Préparation.

On obtient la soude caustique de deux manières:
1)Par la réaction du carbonate de sodium avec de l’hydroxyde de calcium
2)par l’électrolyse des solutions aqueuses de chlorure de sodium

Réaction du carbonate de sodium avec l’hydroxyde de calcium.

Cette réaction à l’équilibre est appelée caustification du carbonate et elle se présente comme il suit:
Na2CO3 + Ca (OH)2 ⇌ 2 NaOH + CaCO3
La réaction se produit avec des rendements élevés lorsque la concentration du carbonate de sodium est faible: avec des solutions à 10% de Na2CO3, le rendement est de 97%, tandis que pour les solutions à 16%, le rendement chute à 91%. La réaction se réalise en introduisant une solution de carbonate de sodium et l’oxyde de calcium dans des chaudières disposées en série à cascade équipées d’un agitateur et d’une chemise pour le chauffage à la vapeur. L’oxyde de calcium réagit avec l’eau selon la réaction exothermique:
CaO + H2O = Ca (OH) 2
La solution passe dans des décanteurs où le carbonate de calcium insoluble qui se forme est séparé par décantation et puis par filtration. À ce stade- là, on obtient une solution au 10% et, pour sa concentration, on utilise des évaporateurs et l’évaporation d’une partie de l’eau entraine une concentration allant jusqu’à 50%. Désirant la soude caustique à 98% on la concentre dans des chaudières spéciales en fonte et on augmente la température jusqu’à 300 ° C, en éliminant l’eau et la masse fondue coule dans des moules dans lesquels elle se solidifie. Toutefois, le produit obtenu est impur et, au cas où on exige un produit de pureté élevée, on dissout la soude caustique dans de l’alcool éthylique, solvant dans lequel les impuretés typiquement contenues (carbonate de sodium, oxydes de fer, silice, etc.) sont insolubles. De la solution, on évapore l’alcool, on fond le résidu et on le coule en obtenant de la soude caustique pure.

Electrolyse des solutions aqueuses de chlorure de sodium.

Dans le processus électrolytique, le courant électrique passe à travers une solution de chlorure de sodium dans des cellules d’électrolyse spéciales. Le chlorure de sodium décomposé par le courant forme une solution de NaOH à 10-12% avec le développement de H2 à la cathode de fer et de Cl2 à l’anode de graphite selon la réaction:
2 NaCl + 2 H2O → H2 + Cl2 + 2 NaOH
La réaction 2 H2O → 2 OH– + H2 a lieu à la cathode
Lorsque la concentration en ions OH- augmente autour de la cathode, ceux-ci se dirigent vers l’anode où ils réagissent avec Cl2, générant des hypochlorites:
Cl2 + 2 OH– → ClO– + Cl– + H2O
Avec la perte du chlore et de soude caustique. Pour éviter cette diffusion des substances produites, on utilise des diaphragmes de cément poreux ou à forme de cloche dans lesquels on obtient la séparation des deux liquides à partir de la différence de densité entre la solution cathodique la plus dense (NaOH) et la solution anodique moins dense (NaCl).
En plus de cette technique, on peut électrolyser une solution de NaCl entre une anode résistante au chlore telle que le graphite et une cathode à mercure: ce processus est connu sous le nom du procédé de Castner-Kellner. La réaction qui se produit au niveau de l’anode est:
2 Cl– → Cl2 + 2e–
La réaction qui se produit à la cathode du mercure est la suivante:
2 Na + + 2 et – → 2 Na
Le sodium métallique forme un amalgame avec le mercure donnant lieu à la réaction
2 Na (amalgame) → 2 Na + + 2 e–
L’amalgame réagit avec l’eau pour former de l’hydroxyde de sodium et de l’eau.

Formule chimique: NaOH
Poids formule (U): 39,971
Apparence: solide cristallin blanc
Numéro CAS: 1310-73-2
Numéro EINECS: 215-185-5
Densité (g / cm3, c.s.): 2.13
Constante de dissociation de base à 398 K: 2.6915 x 102
Solubilité dans l’eau: 1090 g / L à 293 K
Température de fusion: 323 ° C (596K)
Température d’ébullition: 1390 ° C (1663K)