Fragen eines Laien zum Thema Natron(lauge)

[Martin]

Hallo allerseits
Wir (Chemie-Laien) versuchen, ein altes Patent aus dem 19. Jahrhundert als Modellversuch nachzuvollziehen. Dabei wird in einem Gefäss (1) eine >80%-ige Natronlauge mit Wasser (eigentlich Wasserdampf mit T ca. 150°C) verdünnt um die dabei entstehende Verdünnungswärme zum Aufheizen von Leitungswasser (Gefäss 2) zu verwenden.

Nun zu den Fragen:
1) Wie stellt man 85%-ige Natronlauge her? (ab ca. 50% entsteht eine harte Schicht Natron (?) am Gefässboden, welche sich nicht löst, auch bei T>200°C)

2) Gibt es Tabellen, auf welchen die Temperaturzunahme als Funktion von Laugenkonzentration und Laugenvolumen ersichtlich ist? Gibt es eine Tabelle, bei welcher die Siedetemperatur von Natronlauge bei versch. Verdünnungsverhältnissen/Konzentartionen ersichtlich ist?
Falls ja, gibt es diese Tabelle(n) auch in elektronischer Form?

3) Mit welchen einfachen ("Haushalts-")Mitteln kann man eine- z.B. 30%-ige Natronlauge wieder eindampfen? (Reicht es beispielsweise, ein offenes Nickelgefäss zu nehmen und darin die Lauge mittels Bunsenbrenner über den Siedepunkt zu bringen bis alles Wasser verdampft ist?)

4) Enthält Dampf, welcher beim Sieden von Natronlauge entsteht "Resten" von Natron oder ist im Dampf "nur Wasser" enthalten?

5) Kann sich Natron mit irgendwelchen Stoffen chemisch verbinden? (Gibt es Gefahren beim Bsp. Handhaben, Erhitzen, Unter Druck setzen etc. nebst der eigentlichen Tatsache, dass Laugen mit Vorsicht zu handhaben sind)?

6) Wie bekommt man Ölrückstände aus einer hochkonzentrierten Natronlauge raus? (Bsp. Filtern, Abschöpfen, ....?)

Herzlichen Dank im voraus für allfällige Antworten

Martin

[ondrej]

aus Zeitgründen erstmals nur ein kurzer Hinweis:
Natronlauge ist chemisch gesehen NaOH. Sie besteht also aus Natrium (nicht Natron) und Hydroxidionen.
Bist Du Dir sicher, dass wenn Du eine wäßrige NaOH Lösung hochheizt, Du nicht einfach Kalk am Boden produzierst? Löst sicher Rückstand in HCl? Wenn ja, dann ist es einfach Kalk der aus dem Wasser kommt.

Im Dampf ist einfach Wasser drin.

Welche Ölrückstände meinst Du genau? Wenn das Öl sehr zäh ist, kann man es mit abschöpfen probieren. Wenn es sich nicht mit der Natronlauge vermischt, dann kann man es Ausschütteln.

Ich würde statt einem Nickelgefäß einfach einen Glaskolben nehmen, wer weiß, was sich alles aus dem Nickelgefäß abscheidet ....


Außer dem Umstang dass Natronlauge eine startke Base ist, muss man nicht viel mehr beachten. Strake Base reicht schon an vorsicht .

[Gast]

Sorry betr. dem Natron anstelle Natriumhydroxid.

Zu Deinen Fragen:
a) Ja, es gibt einen harten, glasartigen Überzug am Gefässboden. Verwendet wurde destillatgleiches Wasser (sollte kein Kalk haben, sehe ich das richtig?)

b) Ölrückstände: Der in die hochprozentige Lauge einströmende Dampf ist nicht reiner Wasserdampf, sondern ölhaltig (sog. Heissdampföl auf synt. Basis).

c) Wir haben keine Glaskolben zur Verfügung, welche Temp. >200°C verkraften. Nickel soll laut Aussagen auch nicht von NaOH aq. angegriffen werden und wir müssen ja zwei Gefässe ineinander haben (Wärmetauscher) um den Versuch/die Messreihe nachzuvollziehen.


Wäre super, wenn sich noch Antworten auf unsere anderen Fragen finden liessen. Danke und Gruss,
Martin

[Q.]

Moin,

die Natronlauge sollte sich bei den Temperaturen eigendlich lösen. Bei 100°C kann man 342g NaOH in 100 ml Wasser lösen, das wäre also eine 342%ige Natronlauge... Gewichts-%, nicht Volumen-%.

Nach 2 NaOH + CO2 -> Na2CO3 + H2O bildet sich Kalk mit NaOH und CO2 aus der Luft.

