Natri Hydroxide

Danh pháp

Tên chung quốc tế

Natri hydroxide (Sodium hydroxide)

Tên danh pháp theo IUPAC

sodium;hydroxide

Mã UNII

55X04QC32I

Mã CAS

1310-73-2

Cấu trúc phân tử

Công thức phân tử

NaOH

Phân tử lượng

39.997 g/mol

Cấu trúc phân tử

NaOH là muối hay bazơ? Natri hydroxit hay còn gọi là dung dịch kiềm và xút là một hợp chất vô cơ có công thức NaOH. Nó là một hợp chất ion rắn màu trắng bao gồm các cation natri Na+ và anion hydroxit OH−.

Các tính chất phân tử

Số liên kết hydro cho: 1

Số liên kết hydro nhận: 1

Số liên kết có thể xoay: 0

Diện tích bề mặt tôpô: 1Ų

Số lượng nguyên tử nặng: 2

Các tính chất đặc trưng

Tính chất vật lí

Điểm nóng chảy: 323 °C

Điểm sôi: 1388 °C

Tỷ trọng riêng: 2.1 g/cm³

Độ nhớt: 4.0 cP ở 350 °C

Độ pH: 13.5

Độ tan trong nước: 111% (dễ tan trong nước lạnh)

Tính chất hóa học

NaOH có khả năng kết hợp với các axit và oxit axit, tạo ra muối cùng với nước:

• NaOH + HCl → NaCl + H2O
• 2NaOH + SO3 → Na2SO4 + H2O

Khi tiếp xúc với cacbon dioxit, phản ứng sau xảy ra:

• 2 NaOH + CO2 → Na2CO3 + H2O

NaOH cũng phản ứng với các axit hữu cơ, mang lại muối và nước.

Khi kết hợp với các kim loại mạnh, nó tạo ra bazơ và kim loại mới:

• NaOH + K → KOH + Na

Trong trường hợp phản ứng với muối, nếu muối hoặc bazơ tạo ra là chất không tan, thì sẽ sinh ra bazơ mới và muối mới:

• 2 NaOH + CuCl2 → 2 NaCl + Cu(OH)2

Thêm vào đó, NaOH còn phản ứng được với các phi kim như Si, C, P, S và Halogen. Nó cũng có khả năng hòa tan một số hợp chất của kim loại lưỡng tính như Al và Zn.

Dạng bào chế

Dung dịch: 0.01 g/1g

Độ ổn định và điều kiện bảo quản

Natri hydroxide là gì? Ở nhiệt độ phòng, natri hydroxit là chất rắn màu trắng, không mùi, có khả năng hấp thụ độ ẩm từ không khí. Khi hòa tan trong nước hoặc trung hòa bằng axit, nó giải phóng nhiệt lượng đáng kể, có thể đủ để đốt cháy các vật liệu dễ cháy. Natri hydroxit có tính ăn mòn rất cao.

Cần bảo quản cẩn thận khi xử lý natri hydroxit để sử dụng, đặc biệt là với khối lượng lớn. Luôn luôn khuyến nghị tuân theo các hướng dẫn bảo quản NaOH thích hợp và duy trì sự an toàn cho người lao động/môi trường do nguy cơ bỏng của hóa chất.

Natri hydroxit thường được lưu trữ trong chai để sử dụng trong phòng thí nghiệm quy mô nhỏ, trong các thùng chứa trung gian (thùng chứa thể tích trung bình) để xử lý và vận chuyển hàng hóa hoặc trong các bể chứa cố định lớn có thể tích lên tới 100.000 gallon cho các nhà máy sản xuất hoặc nhà máy nước thải có sử dụng NaOH rộng rãi. Các vật liệu phổ biến tương thích với natri hydroxit và thường được sử dụng để lưu trữ NaOH bao gồm: polyetylen (HDPE, thông thường, XLPE, ít phổ biến hơn), thép carbon, polyvinyl clorua (PVC), thép không gỉ và nhựa gia cố sợi thủy tinh (FRP, có lớp lót có khả năng chống chịu).

Natri hydroxit phải được bảo quản trong các thùng chứa kín khí để duy trì trạng thái bình thường vì nó sẽ hút nước từ khí quyển.

