水酸化ナトリウム(苛性ソーダ・NaOH)とは — 性質・用途・安全対策

水酸化ナトリウム(苛性ソーダ・NaOH)の性質・用途・危険性と安全対策をわかりやすく解説。家庭・産業での利用法や応急処置、保管・取り扱い注意点も網羅。

著者: Leandro Alegsa

水酸化ナトリウムアルカリ(強塩基)で、一般に「苛性ソーダ」とも呼ばれます。苛性(かせい)とは強い腐食性やアルカリ性を指す語で、皮膚や有機物を侵す性質があることからこの名前が付きました。化学式は NaOH、モル質量は約 40 g·mol−1 です。

基本的な性質

  • 塩基性であり、溶液の pH を大きく上げます。酸()を 中和する用途で広く使われます。
  • 固体は潮解性(空気中の水分を吸って湿る)および炭酸ガス吸収性があり、空気中の 二酸化炭素と反応して炭酸ナトリウムを生じます。
  • 水によく溶け、溶解時に大量の熱を発生します(発熱反応)。
  • 溶液は強いアルカリ性であり、タンパク質や脂質を分解するため、金属・有機物・皮膚に対して腐食性があります。
  • 一般的な物理形態はペレット、フレーク、かけら、また濃縮液(工業的には約50%水溶液で流通)です。

主な用途

水酸化ナトリウムの性質—高い塩基性と有機物を分解する能力—が多くの用途の基盤になっています。

  • 石鹸や洗剤の製造(脂肪と反応して石鹸化を起こす)。記事中でいう「灰汁(あく)」(灰汁(あく))は水酸化ナトリウム溶液のことを指すことがあります。溶液は排水溝の詰まり除去などにも使われます。
  • 紙パルプの製造(クラフト法)、繊維の加工(マーセライズ処理)、アルミナからのアルミニウム精錬(バイヤー法)などの工業プロセス。
  • 化学合成(触媒や中和剤)、pH調整、廃水処理。
  • 食品工業(例:野菜や果皮の処理、いくつかの食品製造過程でのpH調整)—ただし食品用途では厳しい規格管理が必要。
  • 石油精製、金属表面処理、塗料・インク製造など幅広い用途。
  • 実験室での標準溶液、滴定、中和実験など。

化学的注意点(反応・相互作用)

  • 酸と反応して塩と水を生じる(中和反応)。反応は発熱するため、酸で中和する際は少量ずつ・冷却しながら行う必要があります。
  • アルミニウムや亜鉛などの金属と反応して水素を発生させ、爆発性を伴う危険があります。金属容器や金属廃材との接触は避けるべきです。
  • 有機物(油脂やセルロースなど)と激しく反応することがあり、高温になったり発火源となる場合があります。

危険性と安全対策

水酸化ナトリウムは強い腐食性があり、取り扱いを誤ると重篤な人体傷害を引き起こします。主な危険性と対策は以下の通りです。

  • 皮膚・目への接触:濃厚な溶液や固体が皮膚に付くと化学熱傷(びらん・壊死)を起こします。目に入ると失明の恐れがあります。作業時は耐アルカリ性の手袋(ネオプレン、ニトリル等、用途により選定)、保護メガネまたは全面保護シールド、防護服を着用してください。
  • 吸入:粉じんや高濃度の霧を吸入すると気道刺激や肺障害を起こします。換気を良くし、必要なら防じんマスクや呼吸用保護具を使用します。
  • 誤飲:口や食道を強く傷つけるため、飲んでしまった場合は直ちに医療機関へ。口の中や喉をすすぐために少量の水または牛乳を与えることは推奨される場合がありますが、嘔吐を誘発しないこと(嘔吐は二次的な損傷を招く)と、専門家の指示に従うことが重要です。
  • 反応・保管:酸類、塩素系薬品、アルミニウム等の金属、有機物と分離して保管してください。密閉容器で乾燥した場所、換気の良い冷暗所に保管すること。容器には中身と危険性を明確に表示します。
  • 消火:水により消火を行いますが、固体が水に溶ける際に大量の熱を発生するため、火災周辺での使用は慎重に。可燃物と混合して燃焼する場合があるため、混合物の特性に注意してください。

