Xút Lỏng NaOH 45%

• Nồng độ: 45% ±1%
• Dạng: dung dịch lỏng trong suốt
• Công thức: NaOH
• Tên hoá học: Natri hydroxit
• Số CAS: 1310-73-2
• Tỷ trọng: 1,478 kg/lít
• Khối lượng mol: 40
• Tên gọi khác: xút lỏng, hydroxit natri, sodium hydroxide, caustic soda, xút ăn da, lye
• Quy cách đóng gói: can, phuy, tank, xe bồn
• Dùng cho: trung hoà và điều chỉnh pH, xử lý nguyên liệu giấy, thủy phân pectin và sáp trong dệt nhuộm, tinh chế dầu khí, xà phòng hoá dầu mỡ, thông cống

Xút lỏng NaOH 45% là gì và một mét khối chứa bao nhiêu NaOH

Xút lỏng NaOH 45% là dung dịch natri hydroxit 45% khối lượng trong nước, dạng lỏng trong suốt không màu, tỷ trọng 1,478 kg/lít. Phần lớn xưởng và đơn vị xử lý chọn dạng lỏng không phải vì nghĩ nó mạnh hơn, mà vì nó chạy được: bơm thẳng vào nồi hoặc vào bồn trung hoà là xong, không phải cân từng túi rắn rồi hoà tan tại chỗ. Đổi lại, dây chuyền phải biết hiệu chỉnh bơm, phải kiểm soát nhiệt khi pha loãng, và cái thùng phải đậy kín. Nắm trước ba việc đó thì sản phẩm này chạy ổn; không nắm thì khó nằm ở khâu vận hành chứ không phải ở chất lượng hàng.

Trước khi tính xem cần bao nhiêu, có một con số nên ghi lại: một mét khối xút lỏng NaOH 45% chứa khoảng 665 kg NaOH nguyên chất. Cách ra số là nhân tỷ trọng 1,478 kg/lít với 45% hàm lượng rồi quy ra một mét khối, nói cách khác thì mỗi lít xút lỏng 45% có khoảng 0,665 kg NaOH thật. Hệ quả rất thực tế: số bồn, số chuyến xe và số mét khối phải tính từ con số này, chứ không phải từ số lít hay số can trong đơn hàng.

Các số trên là phép tính quy đổi từ tỷ trọng và hàm lượng, đã làm tròn để dùng cho dự toán. Bảng này trả lời câu cần bao nhiêu. Còn lại là ba câu khó hơn: chọn loại nào, chạy thế nào và an toàn ra sao. Xút lỏng không khó ở chỗ mua, mà khó ở chỗ dùng cho đúng và dùng an toàn.

Xút lỏng NaOH 45% khác NaOH 32%, NaOH 50% và xút rắn ở chỗ nào

Ba loại lỏng 32%, 45% và 50% là cùng một chất, chỉ khác hàm lượng. Còn xút vảy 98% và xút hạt 99% là dạng rắn, gần như tinh khiết. Nghe thì giống nhau, nhưng khi đưa vào dây chuyền thì khác hẳn, vì mỗi loại đòi một kiểu cấp vật chất và một kiểu vận hành riêng.

Nhìn hàng NaOH nguyên chất trên cùng một thể tích là thấy ngay vì sao 45% đứng ở giữa. Nó đậm hơn 32% nên nhận ít chuyến hơn, nhưng loãng hơn 50% nên khi pha xuống mức công nghệ thì phải thêm nhiều nước hơn và tỏa nhiệt nhiều hơn. Đây chính là cái đánh đổi thật: đậm hơn thì chở ít chuyến hơn nhưng pha nặng hơn, loãng hơn thì pha nhẹ hơn nhưng phải nhận nhiều chuyến và dựng nhiều bồn hơn cho cùng một lượng NaOH. Không có con số nào đúng cho mọi nhà máy, chỉ có con số đúng cho dây chuyền của bạn.

Muốn nhìn bốn dạng này đầy đủ hơn, kể cả những khác biệt mà một bảng không chứa hết, thì bài so sánh xút lỏng, xút vảy và xút hạt đi sâu hơn trang này. Ở GH, hai nồng độ lỏng kia cũng là dòng riêng: NaOH 32% và NaOH 50%.

Chọn theo ngành: giấy, dệt nhuộm, nước và nước thải, dầu khí, thực phẩm, tẩy rửa

Xút lỏng NaOH 45% dùng được ở nhiều ngành, nhưng mỗi ngành dùng nó làm một việc khác nhau và phải chú ý một chỗ khác nhau. Dưới đây là sáu ngành phổ biến nhất, mỗi ngành một mục.

Pha loãng và chạy đúng: công thức, thứ tự cho và hiệu chỉnh bơm

Trước khi tính liều, phải biết mình đang cầm bao nhiêu NaOH thật trong tay. Với xút lỏng 45% thì câu trả lời là khoảng 0,665 kg trên mỗi lít. Mọi phép tính phía sau đều bắt đầu từ con số này, và phần lớn rắc rối ở khâu pha loãng bắt nguồn từ việc có người tính theo số lít thay vì theo số ki lôgam NaOH thật.

