氫氧化鈉

氫氧化鈉
File:Sodium-hydroxide-crystal-3D-vdW.png
File:SodiumHydroxide.jpg
首選IUPAC名 Sodium hydroxide
別名	燒鹼、固鹼、粒鹼、片鹼、苛性鈉、火鹼、液鹼、苛性鈉。哥士的
識別
CAS號	1310-73-2  checkY
PubChem	14798
ChemSpider	14114
SMILES	[OH-].[Na+]
InChI	1/Na.H2O/h;1H2/q 1;/p-1
InChIKey	HEMHJVSKTPXQMS-REWHXWOFAM
Gmelin	68430
UN編號	1823
EINECS	215-185-5
ChEBI	32145
RTECS	WB4900000
KEGG	D01169
MeSH	Sodium+Hydroxide
性質
化學式	NaOH
摩爾質量	40.00 g·mol⁻¹
外觀	白色不透明的蠟狀固體
密度	2.13 g/cm3
熔點	318 ℃ (591 K)
沸點	1388 ℃ (1661 K)
溶解性（水）	111 g/100 ml (20 ℃)
溶解性（甲醇）	238 g/L
溶解性（乙醇）	<139 g/L
蒸氣壓	<2.4 kPa (20 ℃)
pKb	-0.56 (NaOH(aq) ↔ Na+ + OH–)
折光度n D	1.3576
危險性
歐盟危險性符號 腐蝕性腐蝕性 C
警示術語	R：R35-R37/38
安全術語	S：S1/2, S26, S37/39, S45
MSDS	External MSDS
歐盟編號	011-002-00-6
GHS危險性符號 《全球化學品統一分類和標籤制度》（簡稱「GHS」）中腐蝕性物質的標籤圖案
NFPA 704	File:NFPA 704.svg 0 4 0 ALK
閃點	不可燃
相關物質
相關氫氧化物	氫氧化鋰 氫氧化鉀 氫氧化銣 氫氧化銫 氫氧化鈁
若非註明，所有數據均出自標準狀態（25 ℃，100 kPa）下。

氫氧化鈉（sodium hydroxide）又稱苛性鈉（caustic soda），香港音譯為哥士的，化學式為NaOH，是一種具有高腐蝕性的強鹼，一般為白色片狀或顆粒，能溶於水生成鹼性無色溶液，另也能溶解於甲醇及乙醇。此鹼性物具有潮解性，會吸收空氣中的水蒸氣，亦會吸取二氧化碳、二氧化硫等酸性氣體。

在化工行業標準（工業名）和商貿合同（商品名）中，燒鹼、火鹼、片鹼、液鹼，均「僅」指代氫氧化鈉。但是，鹼液（lye）、苛性鹼（caustic alkali）含義較廣，尚可包括氫氧化鉀。

氫氧化鈉為常用的化學品之一。其應用廣泛，為很多工業過程的必需品：常用於製造木漿紙張、紡織品、肥皂及其他清潔劑，另也用於煙氣脫硫與家用的水管疏通劑等。2004年全球總共製造了六千萬噸的氫氧化鈉，而總消耗量為五千一百萬噸。

化學性質

和酸反應

氫氧化鈉溶於水中會完全解離成鈉離子與氫氧根離子，可以和酸進行酸鹼中和反應：

<chem>NaOH + HCl -> NaCl + H2O</chem>

<chem>2 NaOH + H2SO4 -> NaSO4 + 2 H2O</chem>

利用這一性質，可以製備一些酸的鈉鹽，如：

<chem>NaOH + CH3COOH -> CH3COONa + H2O</chem>

<chem>NaOH + C6H5COOH -> C6H5COONa + H2O</chem>

酸性很弱的苯酚也能與之反應：

<chem>NaOH + C6H5OH -> C6H5ONa + H2O</chem>

和酸性氧化物反應

氫氧化鈉在空氣中容易變質，就是因為和空氣中的二氧化碳發生了反應：

<chem>2 NaOH + CO2 -> Na2CO3 + H2O</chem>

在溶液中發生，過量的二氧化碳會將碳酸鈉轉化為碳酸氫鈉（俗稱小蘇打）：

<chem>Na2CO3 + CO2 + H2O -> 2 NaHCO3</chem>

由於玻璃製品中含有二氧化矽，氫氧化鈉會與之反應生成矽酸鈉，使得玻璃儀器中的活塞黏着於儀器上，無法再次使用。因此，存放氫氧化鈉的細口瓶一般用橡膠塞封口。如果以玻璃容器長時間盛裝熱的氫氧化鈉溶液，會造成玻璃容器損壞，甚至破裂的情況。