応急処置

  • 皮膚に付着した場合:汚染された衣類をすぐに脱がせ、流水で少なくとも15〜20分間十分に洗い流します。必要なら医療機関へ。
  • 目に入った場合:直ちに大量の流水で少なくとも15分以上洗眼し、眼科医の診察を受ける。
  • 吸入した場合:新鮮な空気の場所へ移し、症状があれば医療機関へ。
  • 誤飲した場合:嘔吐を誘発しない。口を水で軽くすすぎ、意識があれば少量の水または牛乳を与え、直ちに救急医療を受ける。

廃棄と環境影響

  • 高アルカリ性のため水域に放出すると水生生物に有害です。中和する場合は酸で一気に中和せず、希釈・冷却しながら少量ずつ行うか、専門の廃棄業者に委託してください。
  • 廃液の処理は各国・地域の法令に従い、適切な処理施設で行うことが必要です。

実務的な注意点(作業現場向け)

  • 作業前に安全データシート(SDS)を確認する。
  • 一度に大量を溶かすと溶解熱により高温になり危険。少量ずつ・撹拌して溶解する。
  • 酸と混合して中和する際は発熱を考慮し、耐熱容器と冷却を行う。反応中は飛散や泡立ちに注意。
  • 金属容器(特にアルミニウム等)での保管・運搬は避ける。耐食性の容器を用いる。

以上の点を踏まえれば、水酸化ナトリウムは多用途で有用な化学物質ですが、取り扱いには常に注意と適切な防護が必要です。用途や濃度に応じた安全対策を必ず行ってください。

ガラス皿の上の水酸化ナトリウムのペレットZoom
ガラス皿の上の水酸化ナトリウムのペレット

水酸化ナトリウムを作る

水酸化ナトリウムは、(塩素と水素を使って)クロルアルカリ法で作ることができる。塩化ナトリウムの水溶液を電気分解し、陰極の周りに水酸化ナトリウムを作り、水を水素ガスと水酸化物イオンに還元する。水素は放出され、水酸化物はナトリウムと結合して水酸化ナトリウムとなる。水酸化ナトリウムまたはNaOHの水溶液を調製する際には、発熱反応によってかなりの熱が放出されるため、特に注意が必要です。溶液が飛び散ったり、沸騰したりすることがあります。

陰極2で2+Na(塩から)+22HO→2NaOH+H

2 Cl-(塩から)→負極2でCl

質問と回答

Q:水酸化ナトリウムとは何ですか?


A:水酸化ナトリウムは化学式NaOHのアルカリ(苛性ソーダとしても知られる)です。

Q:苛性ソーダはなぜ「苛性」と呼ばれるのですか?


A:「苛性」とは「焼ける」という意味で、苛性ソーダは皮膚を焼くことからその名がつきました。

Q: 水酸化ナトリウムは溶液のpHをどう変えるのですか?


A:水酸化ナトリウムは、例えば酸を中和するなど、溶液のpHを上げるためによく使われます。

Q: 水酸化ナトリウムが水に溶けるとどうなりますか?


A:水酸化ナトリウムは水に溶けやすく、水を温めます。

Q:灰汁とは何ですか?


A:灰汁は水酸化ナトリウムから作られる溶液で、石鹸を作るのによく使われます。

Q: 石けんを作るために灰汁を使う目的は何ですか?


A: 灰汁には2つの働きがあります:油脂と結合して石鹸を作ることと、髪の毛(どんな塩基性溶液にも溶ける)を溶かすことです。

Q:水酸化ナトリウムの他の一般的な用途は何ですか?


A:水酸化ナトリウム(灰汁として)は、その溶解特性と表面張力を容易に破壊する能力により、排水管の詰まりを解消するためにも一般的に使用されます。


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