Sag mal, wenn ihr da Wasserdampf einleitet, dann erwärmt sich der Behälter 2 doch ohnehin, oder?

Um das Öl rauszukriegen könntet ihr die Lösung durch einen Trichter mit Watte gießen, die Öltröpfchen dürften in der Watte hängenbleiben. (Ohne Gewähr, das funktioniert aber bei Wassertropfen in Ether)

Ich denke auch, daß ihr die Natronlauge einfach in einem Glaskolben eindampfen könnt, aber passt auf daß es nicht spritzt.

Ansonsten seid vorsichtig mit dem Zeug und tragt Schutzbrillen, in so hohen Konzentrationen kann man sich schon ganz gut verletzen.

Q.

[ondrej]

beim Eindampfen würde ich aufpassen. Am besten Ihr nehmt ein zweites Gefäss und leitet den Dampf zuerst in das zweite Gefäß, in dem sich dann entweder Wasser oder noch besser H2SO4 zur Neutralisation befindet.

[Gast]

Erstmal Danke für all Eure Antworten.

Leider kann ich mit der Aussage "Nach 2 NaOH + CO2 -> Na2CO3 + H2O bildet sich Kalk mit NaOH und CO2 aus der Luft. " nicht viel anfangen (mein Chemieunterricht liegt schon sehr lange zurück...).

Ich interpretiere mal und bitte um allfällige Korrektur:
- Wir sollten vermeiden, dass die Lauge mit Luft in Verbindung kommt (wegen dem CO2, welches dafür verantwortlich ist, dass für die Kalkbildung verantwortlich ist).

- Wie handhabe ich beispielsweise 50%ige Natronlauge (NaOH aq)? Die besteht ja schon aus 50% H2O oder liege ich da völlig falsch. Grund dieser Frage ist, dass wenn diese Lauge mit Luft in Berührung kommen würde, sich dann (langsam, schnell?) Kalk bilden würde...?

Betreffend der Dampfeinleitung:
Also das Funktionsprinzip ist wie folgt: Kessel 1 ist mit hochprozentiger Natronlauge (>80%) gefüllt. In diesen (offenen) Kessel ist ein geschlossener Kessel 2 eingetaucht, in dem sich Wasser befindet. Die Lauge hat einen Temperatur T1 von ca. 180-190°C. Die Temperatur T1 kommt zustande, indem Natrionhidroxyd (als Pulver) in den Kessel 1 geschüttet und mit Wasser vermischt wurde --> Temperaturzunahme auf besagte Temperatur. Durch den "Wärmetauschereffekt" (kessel im Kessel) wird das Wasser in Kessel 2 auf eine Temperatur von T2=T1-T_Verlust=ca.150-180°C, je nach Wärmewiderstand und Verlusten. Somit verdampft das Wasser in Kessel 2 und ein Dampfdruck P2 stellt sich ein. Mit diesem Dampf wird z.B. eine Dampfmaschine betrieben und deren Abdampf wird in den Kessel 1 (Natronlauge) geleitet. Dort wird Verdünnungenergie in Form von Wärme frei, welche wiederum dafür sorgt, das ein Wärmetransport von Kessel 1 nach Kessel 2 stattfinden kann. Das geht solange gut, bis die Konzentration nicht mehr ausreicht, um noch eine genügend hohe Temp.differenz zu schaffen um genügend Dampfdruck zu produzieren. An diesem Punkt sollte dann die Lauge eingedampft werden durch Zufuhr externer (Wärme)Energie, sodass wieder eine hochkonzentrierte Lauge zur Verfügung steht. Ziel ist deshalb nicht Neutralisation, sondern wiederverwendbare, hochprozentige Lauge.

Nun sollte auch klar sein, weshalb da Öl in den Kreislauf (resp. die Lauge) gelangen kann/wird


Fragen:
-Wird Watte nicht von der Lauge angegriffen?
- Welche Art von Kunststoff ist resistent gegen hochprozentige Natronlauge?
- Habt Ihr solche, in der ersten Frage erwähnten Tabellen?

P.S:
Ja, wir sind sehr vorsichtig und hantieren nur mit Schutzbrille, Handschuhen und alten Kleidern. Danke trotzdem für den (wichtigen) Hinweis.