Nguồn gốc

Natri hydroxit, có nguồn gốc lâu đời, ban đầu được điều chế nhờ những người sản xuất xà phòng. Quá trình này được mô tả trong một cuốn sách Ả Rập cuối thế kỷ 13 mang tên “Al-mukhtara’ fi funun min al-suna'” (Những phát minh từ các ngành nghệ thuật công nghiệp), do al-Muzaffar Yusuf ibn ‘Umar ibn’ Ali ibn Rasul – một vị vua của Yemen, biên soạn. Công thức đó yêu cầu cho nước đi qua hỗn hợp kiềm và vôi sống nhiều lần, từ đó thu được dung dịch natri hydroxit.

Những người sản xuất xà phòng châu Âu cũng áp dụng công thức này. Nhưng vào năm 1791, một bước ngoặt quan trọng diễn ra khi Nicolas Leblanc, một nhà hóa học và bác sĩ phẫu thuật người Pháp, phát minh ra một quy trình sản xuất natri cacbonat hàng loạt. Điều này đã thay thế “tro soda” tự nhiên bằng phiên bản nhân tạo. Đến thế kỷ 20, phương pháp sản xuất chủ yếu cho natri hydroxit đã chuyển sang sử dụng điện phân natri clorua.

Dược lý và cơ chế hoạt động

Sodium Hydroxide có tác dụng gì? Natri Hydroxide 10% khi pha loãng tạo ra dung dịch có tính kiềm mạnh và có khả năng gây tổn thương cho da. Đây là một chất có khả năng phá hủy mô hữu cơ thông qua phản ứng hóa học.

Natri hydroxit có tính kiềm cao, khiến cho nó phá vỡ các liên kết protein, đặc biệt là cầu nối disulfua. Một thực nghiệm cho thấy tóc và móng tay có thể bị hòa tan chỉ sau 20 giờ tiếp xúc với dung dịch natri hydroxit có giá trị pH trên 9,2. Có tài liệu mô tả trường hợp lông bị rụng do vô tình bị dính dung dịch này tại nơi làm việc. Sự phá vỡ các liên kết protein có thể gây ra tình trạng hoại tử nghiêm trọng tại vùng da tiếp xúc. Mức độ tổn thương da phụ thuộc vào thời gian và nồng độ của natri hydroxit trong dung dịch tiếp xúc.

Ứng dụng trong y học

Natri hydroxide (NaOH) hay còn gọi là xút toàn phần, là một hợp chất hóa học có tính kiềm mạnh. Trong khi người ta thường nghĩ đến nó như một chất phụ gia công nghiệp hoặc một nguyên liệu trong sản xuất xà phòng, natri hydroxide cũng có một số ứng dụng quan trọng trong lĩnh vực y học.

Chẩn đoán và điều trị bệnh lý đường tiêu hóa: Một trong những ứng dụng phổ biến nhất của natri hydroxide trong y học là trong việc chẩn đoán và điều trị một số bệnh lý đường tiêu hóa. NaOH được sử dụng như một chất thuốc thử trong các xét nghiệm phân để kiểm tra sự hiện diện của protein. Ngoài ra, nó cũng được sử dụng trong việc điều trị các loại polyp ruột và các sưng to trong niêm mạc dạ dày bằng cách gây hoại tử và loại bỏ chúng.

Xử lý vết thương và loại bỏ nám da: Natri hydroxide được sử dụng trong một số liệu pháp dermatology, đặc biệt là để loại bỏ các tàn nhang, nám hoặc nốt ruồi không mong muốn. Dưới sự giám sát của bác sĩ chuyên khoa, một giải pháp loãng của NaOH có thể được áp dụng trực tiếp lên khu vực cần điều trị, giúp làm mờ hoặc loại bỏ hoàn toàn các vết không mong muốn trên da.

Tiêu diệt vi khuẩn: Do tính kiềm mạnh và khả năng ăn mòn, natri hydroxide có thể hoạt động như một chất kháng khuẩn. Trong một số trường hợp, nó có thể được sử dụng như một phần của phác đồ điều trị nhiễm trùng, giúp tiêu diệt vi khuẩn gây bệnh và thúc đẩy quá trình hồi phục.

