A nátrium-hidroxid (kémiai képlete: NaOH), közismertebb nevén marónátron vagy lúg, a cellulóz- és papíripar egyik leglényegesebb és leginkább felhasznált alapvető vegyi alapanyaga.
Fehér pelyhes szilárd vagy színtelen átlátszó folyadéknak tűnik (32%-os vagy 50%-os koncentrációban), erős lúgossággal (pH kb. 14) és nagy reakciókészséggel. Vízben jól oldódik, jelentős hőleadás mellett, és pótolhatatlan szerepet játszik a kulcsfontosságú folyamatokban, beleértve a kémiai cellulózgyártást, a cellulóz fehérítését és a papírhulladék újrahasznosítását.
A globális nátrium-hidroxid-termelés körülbelül 20–25%-át a papíriparra fordítják, így ez az ágazat „mentőöve”.
Alapmechanizmus
A cellulóz- és papíriparban a nátrium-hidroxid fő funkciója az erős lúgos hidrolízis és elszappanosítási reakciókon alapul.
Magas hőmérsékleten és nyomáson a nátrium-hidroxid reakcióba lép a fában lévő ligninnel, megszakítja a lignin éter- és észterkötéseit, és feloldja azt a lúgos oldatban, ezáltal elválasztja a lignint a cellulózszálaktól.
Ugyanakkor a nátrium-hidroxid elszappanosítja a fa extraktumait, például a gyantasavakat és zsírsavakat, és azokat oldható nátriumszappanokká alakítja, amelyeket a hulladéklúggal együtt eltávolítanak, megakadályozva, hogy a gyanta lerakódása befolyásolja a pép minőségét.
A nátrium-hidroxid a cellulózszálakat is megduzzasztja, javítva a szálak rugalmasságát és a kötési szilárdságot, ezáltal javítva a papír fizikai tulajdonságait.
A lúgos hidrogén-peroxidos fehérítés során a nátrium-hidroxid optimális pH-értéket 10,5–11,5 között tartja, aktiválva a hidrogén-peroxidot, hogy perhidroxi-ionokat (HOO⁻) hozzon létre, amelyek szelektíven bontják le a lignint és a színes anyagokat, így a cellulóz károsítása nélkül érik el a nagy hatékonyságú fehérítést.
Fő termékeink közé tartozik a polialumínium-klorid, az alumínium-klórhidrát, a poliferri-szulfát, a biokémiai baktériumok, a poliakrilamid pam és a színtelenítő szer.