มาเรียนรู้เกี่ยวกับไฮดรอกไซด์กันเถอะ

ไฮดรอกไซด์

ไฮดรอกไซด์เป็นสารที่แพร่หลายในชีวิตประจำวันของเรา มีบทบาทสำคัญในหลายอุตสาหกรรม โดยทำหน้าที่เป็นวัตถุดิบหรือผลิตภัณฑ์กึ่งสำเร็จรูปในกระบวนการต่างๆ เราควรรู้อะไรเกี่ยวกับพวกเขาบ้าง?

• พวกมันถูกสร้างขึ้นจากไอออนบวกของโลหะ (หรือกลุ่มแอมโมเนียม, NH ₄ ⁺ ) และกลุ่มไฮดรอกซิลตั้งแต่หนึ่งกลุ่มขึ้นไป
• OH ^– เป็นลักษณะของไฮดรอกไซด์และให้คุณสมบัติพิเศษแก่พวกเขา
• ชื่อของสารประกอบแต่ละชนิดทำขึ้นโดยการเติมคำว่า ‘ไฮดรอกไซด์’ ด้วยชื่อขององค์ประกอบที่ประกอบด้วย;
• ไฮดรอกไซด์มีอยู่ในสถานะของแข็งของการรวมตัว
• เราจำแนกความแตกต่างของไฮดรอกไซด์พื้นฐาน (ซึ่งทำปฏิกิริยากับกรด ไม่ทำปฏิกิริยากับเบส ละลายได้อย่างอิสระในน้ำ และแสดงการดูดความชื้นสูง) และแอมโฟเทอริกไฮดรอกไซด์ (ซึ่งทำปฏิกิริยากับเบสและกรด ละลายได้เล็กน้อยในน้ำ และไม่ดูดความชื้น) ;
• ไฮดรอกไซด์ที่ละลายน้ำได้จะถูกแยกตัวด้วยไฟฟ้าเมื่อใส่ลงในน้ำ

ไฮดรอกไซด์และเบสต่างกันอย่างไร?

ในทางเคมี เบสคือไฮดรอกไซด์ทั้งหมดที่ละลายได้ในน้ำ อย่างไรก็ตาม ไม่ใช่ว่าสารประกอบเหล่านี้ทั้งหมดมีแนวโน้มที่จะทำปฏิกิริยากับโมเลกุลของน้ำ โซเดียมหรือโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์สามารถละลายได้อย่างอิสระ ดังนั้นเราจึงเรียกพวกมันว่าเบส: โซเดียมเบสและโพแทสเซียมเบสตามลำดับ มันค่อนข้างแตกต่างกับธาตุเหล็ก(III) ไฮดรอกไซด์ (Fe ₂ (OH) ₃ ) ซึ่งละลายได้เล็กน้อยในน้ำ ดังนั้นจึงไม่สามารถเรียกว่าเบสได้ ในกรณีของคอปเปอร์(III) หรือซิลเวอร์ไฮดรอกไซด์จะคล้ายกัน เนื่องจากจะตกตะกอนจากสารละลายที่เป็นน้ำในรูปของตะกอน ความสามารถในการละลายของไฮดรอกไซด์โดยเฉพาะสามารถตรวจสอบได้ในตารางการละลายของเกลือและไฮดรอกไซด์ เราควรสังเกตว่าไม่ใช่ไฮดรอกไซด์ทุกตัวที่เป็นเบส แต่ทุกเบสเป็นไฮดรอกไซด์ เบสคือไฮดรอกไซด์ทั้งหมดของโลหะจากกลุ่มแรกในตารางธาตุ (กลุ่มลิเธียมที่เรียกว่า) เช่นเดียวกับโลหะบางส่วนจากกลุ่มที่สอง (แคลเซียม สตรอนเทียม แบเรียม) ข้อยกเว้นคือเบสแอมโมเนียมซึ่งเป็นเบสเดียวที่โมเลกุลไม่มีอะตอมของโลหะ เบสซึ่งเป็นสารประกอบทางเคมีสามารถละลายได้อย่างอิสระในน้ำ และในสารละลายที่เป็นน้ำ พวกมันจะถูกแยกตัวออกด้วยไฟฟ้า สลายตัวเป็นไอออนบวกและแอนไอออน ไอออนที่ผลิตได้นั้นสามารถนำกระแสไฟฟ้าได้ ดังนั้นเบสจึงเป็นอิเล็กโทรไลต์ด้วย การสลายตัวของไฮดรอกไซด์เป็นไอออนยังส่งผลต่อ ‘ลักษณะพื้นฐาน’ ของพวกมันด้วย การมีเบสในสารละลายที่เป็นน้ำจะเพิ่มระดับ pH ดังนั้นความเข้มข้นของไฮดรอกไซด์ไอออน OH ^จึง ลดลง ปริมาณของประจุลบเหล่านี้สามารถกำหนดได้โดยการวัดค่า pH ของสารละลายที่ทดสอบด้วยอิเล็กโทรดคัดเลือกไอออนที่เหมาะสม เรายังสามารถประเมินค่า pH ด้วยสายตาได้ด้วยการเพิ่มอินดิเคเตอร์ที่เหมาะสมลงในสารละลายหรือจุ่มกระดาษอินดิเคเตอร์ ซึ่งจะเปลี่ยนเป็นสีเขียวหรือสีน้ำเงินเข้มเมื่อมีเบส อินดิเคเตอร์ที่นิยมใช้ในการตรวจจับเบสคือฟีนอฟทาลีน – ในสารละลายที่เป็นน้ำของไฮดรอกไซด์จะเปลี่ยนเป็นสีราสเบอร์รี่ที่มีลักษณะเฉพาะ