Sản xuất thuốc: Natri hydroxide có vai trò quan trọng trong sản xuất một số loại thuốc. Nó có thể được sử dụng như một tác nhân điều chỉnh độ pH, giúp duy trì độ ổn định của thuốc trong quá trình sản xuất và bảo quản.

Điều trị viêm da: Dù có tính ăn mòn, nhưng natri hydroxide lại được sử dụng một cách cẩn trọng trong điều trị một số tình trạng viêm da. Các giải pháp loãng của NaOH có thể giúp làm dịu da, giảm viêm và kích ứng.

Chỉnh hình móng: Một số dung dịch dựa trên natri hydroxide được sử dụng trong việc điều trị móng tay hoặc móng chân bị lồi lên hoặc dạng móng ngón tay hoặc ngón chân bị cuộn. Dưới sự giám sát của bác sĩ da liễu, NaOH có thể được sử dụng để làm mềm và tái cấu trúc móng, giúp nó trở lại hình dạng tự nhiên.

Natri hydroxide trong mỹ phẩm

Natri hydroxide không chỉ xuất hiện trong các sản phẩm chăm sóc da như xà phòng, sữa rửa mặt và các loại kem dưỡng, mà còn có mặt trong mỹ phẩm trang điểm, thuốc nhuộm tóc, gel, sơn móng tay và dung dịch tẩy sơn móng.

Đáng chú ý, hầu hết các sản phẩm mỹ phẩm cũng chứa một lượng nhỏ natri hydroxide. Tuy nhiên, cần biết rằng hợp chất này cũng được tìm thấy trong nhiều sản phẩm tẩy rửa gia đình như bột giặt, chất tẩy rửa cống và dung dịch làm sạch lò nướng. Đương nhiên, những sản phẩm này không dành cho việc sử dụng trực tiếp trên da.

Mặc dù natri hydroxide được biết đến với khả năng ăn mòn da và gây bỏng hóa chất, nhiều người thắc mắc vì sao chất này lại được sử dụng trong nhiều sản phẩm dành cho da.

Thật ra, natri hydroxide có một vai trò không thể thiếu trong việc điều chỉnh và duy trì độ pH của sản phẩm chăm sóc da. Đặc tính kiềm mạnh của nó, với mức 14 trên thang đo pH từ 0 (axit mạnh) đến 14 (kiềm mạnh), giúp nó trở thành chất điều chỉnh pH hoàn hảo.

Da tự nhiên của chúng ta có độ pH khoảng 4-6, hơi axit. Việc duy trì lớp phủ axit này không chỉ giữ ẩm cho da, mà còn bảo vệ da khỏi các tác nhân gây hại như vi khuẩn, vi rút và các chất ô nhiễm từ môi trường. Ngoài ra, lớp phủ axit cũng giúp da chống lại sự tác động của thời tiết khắc nghiệt và tác động từ tia UV. Một cân bằng độ pH không thích hợp có thể dẫn đến các vấn đề về da như mụn, ngứa, khô, sự thay đổi màu sắc và nếp nhăn.

Ngoài ra, natri hydroxide còn đóng một vai trò quan trọng trong quá trình sản xuất xà phòng, khi chất này giúp biến đổi chất béo và dầu thành xà phòng mịn và mềm mại.

Phương pháp sản xuất

Natri hydroxit được chế tạo ở dạng dung dịch 50% thông qua các phiên bản của quá trình điện phân chloralkali, trong đó cũng tạo ra khí clo. Để thu được natri hydroxit dạng rắn, người ta loại bỏ nước khỏi dung dịch này. Dạng rắn của natri hydroxit thường được thu dưới hình thức mảnh, hạt hoặc khối.

Trong quá khứ, natri hydroxit được điều chế bằng phản ứng hoán vị giữa natri cacbonat và canxi hydroxit. Ở đây, natri hydroxit hòa tan trong khi canxi cacbonat lại không:

Ca(OH)2(aq) + Na2CO3(s) → CaCO3(s) + 2 NaOH(aq)

Quá trình này, còn được biết đến với tên gọi “ăn da”, sau cùng đã bị quá trình Solvay thay thế vào cuối thế kỷ 19. Sau đó, quá trình Leblanc và sau cùng là quá trình chloralkali đã trở thành phương pháp chính.