<chem>2NaOH + SiO2 -> Na2SiO3 + H2O</chem>

同樣地，氫氧化鈉也能和三氧化鉻、五氧化二磷、三氧化二砷、二氧化硫、二氧化硒等其它酸性氧化物反應，生成它們的鹽：

<chem>2 NaOH + CrO_3 -> Na2CrO4 + H2O</chem>

<chem>2 NaOH + 2 CrO_3 -> Na2Cr2O7 + H2O</chem>

和兩性氧化物及氫氧化物的反應

氫氧化鈉可以和兩性氧化物或氫氧化物反應，生成羥基配合物，如：

<chem>2 NaOH + Al2O3 + 3 H2O -> 2 Na[Al(OH)4]</chem>

<chem>NaOH + Al(OH)3 -> Na[Al(OH)4]</chem>

和單質的反應

硼、矽等類金屬和兩性金屬（如鈹、鋁、鋅等）和氫氧化鈉反應，放出氫氣：

<chem>Si + 2 NaOH + H2O -> Na2SiO3 + 2 H2 ^</chem>

英國在1986年有一油罐車誤裝載重量百分率濃度為25%的氫氧化鈉水溶液，氫氧化鈉便與油罐壁上的鋁產生化學變化，導致油罐因內部壓力過載而受損，反應方程式如下所示：

<chem>2 Al + 2 NaOH + 6 H2O -> 2 Na[Al(OH)4] + 3 H2 ^</chem>

氯、溴、碘、硫、白磷等非金屬單質和氫氧化鈉發生歧化反應：

<chem>Cl2 + 2 NaOH -> NaCl + NaClO + H2O</chem>（低溫）

<chem>Cl2 + 6 NaOH -> 5 NaCl + NaClO3 + 3 H2O</chem>（高溫）

(2n+4) S + 6 NaOH → 2 Na₂S_(n+1) + Na₂S₂O₃ + 3 H₂O（低溫）

<chem>3 S + 6 NaOH -> 2 Na2S + Na2SO3 + 3 H2O</chem>（高溫）

<chem>P4 + 3NaOH + 3H2O -> PH3 ^ + 3NaH2PO2</chem>

部分非兩性金屬和非金屬在高溫下可與氫氧化鈉反應，還原出鈉單質：

<chem>4 Fe + 6 NaOH -> 2 Fe2O3 + 6 Na + 3 H2 ^</chem>（高溫）

<chem>C + 4 NaOH -> 4 Na + CO2 ^ + 2 H2O ^</chem>（極高溫）

氟氣能將氫氧化鈉中的氧元素氧化，生成氧氣或二氟化氧：

<chem>2 F2 + 2 NaOH -> 2 NaF + OF2 ^ + H2O </chem>（低溫）

<chem>2 F2 + 4 NaOH -> 4 NaF + O2 ^ + 2 H2O </chem>（高溫）

和鹽的反應

過渡金屬的鹽類和一些主族金屬的鹽可以和氫氧化鈉反應，生成更難溶的氫氧化物，或轉化為可溶性的羥基配合物再次溶解。

<chem>2 NaOH + CoSO4 -> Na2SO4 + Co(OH)2 v</chem>

<chem>2 NaOH + Co(OH)2 -> Na2[Co(OH)4]</chem>

<chem>2 NaOH + CuCl2 -> 2 NaCl + Cu(OH)2 v</chem>

<chem>2 NaOH + Cu(OH)2 -> Na2[Cu(OH)4]</chem>

<chem>3 NaOH + Cr(NO3)3 -> 3 NaNO3 + Cr(OH)3 v</chem>

<chem>NaOH + Cr(OH)3 -> Na[Cr(OH)4]</chem>

以上反應的產物的顔色、溶解度等可被用來測試某種陽離子。

對於汞等氫氧化物不能穩定存在的物質來說，會生產氧化物或氧化物的水合物沉澱：

<math>\rm 2NaOH + HgCl_2 \rightarrow 2NaCl + HgO + H_2O</math>

<chem>2 NaOH + HgCl2 -> 2 NaCl + HgO + H2O</chem>

氫氧化鈉可以將過渡金屬的酰基離子轉化為陰離子酸根（簡單離子或多聚離子），如VO₂⁺、UO₂²⁺等：

<math>\rm 6NaOH + 2UO_2(NO_3)_2 \rightarrow 4NaNO_3 + Na_2U_2O_7 + 3H_2O</math>