Thứ tự pha không được đảo

NEVER pour water into this substance; when dissolving or diluting always add it slowly to the water. (Tuyệt đối không đổ nước vào chất này; khi hoà tan hay pha loãng, luôn cho nó nhỏ dần vào nước.)

Câu này nằm trên phiếu an toàn hoá học ICSC 0360 do Tổ chức Lao động Quốc tế và Tổ chức Y tế Thế giới lập cho natri hydroxit, và lý do đằng sau nó rất cụ thể: tiếp xúc với nước sinh nhiệt, mà nhiệt đó đủ để bắt lửa các vật liệu dễ cháy. Nói cách khác, đổ nước vào xút là đổ nước vào một cục đang nóng; làm ngược lại thì nước chạy đi hết, còn xút nằm lại nóng dần và bắt đầu ăn mòn ngay dưới mắt bạn.

Áp nguyên tắc đó vào bồn pha thì thứ tự làm việc cụ thể hơn:

1. Chuẩn bị nước và dụng cụ trước: nước đã sẵn trong bồn, vừa đủ lượng tính ra, và mặt bồm phải có khuấy hoặc phương tiện trộn.
2. Mặc đồ bảo hộ trước khi rót: găng tay, kính bảo hộ, quần áo bảo hộ, và thông gió tại đúng chỗ rót.
3. Cho xút lỏng 45% nhỏ dần vào nước, vừa cho vừa khuấy; tuyệt đối không đổ nước vào thùng xút.
4. Dừng lại giữa chừng để hỗn hợp tản nhiệt và tiếp tục khuấy cho tới khi đồng nhất.
5. Để nguội rồi mới hiệu chỉnh thiết bị đo và bơm theo hàm lượng thật của lô hàng đang dùng.

Tính lượng pha từ dung dịch có sẵn

Công thức pha loãng chỉ có một biến, không có gì khó: C₁ × V₁ = C₂ × V₂, trong đó C là hàm lượng và V là thể tích.

Ví dụ cụ thể: cần 100 lít dung dịch 10% để trung hoà nước thải, mà trong tay chỉ có xút lỏng 45%. V₁ = (10 × 100) / 45, tức khoảng 22,2 lít xút lỏng 45%, pha với nước cho đủ 100 lít. Con số 22,2 lít đó chứa khoảng 14,8 kg NaOH, khớp với 10 kg mà 100 lít dung dịch 10% cần. Quy trình pha đầy đủ, gồm cách chuẩn bị nước, cách cho dung dịch chảy vào và cách kiểm tra lại sau khi nguội, đã nêu trong bài cách pha dung dịch NaOH 10% chuẩn xác và an toàn.

Hiệu chỉnh bơm khi chuyển từ 32% sang 45%

Đây là chỗ hay sai nhất khi đổi nồng độ. Nguyên tắc chỉ một dòng: một thể tích dung dịch đậm đặc chứa nhiều NaOH hơn, nên thể tích bơm phải giảm tương ứng. Cụ thể, nếu bơm đang chạy theo thông số cũ của 32% mà chuyển sang 45% không hiệu chỉnh, thì liều thật sẽ cao hơn mục tiêu, và hậu quả là pH vượt ngưỡng chứ không phải thiếu một ít.

Cách làm đúng là đo, không phải đoán. Lấy một mẫu dung dịch thực tế, xác định hàm lượng theo lô hàng đang chạy, rồi hiệu chỉnh van hoặc bơm theo hàm lượng đó chứ không theo kinh nghiệm của dự án trước. Thêm một ý nữa mà ít người tính trước: 45% loãng xuống còn nhiều hơn 32%, nên công suất tản nhiệt của bồn pha cũng phải xem lại, và thời gian khuấy cho tới khi hỗn hợp đồng nhất cũng dài hơn bình thường.

Vật liệu đường ống, bồn và bơm

Kiềm mạnh ăn mòn nhôm và nhiều hợp kim rẻ tiền hơn nhiều so với nhựa chịu kiềm. Vì vậy câu hỏi thùng nhựa hay thùng kim loại không phải chi tiết phụ: một thùng sắt để xút sẽ hỏng, và nó hỏng ở đáy chứ không ở chỗ dễ thấy, đến lúc bơm mới phát hiện. Phuy, tank và xe bồn bằng vật liệu chịu kiềm là lựa chọn mặc định cho loại hàng này, và cùng lý đó, điểm bơm và van cũng phải chọn đúng vật liệu chứ không thay van theo thói quen.

Muốn hiểu kỹ hơn vì sao tỷ trọng quyết định tới cả vận chuyển lẫn cách chọn bồn chứa, bài về khối lượng riêng của NaOH có số liệu và bảng tra cụ thể hơn trang này.

