktívnych činidiel, vo farmaceutickom priemysle na výrobu sulfanilamidov a kyseliny salicylovej, na výrobu syntetických farbív, a v procesoch úpravy vody. Chlórovaným derivátom hydroxidu sodného je chlórnan sodný , ktorý je tiež klasifikovaný ako zásada. V skupine PCC sa táto zlúčenina vyrába nasýtením lúhu sódy plynným chlórom . Z chemického hľadiska je chlórnan sodný sodná soľ kyseliny chlórnej. Používa sa napríklad v chemickom priemysle na oxidáciu organických zlúčenín, na syntézu chemických zlúčenín (napr. hydrazínov) a na výrobu čistiacich prostriedkov pre domácnosť.