Một phương pháp khác để sản xuất natri hydroxit là kết hợp kim loại natri thuần túy với nước, tạo ra khí hydro và phát ra nhiệt:

2 Na(s) + 2 H2O(l) → 2 NaOH(aq) + H2

Phản ứng này thường được sử dụng trong môi trường giáo dục để minh họa tính chất phản ứng của kim loại kiềm. Tuy nhiên, vì việc chiết xuất kim loại natri thường được thực hiện thông qua phản ứng khử hoặc điện phân các hợp chất chứa natri, bao gồm cả natri hydroxit, nên phương pháp này không thực sự phổ biến trong sản xuất công nghiệp.

Độc tính ở người

Sodium hydroxide có độc không? Natri hydroxit có độc tính cao khi tiêu thụ. Theo các trường hợp ghi nhận về ngộ độc, liều lượng 10 gram khi uống có thể gây tử vong.

Sodium hydroxide độc như thế nào? Natri hydroxit có tính ăn mòn mạnh và có thể gây hại cho mọi mô cơ thể. Hơi của nó ở dạng cô đặc có khả năng gây tổn thương nghiêm trọng cho mắt và hệ hô hấp. Trẻ em đặc biệt dễ bị tổn thương khi vô tình uống phải natri hydroxit; nó có thể gây hoại tử mô, làm hẹp thực quản và thậm chí dẫn đến chết. Tiếp xúc với da có thể gây viêm, làm rụng tóc và trong trường hợp nghiêm trọng, dẫn đến hoại tử.

Có báo cáo cho thấy tỷ lệ mắc bệnh ung thư thực quản tăng ở những người từng bị nhiễm độc nghiêm trọng bởi natri hydroxit. Nghiên cứu trên động vật đã chỉ ra rằng việc tiếp xúc kéo dài với các chất làm thay đổi độ pH của da có thể dẫn đến sự phát triển của khối u, điều này xuất phát từ việc kích thích mô và sự tăng trưởng của tế bào phục hồi.

Natri hydroxit cũng được biết đến là chất gây đột biến cho tế bào soma của động vật có vú và có thể ảnh hưởng tới các cơ quan như màng nhầy, đường hô hấp trên, da và mắt. Tuy nhiên, nếu ngăn chặn tác động kích thích, khả năng phát triển khối u sẽ giảm đi.

Hiện tại, chưa có nghiên cứu nào về tác động độc hại của natri hydroxit trước khi sinh.

Tính an toàn

Tổng quan, hợp chất NaOH khi sử dụng ở nồng độ thấp và trong lượng nhỏ được coi là an toàn. Tuy nhiên, khi tăng nồng độ, natri hydroxide có thể gây ra các vấn đề như bỏng hóa chất, phát ban và tổn thương da. Hơn nữa, việc tiếp xúc trực tiếp hoặc hít phải khói từ hợp chất này cũng tiềm ẩn rủi ro.

Dù vậy, trong các sản phẩm mỹ phẩm, natri hydroxide chỉ xuất hiện ở lượng rất nhỏ, do đó không gây ra nguy cơ bỏng da. Cũng không có lý do gì để bạn phải lo ngại về khả năng gây độc từ khói của natri hydroxide trong sản phẩm chăm sóc da mà bạn sử dụng hàng ngày.

Lưu ý khi sử dụng Natri hydroxide

Luôn đeo găng tay, kính bảo hộ và quần áo bảo hộ khi làm việc với natri hydroxide.

Không bao giờ hít phải hơi hoặc bụi của natri hydroxide, vì nó có thể gây kích ứng đường hô hấp và phổi.

Nếu natri hydroxide bị tràn hoặc rò rỉ, hãy dùng nước để rửa sạch khu vực bị ảnh hưởng và loại bỏ các vật liệu bị ô nhiễm theo quy định.

Nếu natri hydroxide tiếp xúc với da, mắt hoặc niêm mạc, hãy rửa ngay lập tức với nước sạch trong ít nhất 15 phút và tìm đến cơ sở y tế khẩn cấp.