<chem>6 NaOH + 2 UO2(NO3)2 -> 4 NaNO3 + Na2U2O7 + 3 H2O</chem>

氫氧化鈉跟銨鹽產生反應，生成氨氣、水和相應的鈉鹽。此為銨離子的檢驗方法。

<chem>NaOH + NH4^+ -> Na^+ + NH3 (^) + H2O</chem>

和其它無機物的反應

二氧化氯、二氧化氮等可以和氫氧化鈉發生反應。

<chem>2 NaOH + 2 ClO2 -> NaClO2 + NaClO3 + H2O</chem>

<chem>2 NaOH + 2 NO2 -> NaNO2 + NaNO3 + H2O</chem>

高錳酸鈉在氫氧化鈉溶液中煮沸，可以還原為錳酸鈉。

和有機物的反應

氫氧化鈉可以將鹵代烴、酯和酰鹵水解。其醇溶液可以用於鹵代烴的消去。例如：

• 氯乙烷的水解， 生成氯化鈉和乙醇：

<chem>EtCl + NaOH -> EtOH + NaCl</chem>

• 乙酸乙酯的加鹼水解：

<chem> CH3COOC2H5 (aq) + OH- (aq) ->CH3COO- (aq) + C2H5OH (aq) </chem>

• 如果是高級脂肪酸酯，水解成皂的反應，統一命名為皂化反應。

另外，氫氧化鈉是一種鹼，可提供氫氧根離子，可催化羥醛縮合反應。首先，氫氧根離子會去質子化醛或酮，生成烯醇負離子和水，該烯醇負離子會進攻令一電中性的醛或酮，生成羥醛加成物負離子。然後加成物會質子化，在第一步所生成的水上拿掉質子，在生成最終的羥醛產物後，亦同時再生氫氧根離子（催化劑）。

由於氫氧化鈉可以提供氫氧根離子，所以亦可催化酮-烯醇互變異構。這叫鹼催化酮-烯醇互變異構：

File:Ketoenol3.png

工業製法

氯鹼工業中電解飽和食鹽水，陽極生成氯氣：

<chem>2 Cl^- -> Cl2 (^) + 2 e^-</chem>

同時由於氫離子的氧化性大於鈉離子，陰極生成氫氣：

<chem>2 H^+ + 2 e^- -> H2 (^)</chem>

而鈉離子與剩下的氫氧根離子結合生成氫氧化鈉：

<chem>Na^+ + OH^- -> NaOH</chem>

總反應方程式如下：

<chem>2 NaCl + 2 H2O -> 2 NaOH + Cl2 ^ + H2 ^</chem>

19世紀以前，氫氧化鈉的製備通常會先以勒布朗制鹼法生成前驅物碳酸鈉，再通過高溫煅燒，使得碳酸鈉分解為氧化鈉與二氧化碳，最後，將氧化鈉溶於水中，便可製得氫氧化鈉：

<chem>Na2CO3 -> Na2O + CO2 ^</chem>

<chem>Na2O + H2O -> 2 NaOH</chem>

另外，也可利用複分解制備氫氧化鈉，碳酸鈉（俗稱為蘇打）與氫氧化鈣（俗稱為熟石灰）的反應方程式如下所示：

<chem>Na2CO3 + Ca(OH)2 -> CaCO3 v + 2 NaOH</chem>

安全性

File:GHS-pictogram-acid.svg

File:Sodium hydroxide burn.png

皮膚與氫氧化鈉溶液直接接觸所產生之灼傷，照片攝於患者與氫氧化鈉溶液直接接觸後44小時

氫氧化鈉固體或其溶液皆能灼傷皮膚，對無防護措施者可造成永久性傷害（如疤痕）。倘若讓氫氧化鈉直接接觸眼睛的話，嚴重者甚至可造成失明。個人防護措施，諸如橡膠手套、防護衣與護目鏡等便能大大降低接觸氫氧化鈉所帶來的危險。

氫氧化鈉溶於水中（如稀釋），抑或是與酸反應，都會放出大量的熱量，可能導致灼傷或點燃易燃物（如有機溶劑）。除此之外，氫氧化鈉能夠腐蝕一些金屬（如鋁）生成易燃的氫氣，還能夠輕度腐蝕玻璃製品，應慎選儲存氫氧化鈉的容器材質。

<chem>2 Al + 2 NaOH + 6 H2O -> 2 Na[Al(OH)4] + 3 H2 ^</chem>

參看

• 鹼
• 氫氧根：氫氧化鉀、氫氧化鈣
• 皂化反應

外部連結

• Chemistry WebBook上的化學數據
• 科學空間 （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）