An toàn khi thao tác: giới hạn tiếp xúc, đồ bảo hộ và thông gió

Xút lỏng NaOH là hoá chất ăn mòn, và mức nguy hại không nên đo bằng cảm giác. Cơ quan quản lý an toàn nghề nghiệp của Mỹ (NIOSH, thuộc CDC) đặt giới hạn tiếp xúc cho natri hydroxit ở 2 mg/m³ dạng trần, cơ quan quản lý an toàn và sức khoẻ nghề nghiệp (OSHA) đặt 2 mg/m³ trung bình theo thời gian, và ngưỡng IDLH là 10 mg/m³, tức nồng độ mà từ đó trở lên người lao động phải dùng thiết bị bảo hộ hô hấp tự đóng. Khoảng cách giữa mức làm việc thông thường và mức nguy hiểm chỉ vài lần, nên các con số này chính là lý do đồ bảo hộ ở đây không phải lựa chọn tuỳ ý. Phiếu hướng dẫn hoá chất nguy hại của NIOSH liệt kê đầy đủ các chỉ số này.

• Mắt, da và đường hô hấp là ba nơi bị tổn thương trước tiên. Găng tay, kính bảo hộ, mặt nạ và quần áo bảo hộ là bộ tối thiểu khi rót, bơm hoặc pha.
• Thông gió tại chỗ rót và chỗ pha. Hơi kiềm nặng và bám vào vật liệu, mắt bị kích ứng trước khi mũi nhận ra là mình đang hít.
• Vòi nước rửa mắt và rửa da phải nằm trong tầm tay, không phải ở góc kho cách mấy bước chân.
• Không để nhôm, thiếc, kẽm ở gần hoặc dùng chung đường chuyền với xút, và không để chất oxy hoá hay chất khử cạnh bồn chứa.
• Khi bị bỏng hoặc dính vào mắt: rửa ngay bằng nhiều nước liên tục rồi đến cơ sở y tế. Không tự trung hoà hay xử lý bằng hoá chất khác trên da.

Đồ bảo hộ không phải thứ đeo cho xong phép. Nó là thứ giữ bạn còn đứng đó sau một lần rót trượt.

Khi lập hồ sơ vận chuyển, NaOH được ghi nhận với hai số hiệu quốc tế: UN 1823 cho dạng rắc và UN 1824 cho dung dịch, đều thuộc hàng hoá chất nguy hiểm loại 8. Hai số này là thông tin chung của hoá chất để đối tác vận chuyển đối chiếu, không phải phân loại của lô hàng cụ thể. Cùng phiếu ICSC 0360 mà câu dẫn ở trên nằm ở đây, và trên phiếu có tóm tắt gọn các cơ quan bị tổn thương cùng cách xử lý khi tiếp xúc.

Bảo quản và vận chuyển: đậy kín tránh CO2 và chuyện mùa lạnh

Bảo quản xút lỏng có một yêu cầu bắt buộc và một yêu cầu theo mùa.

• Nắp kín là bắt buộc, không phải nên. NaOH hấp thụ CO2 trong không khí và chuyển dần thành natri cacbonat. Hậu quả là hàm lượng NaOH thật giảm dần mà nhìn bên ngoài không thấy, nên một thùng để hở không nhất thiết hỏng, chỉ nên kém đi mà thôi, và đó chính là chỗ khó phát hiện nhất.
• Để nơi khô ráo, thoáng mát, tránh ánh nắng trực tiếp, và tách riêng với chất oxy hoá, chất khử, kim loại và axit.
• Chọn quy cách theo lượng dùng thật: chia nhiều lần trong ngày thì can hay phuy hợp hơn, tiêu thụ liên tục mỗi ngày thì tank hoặc xe bồn hợp lý hơn.
• Mùa lạnh là lúc cần chủ động phòng. Dung dịch NaOH đậm đặc có xu hướng đông dần thành tinh thể khi nhiệt độ xuống thấp, và với dung dịch 45% thì hiện tượng này xảy ra ở nhiệt độ cao hơn nhiều so với nước thông thường, nên khu vực miền Bắc hay vùng có băng thường xuyên nên tra thông số điểm đông theo hàm lượng đang dùng, rồi bàn trước với đơn vị vận chuyển về việc giữ nhiệt bồn hoặc chọn thời điểm giao phù hợp.

Thùng xút lỏng phải đậy kín không phải vì sợ nắng, mà vì CO2 trong không khí. Đậy kín là cách giữ nguyên hàm lượng, còn chỗ khác là nơi sinh ra nghẽn bồm khi bơm.

Vì sao NaOH được sản xuất theo cách nào và vì sao thành phẩm thường ở dạng lỏng, bài về phương pháp sản xuất NaOH trong công nghiệp giải thích nốt phần đó.

Câu hỏi thường gặp

Đọc đến đây thì ba thứ nên mang về là: tính theo mét khối chứ không theo số lít, vì 665 kg NaOH mỗi mét khối mới là con số quyết định số bồn và số chuyến xe; chọn 45% khi dây chuyền chạy liên tục và đã sẵn sàng hiệu chỉnh bơm theo hàm lượng thật; và đậy kín là việc bắt buộc vì CO2 làm hao hàm lượng mà nhìn bên ngoài không thấy. Nếu muốn nắm thêm về bản thân hoá chất này, danh mục Xút NaOH & KOH và bài về phương pháp sản xuất NaOH trong công nghiệp là hai đường đọc tiếp hợp lý.