โซเดียมไฮดรอกไซด์

ไฮดรอกไซด์ที่ใช้กันมากที่สุดคือ โซเดียมไฮดรอกไซด์ (NaOH) มีจำหน่ายทั่วไปในรูปแบบของยาเม็ดหรือเม็ด ไม่ควรเก็บไว้ในภาชนะแก้ว โดยเฉพาะภาชนะที่มีปลั๊กไฟ มีภาชนะโพลีเอทิลีนโดยเฉพาะแทน ละลายน้ำได้ดีมาก (กระบวนการคายความร้อนอย่างหนัก) และจัดอยู่ในประเภทเบสแก่ เมื่อทำงานกับ NaOH เราควรใช้ความระมัดระวังเป็นพิเศษเนื่องจากคุณสมบัติที่ก่อให้เกิดการระคายเคือง ในระดับห้องปฏิบัติการ NaOH ได้มาจากปฏิกิริยาระหว่างโซเดียม (โลหะ) กับน้ำ ถ้าเราเติมโซเดียมลงในบีกเกอร์ที่เต็มไปด้วยน้ำและฟีนอล์ฟทาลีน (อินดิเคเตอร์) สีราสเบอร์รี่จะปรากฏขึ้นซึ่งแสดงว่ามี OH ^– ไอออน ในขณะเดียวกันก็จะปล่อยไฮโดรเจนออกมา ในอุตสาหกรรม โซเดียมไฮดรอกไซด์ ( โซดาไฟ ) ได้จากการ อิเล็กโทรไล ส์สารละลายโซเดียมคลอไรด์ในน้ำ กระบวนการนี้ทำให้เกิดการหลั่ง คลอรีน บนขั้วบวก ในขณะที่แคโทดถูกล้อมรอบด้วยโซเดียมไฮดรอกไซด์ วิธีการทางอุตสาหกรรมอีกวิธีหนึ่งในการได้มาซึ่งฐานนั้นคือวิธีที่เรียกว่าปรอท โซเดียมอะมัลกัมและปรอทที่ตกตะกอนบนแคโทดจะถูกใส่โดยตรงในภาชนะที่บรรจุน้ำ โซเดียมไฮดรอกไซด์มีบทบาทอย่างมากในอุตสาหกรรม เป็นสารเคมีที่สำคัญที่ใช้ในชีวิตประจำวันในห้องปฏิบัติการ เป็นหนึ่งในส่วนประกอบที่ใช้ในการ ผลิตพลาสติก ยาง กระดาษ และน้ำยาทำความสะอาด นอกจากนี้ยังมีบทบาทในการแปรรูป น้ำมันดิบ

แคลเซียมไฮดรอกไซด์

เมื่อเปรียบเทียบกับ NaOH แคลเซียมไฮดรอกไซด์ (Ca(OH) ₂ ) มีหมู่ไฮดรอกซิลสองหมู่ มันละลายในน้ำได้น้อยกว่ามาก – สารละลายในน้ำที่อิ่มตัวของสารประกอบนั้นเรียกว่า ‘น้ำมะนาว’ (ฟีนอล์ฟทาลีนจะย้อมสีราสเบอร์รี่และสร้างค่า pH พื้นฐาน) น้ำมะนาวใช้กันอย่างแพร่หลายในการตรวจจับคาร์บอน (IV) ออกไซด์ (ที่เรียกว่าความขุ่นของน้ำมะนาว) ในสภาพห้องปฏิบัติการสามารถรับได้จากปฏิกิริยาระหว่างแคลเซียมกับน้ำ อย่างไรก็ตามปฏิกิริยานั้นรุนแรงกว่ามาก แคลเซียมไฮดรอกไซด์ที่ผลิตในระดับอุตสาหกรรมได้มาจากกระบวนการคายความร้อนที่เรียกว่า ‘ปูนขาว’ อุตสาหกรรมหลักที่ใช้แคลเซียมไฮดรอกไซด์คือการก่อสร้างซึ่งเป็นส่วนผสมของปูนขาว นอกจากนี้ยังใช้สำหรับ การผลิตปุ๋ยเทียม ในการผลิตน้ำตาล สารประกอบนี้ใช้สำหรับทำน้ำบีทรูทให้บริสุทธิ์ ด้วยลักษณะทางเคมี Ca(OH) ₂ ยังใช้ในการ ฆ่าเชื้อ อีกด้วย

ตัวอย่างของไฮดรอกไซด์อื่นๆ

นอกเหนือจากโซเดียมหรือแคลเซียมไฮดรอกไซด์แล้ว ยังมีบทบาทสำคัญโดยการรวมกันของหมู่ไฮดรอกซิลกับโลหะอื่นๆ ในแง่ของโครงสร้างและคุณสมบัติ โพแทสเซียมไฮดรอกไซด์คล้ายกับ NaOH เป็นอย่างมาก นอกจากนี้ยังเป็นฐานที่แข็งแกร่ง ทำปฏิกิริยารุนแรงกับน้ำและแสดงการดูดความชื้นสูง ทั้งแมกนีเซียมออกไซด์และอะลูมิเนียมออกไซด์ (Mg(OH) ₂ และ Al ₂ (OH) ₃ ) สามารถใช้เป็นยาต้านภาวะกรดเกินในกระเพาะอาหาร นอกจากนี้ แมกนีเซียมไฮดรอกไซด์ยังใช้เป็นส่วนผสมของยาสีฟันส่วนใหญ่อีกด้วย ไฮดรอกไซด์ของเหล็ก (III) เป็นหนึ่งในสารตั้งต้นที่ใช้ในการผลิตเม็ดสี นอกจากนี้ยังนำไปใช้ใน กระบวนการบำบัดน้ำเสีย