Empfehlungen des Autors: Für einfache Schülerversuche wird empfohlen, nur die 3%ige Lösung zu verwenden. Bei geübten Schülerinnen und Schülern in Laborpraktika kann auch eine 10%ige Lösung eingesetzt werden. Auch in Praktika der Oberstufe empfiehlt sich der Einsatz von verdünnten Lösungen. Schutzbrillen, Schutzkittel und Schutzhandschuhe sind bei allen Konzentrationen notwendig. Schon bei verdünnter Natronlauge besteht die Gefahr, dass man einen Tropfen an einem Finger übersieht und sich später damit in den Augen reibt. Dies kann zu schweren Augenreizungen oder zu ernsthaften Schäden führen. Daher sind nach jeder Arbeit auch mit verdünnter Natronlauge die Hände und der Arbeitsplatz gründlich mit viel Wasser zu waschen.
Gefährdungsbeurteilung Deutschland (auch EU)
GBU Arbeiten mit Natriumhydroxid und Natronlauge
Sicherheitsbetrachtung Schweiz
SB Arbeiten mit Natriumhydroxid und Natronlauge
Wirkung auf den menschlichen Körper
Natronlauge verätzt die Haut und kann schon in relativ geringer Konzentration die Hornhaut beschädigen und schwere Augenschäden bis zur Erblindung verursachen.
Chemische Eigenschaften
Als Natronlauge bezeichnet man die wässrige, alkalisch reagierende Lösung des
Natriumhydroxids. Das Verdünnen mit Wasser geschieht unter Wärmeentwicklung. Die konzentrierte Natronlauge ist eine relativ schwere Flüssigkeit.
Beim Beizen oder Ablaugen von Holz wird der braune Farbstoff des Holzes zerstört. Auf diese Art und Weise können auch alte Lackschichten abgebeizt und alte Schränke wieder aufgefrischt werden. Beim Arbeiten mit Natronlauge auf Tischplatten ist Vorsicht geboten, denn schon kleine Spritzer können erhebliche Farbveränderungen verursachen. Steht Natronlauge längere Zeit an der Luft, nimmt sie
Kohlenstoffdioxid aus der Luft auf und wandelt sich allmählich in
Natriumcarbonat-Lösung um:
2 NaOH + CO
2 Na
2CO
3 + H
2O
Mit
Salzsäure bildet sich in einer
Neutralisationsreaktion Natriumchlorid und Wasser. Bei der Verdünnung mit Wasser nimmt die Dichte von Natronlauge ab. Die Angabe für der Dichte ist von Bedeutung, wenn man aus einer konzentrierten Lösung eine verdünnte Lösung herstellen möchte. In der Schule werden Konzentrationen mit 3, 10 und 32 Massenprozent, sowie die Lösungen 0,1 mol/l und 1 mol/l am häufigsten benötigt:
Konzentration, Massenprozent
|
Konzentration, Stoffmenge |
Bezeichnung |
Dichte bei 20 °C |
50 % |
19,068 mol/l |
konzentriert |
1,5253 g/cm3 |
40 % |
14,300 mol/l |
konzentriert |
1,4299 g/cm3 |
32 % |
10,791 mol/l |
konzentriert |
1,3488 g/cm3 |
30 % |
9,958 mol/l |
konzentriert |
1,3277 g/cm3 |
20 % |
6,096 mol/l |
verdünnt |
1,2192 g/cm3 |
10 % |
2,772 mol/l |
verdünnt |
1,1089 g/cm3 |
3,9 % |
1,0 mol/l |
1-molar |
1,04 g/cm3 |
3 % |
0,774 mol/l |
verdünnt |
1,0318 g/cm3 |
0,4 % |
0,1 mol/l |
0,1-molar |
1,00 g/cm3 |
Bringt man 10%ige Natronlauge mit der im Haushalt üblichen Aluminiumfolie in Kontakt, zersetzt sich diese in einer stürmischen Reaktion unter Bildung von Natriumhydroxoaluminat und Wasserstoff. Bei der Reaktion wird die Aluminiumfolie unter Wärmeabgabe vollständig aufgelöst.
2 Al + 2 NaOH + 6 H
2O
2 Na[Al(OH)
4] + 3 H
2
Eine Alufolie wird auf 10%ige Natronlauge gelegt.
Zunächst passiert wenig.
Dann bildet sich plötzlich stürmisch ein Gas,
und die Folie löst sich auf.
Im Labor wird Natronlauge unter starker Wärmeentwicklung durch Lösen von
Natriumhydroxid in Wasser hergestellt:
Natriumhydroxid + Wasser
Na
+-Ionen + OH
−-Ionen + Wasser
NaOH + H
2O
Na
+ + OH
− + H
2O
Waage und ein Messkolben zur Herstellung genauer Konzentrationen
Natronlauge ist ein bedeutender Rohstoff zur
Seifenherstellung. In der Bäckerei besteht die Brezellauge aus etwa 4%-iger Natronlauge. Diese Lauge streicht der Bäcker vor dem Backen auf das Laugengebäck. Nach dem Backen entsteht so der typische Laugengeschmack. Das Reinigungsmittel „Abfluss frei“ enthält
Natriumhydroxid, das mit Wasser Natronlauge bildet.
Natronlauge wird zu erhitztem Kokosfett gegeben, nach dem Rühren bildet sich Kernseife.
Natronlauge dient auch zur Reinigung von Erdöl- und Fettrückständen und zum Abbeizen von Holz. Bei der
Aluminiumerzeugung wird sie zum Aufschluss von Bauxit verwendet, bei der Papiererzeugung zum Aufschluss von Holz- und Strohfasern. Die chemische Industrie benötigt sie zur Herstellung von Natriumverbindungen. Bei der Küpenfärbung mit
Indigo ist ebenfalls Natronlauge notwendig.
Weitere Infos und Medien
Der
Laugen- und Basenbegriff
Demonstrationen zur
Ätzwirkung der Stoffe
Arbeiten mit Abflussreinigern im Haushalt (inklusive Videos)
Schülerübung:
Herstellen von Kernseife nach dem Heißverfahren
Schülerübung:
Seifenherstellung nach dem Kaltverfahren
Schülerübung:
Färben mit Indigo
Herstellen eines Pigments aus Pflanzenfarbstoffen
Schülerübung:
Die Titration von Natronlauge
Arbeitsheft:
Säuren, Laugen, Salze (für die Klassenstufen 8 oder 9)
Digitale Folien:
Säuren, Laugen, Salze
Buch individuell erstellen: Basis-Text Natriumhydroxid und Natronlauge
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Inhaltsverzeichnis