луг

Луги – сильні органічні основи з корозійними властивостями. До цієї групи сполук входять переважно гідроксиди елементів першої групи періодичної системи, так звана група літію. До лугів відносяться також водні розчини карбонатів натрію, калію і амонію, а також аміачна вода. З хімічної точки зору всі луги є основами згідно з теорією Арреніуса, де кислота — це сполука, яка утворює катіон водню (H+) під час дисоціації, тоді як основа — це сполука, яка утворює гідроксильний аніон (OH-) під час дисоціації . Луги характеризуються значеннями pH 7,1 або вище, що означає, що вони мають основну реакцію. Їх концентровані розчини їдкі, а тому небезпечні для здоров’я, тому під час контакту з цими речовинами необхідно використовувати засоби індивідуального захисту. Крім того, лужні розчини слизькі на дотик, оскільки вони викликають омилення ліпідного бар’єру на поверхні шкіри людини.

Лужна реакційна здатність і фізико-хімічні властивості

Луги є сполуками з високою реакційною здатністю, тому вони піддаються багатьом різноманітним хімічним реакціям і процесам. У реакціях нейтралізації вони реагують з кислотами, утворюючи різні солі та воду, а продуктами реакцій гідроксидів зі спиртами є алкоголяти. Гідроксиди легко реагують з вуглекислим газом, утворюючи карбонати або гідрогенкарбонати. У поєднанні з сірководнем вони утворюють сульфіди та дисульфіди, і в результаті їх можна використовувати для виділення тіолів із сирої нафти. Вони також реагують з амфотерними оксидами, наприклад оксидами алюмінію, цинку та олова. Розплавлені луги реагують з порцеляною і склом, а в присутності повітря також з платиною. З цієї причини процес плавлення гідроксиду проводять в залізних або срібних посудинах, які стійкі до їх впливу. Гідроксиди елементів першої групи таблиці Менделєєва при розчиненні у воді виділяють велику кількість тепла, і їх розчинність зростає зі збільшенням атомного номера елемента групи літію. Вони мають іонну будову, тому у водних розчинах повністю дисоціюють і внаслідок цього належать до найсильніших основ. Вони також легко розчиняються в спиртах. Луги зазвичай використовуються як реагенти в органічній хімії, наприклад, як основні каталізатори, які видаляють протон зі слабкої кислоти. Утворена таким чином проміжна сполука реагує з іншим реагентом. Сильні гідроксиди також беруть участь у реакції омилення жиру або гідролізі складного ефіру, утворюючи мило та спирт. Вони також використовуються як нуклеофільні реагенти (донори електронів) у гідролізі амідів, у реакціях заміщення та в реакціях елімінування.

Промислове застосування

Луги широко використовуються в багатьох галузях промисловості. Серед іншого, їх можна використовувати для контролю рН у різних технологічних процесах, для поглинання вуглекислого газу в системах очищення дихальних газів (переважно на підводних човнах), для виробництва паперу, текстилю та питної води, а також як дренажні засоби та дезінфікуючі засоби. Твердий гідроксид натрію є популярним засобом, який використовується для очищення та дренажу труб. Його функція – омилення жирових відкладень і виділення водню при взаємодії з частинками алюмінію з дренажних труб. Далі частинки бруду, розсіяні таким чином, можна легко видалити, що очищає трубу. У побутовій хімії луги часто використовують у поєднанні з іншими поверхнево-активними речовинами, оскільки вони підвищують ефективність очищення. І частинки бруду, і природні поверхні мають негативний заряд. Додавання лугу збільшує поверхневий потенціал, і однаково заряджені структури відштовхуються одна від одної. В результаті зменшується прилипання бруду, що полегшує його видалення. Однак необхідно бути обережним під час очищення чутливих до лугів поверхонь, таких як дисперсійні фарби, лінолеум або лаковані поверхні.

Луги в групі PCC

Найвідомішим представником групи лугів є гідроксид натрію . Ця сполука доступна від PCC Group у твердій формі як каустична сода та у формі водного розчину, содовий луг. Гідроксид натрію можна отримати шляхом каустифікації натрію, яка є реакцією карбонату натрію з гідроксидом кальцію (їдким вапном), або електролізом водного розчину хлориду натрію. PCC Group використовує останній метод в установці мембранного електролізу. Отриманий таким чином продукт характеризується високою якістю та хімічною чистотою, тому відповідає вимогам останньої редакції Європейської Фармакопеї. Гідроксид натрію є однією з найважливіших хімічних сировинних матеріалів і знаходить застосування в багатьох галузях промисловості, наприклад, як сировина для виробництва іонних поверхнево-активних речовин, у фармацевтичній промисловості для виробництва сульфаніламідів і саліцилової кислоти, для виробництва синтетичних барвників, і в процесах очищення води. Хлорованою похідною гідроксиду натрію є гіпохлорит натрію , який також класифікується як луг. У групі PCC цю сполуку отримують шляхом насичення содового лугу газоподібним хлором . З хімічної точки зору гіпохлорит натрію є натрієвою сіллю хлористоводневої кислоти. Він використовується, наприклад, у хімічній промисловості для окислення органічних сполук, для синтезу хімічних сполук (наприклад, гідразинів), а також для виробництва побутових миючих засобів.