Nếu nuốt phải natri hydroxide, hãy uống nhiều nước hoặc sữa và không cố gắng nôn. Hãy gọi cấp cứu ngay lập tức và mang theo nhãn hoặc tờ thông tin của sản phẩm.

Các chuyên gia đánh giá natri hydroxide là thành phần an toàn trong các sản phẩm chăm sóc da và mỹ phẩm, nhờ việc sử dụng chất này ở nồng độ thấp và lượng ít. Tuy nhiên, không phải mọi người đều thích nghi với natri hydroxide, đặc biệt là những ai sở hữu làn da nhạy cảm. Để đảm bảo làn da của bạn không bị kích ứng, trước khi sử dụng sản phẩm chăm sóc da mới (có chứa natri hydroxide hay không), hãy thực hiện bài test như sau:

• Thoa một lượng nhỏ sản phẩm sau tai, dọc quai hàm cho sản phẩm dành cho mặt, hoặc trên cổ tay hoặc cánh tay cho kem dưỡng và xà phòng.
• Chờ ít nhất 24 giờ để quan sát phản ứng của da.
• Nếu da không có dấu hiệu ngứa, đỏ hay kích ứng, có thể coi sản phẩm là thích hợp với bạn.
• Điều quan trọng cần nhớ là không bao giờ sử dụng natri hydroxide dưới dạng nguyên chất trên da. Chất này có thể gây bỏng và tổn thương da nghiêm trọng.

Một vài nghiên cứu của Natri hydroxide trong Y học

Điều trị móng mọc ngược: Phẫu thuật cắt ma trận bằng hóa chất với NAOH so với cắt bỏ nêm

Móng mọc ngược là một vấn đề thường gặp ở các phòng khám da liễu. Mục đích của nghiên cứu này là so sánh phương pháp cắt bỏ nêm và cắt ma trận hóa học với NaOH về thời gian phẫu thuật, mức độ đau sau phẫu thuật, dẫn lưu sau phẫu thuật, tỷ lệ tái phát, thời gian hồi phục và ảnh hưởng của hai phương pháp này đến Chỉ số chất lượng cuộc sống da liễu.

Nghiên cứu này bao gồm 60 bệnh nhân. Khoảng 42 mép móng của 30 bệnh nhân được điều trị bằng NaOH để cắt ma trận bằng hóa chất và cắt bỏ nêm được thực hiện cho 33 mép móng của 30 bệnh nhân. Thời gian phẫu thuật cắt ma trận hóa học và cắt nêm trung bình là 7,66 ± 3,65 và 19,25 ± 5,54 phút (p < 0,001). Thời gian hồi phục trung bình là 17,27 ± 14,22 ngày đối với phẫu thuật cắt bỏ khối u bằng hóa chất và trung bình là 28,85 ± 17,03 ngày đối với phẫu thuật cắt bỏ nêm (p = 0,004).

Tái phát được phát hiện ở 5,4% mép móng được điều trị bằng phương pháp cắt ma trận bằng hóa chất và 3,6% mép móng được điều trị bằng cắt bỏ hình nêm (p=1.000). Không có sự khác biệt về tỷ lệ tái phát giữa phương pháp cắt bỏ nêm và phương pháp cắt ma trận bằng hóa chất với NaOH cho thấy hiệu quả của các phương pháp này là tương tự nhau. Có vẻ như thời gian phẫu thuật và phục hồi khá ngắn trong phẫu thuật cắt bỏ ma trận bằng hóa chất là ưu điểm chính của phương pháp.

Tài liệu tham khảo

1. Akkus, A., Demirseren, D. D., Demirseren, M. E., & Aktas, A. (2018). The treatment of ingrown nail: Chemical matricectomy with NAOH versus wedge resection. Dermatologic therapy, 31(5), e12677. https://doi.org/10.1111/dth.12677
2. Drugbank, Natri hydroxide, truy cập ngày 24 tháng 10 năm 2023.
3. Pubchem, Natri hydroxide, truy cập ngày 24 tháng 10 năm 2023.
4. Bộ Y Tế (2012), Dược thư quốc gia Việt Nam, Nhà xuất bản Y học, Hà Nội