[ondrej]

Ich denke mal, dass die gewöhnlichen PE Flaschen (Labor-Sicherheitsflaschen) ziemlich resistent sind.
Watte wird von der Lauge nicht angegriffen. am besten Ihr bedampft die Watter vorher mit Wasser um a.) evt. Verunreinigungen rauszulösen und b.) die Durchlässigkeit zu erhöhen.
Tabellen kenne ich jetzt keine, aber im Handbook of Standarts könnte unter Umständen was drinnen stehen. Recht gute Daten gibt es bei NIST: Webbook

[Martin]

Aha, das mit der Watte erscheint uns eine gute Lösung zu sein. Wir werden das ausprobieren.

darf ich trotzdem nochmals die obigen Fragen in die Runde werfen und nachhaken, ob meine Interpretation(en) korrekt sind - quasi eine praktische Erklärung für Chemie-Laien?

Die Fragen lauten:

"Leider kann ich mit der Aussage "Nach 2 NaOH + CO2 -> Na2CO3 + H2O bildet sich Kalk mit NaOH und CO2 aus der Luft. " nicht viel anfangen (mein Chemieunterricht liegt schon sehr lange zurück...).

Ich interpretiere mal und bitte um allfällige Korrektur:
- Wir sollten vermeiden, dass die Lauge mit Luft in Verbindung kommt (wegen dem CO2, welches dafür verantwortlich ist, dass für die Kalkbildung verantwortlich ist).

- Wie handhabe ich beispielsweise 50%ige Natronlauge (NaOH aq)? Die besteht ja schon aus 50% H2O oder liege ich da völlig falsch. Grund dieser Frage ist, dass wenn diese Lauge mit Luft in Berührung kommen würde, sich dann (langsam, schnell?) Kalk bilden würde...? "

Vielen dank für Eure Mithilfe
Gruss,
Martin

[ondrej]

Einfach Deckel drauf ....
.. ahja für alle Fälle, so eine Art Überdruckventil wäre nicht schlecht. Schlimmstenfalls kann man es mit einem Schlauch, der in einen Ölbehälter eingeleitet wird, bewerkstelligen.

[Q.]

Deine Interpretation ist richtig, der Kalk entsteht aus der Lauge und CO2 aus der Luft, ich schätze, daß das nicht sonderlich schnell passiert. Wenn ihr die Luft nicht abhalten könnt, ist es letztendlich doch auch egal, wenn sich ein wenig Kalk bildet oder nicht?

50%ige Natronlauge besteht aus den gleichen (Gewichts-) Mengen Wasser und NaOH, ganz richtig.

Q.

[Martin]

Was soll die Aussage "einfach Deckel drauf"? Aus welchem Grund ein Überdruckventil.... Natronlauge in besagten Konzentrationen hat einen Siedepunkt >200°C .....

Deswegen war eine der ersten (noch unbeantworteten) Fragen in diesem Forum die Frage nach Tabellen aus irgendwelchen Chemiebüchern.

Vielen Dank für all Eure Mithilfe.
Schöne Grüsse,
Martin

[ondrej]

Was soll die Aussage "einfach Deckel drauf"? Aus welchem Grund ein Überdruckventil.... Natronlauge in besagten Konzentrationen hat einen Siedepunkt >200°C .....

Deswegen war eine der ersten (noch unbeantworteten) Fragen in diesem Forum die Frage nach Tabellen aus irgendwelchen Chemiebüchern.

Vielen Dank für all Eure Mithilfe.
Schöne Grüsse,
Martin

Deckel drauf und Überdruckventil ist ein Sicherheitsaspekt. Es soll dazu dienen, dass Ihr nicht durch Spritzer verletzt werdet. Das Überdruckventil soll dazu dienen, dass der Wasserdampf trotzdem entweichen kann und dass er nicht Natronlauge mit sich schleppt.
Was die Tabellen angeht, so habe ich einen Link schon gepostet. Online weiß ich von keiner anderen Quelle.

[sternchen_93]

hey leute
ich brauche hielfe!!!
ich muss umbedingt was über natron lauge wiessen!!!!!

ich muss morgen am 11.01.2008 das refarat machen und ich habe erst 2min zu reden und ich muss 4min reden!!!

also bitte helft mir!!!

[sternchen_93]

danke das war zwar nicht so eine große hielfe aber danke danke !!!!

kannst du mir sagen wo ich noch was über natronlauge raus finden kann??
(ausser in google und wikipedia)

des wäre echt nett wenn man mir des sagen könnte!!!!
bitte

[alpha]

Also, ich persönlich sehe keine Beiträge. Entweder die hat schon jemand entfernt oder du führst Selbstgespräche. - Die letzten beiden beleidigenden Beiträge habe ich mal entfernt.

Also, Natronlauge... - Da kann man über die Herstellung sprechen, die ist zumindest wichtig - und gibt schon alleine mehr als 4 min zu sprechen.

Wenn du konkretere Fragen hast, bekommst du wohl auch konkretere Antworten...

Grüsse
alpha