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金屬鈉有哪些性質(zhì)及主要用途

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金屬鈉有哪些性質(zhì)及主要用途

  金屬鈉是在1807年利用電解氫氧化鈉制得的,金酸納也是有一定的用途的。以下是由學(xué)習(xí)啦小編整理的金屬鈉的內(nèi)容,希望大家喜歡!

  金屬鈉的簡(jiǎn)介

  目前,世界上金屬鈉的工業(yè)生產(chǎn)多數(shù)是用電解氯化鈉的方法(鹽法電解),少數(shù)仍沿用電解氫氧化鈉的方法(堿法電解)。

  電解氯化鈉制金屬鈉通常在電解槽里進(jìn)行。電解時(shí)氯化鈉需要熔融,氯化鈉的熔點(diǎn)為801℃,在技術(shù)上有困難。用熔融溫度約為580℃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%氯化鈉和60%氯化鈣的低溫共熔物(即兩種或兩種以上物質(zhì)形成的熔點(diǎn)最低的混合物),降低了電解時(shí)所需的溫度,從而也減低了鈉的蒸氣壓。電解時(shí),氯氣在陽極放出,當(dāng)電流通過熔鹽時(shí),金屬鈉和金屬鈣同時(shí)被還原出來,浮在陰極上方的熔鹽上面,從管道溢出。把熔融的金屬混合物冷卻到105~110℃,金屬鈣成晶體析出,經(jīng)過濾就可以把金屬鈉跟金屬鈣分離。

  金屬鈉的性質(zhì)

  物理性質(zhì)

  為銀白色軟質(zhì)金屬,鈉很軟,可以用刀較容易的切開。切開外皮后,可以看到鈉具有銀白色的金屬光澤。鈉是熱和電的良導(dǎo)體。鈉的密度是0.97g/cm3,比水的密度1.0g/cm³小,鈉的熔點(diǎn)是97.81℃,沸點(diǎn)是882.9℃。

  實(shí)驗(yàn)室中的金屬鈉通常保存在液體石蠟中,以往的教科書中稱鈉、鉀保存在煤油中是錯(cuò)誤的!根據(jù)道爾頓分壓公式,空氣中的氧氣也會(huì)進(jìn)入液體石蠟,即使在液體石蠟中,鈉也會(huì)緩慢的氧化。

  化學(xué)性質(zhì)

  鈉原子的最外層只有1個(gè)電子,很容易失去。因此,鈉的化學(xué)性質(zhì)非常活潑,主要表現(xiàn)在:

  1、鈉跟氧氣的反應(yīng)

  在常溫時(shí)發(fā)生:4Na+O2=2Na2O

  在點(diǎn)燃時(shí)發(fā)生:2Na+O2==Na2O2(過氧化鈉) 和 Na+O2==NaO2(超氧化鈉)

  2、鈉與非金屬的反應(yīng)

  鈉除了能跟Cl2直接化合外,還能跟很多其它非金屬直接化合

  跟硫直接化合時(shí)發(fā)生爆炸  2Na+S==Na2S

  3、鈉跟水的反應(yīng)

  2Na+2H2O=2NaOH+H2↑

  鈉的化學(xué)性質(zhì)很活潑,所以它在自然界里不能以游離態(tài)存在,因此,在實(shí)驗(yàn)室中通常將鈉保存在液體石蠟里。

  金屬鈉的用途

  金屬鈉有相當(dāng)大的一部分用于制造一種抗爆劑——四乙基鉛,它能降低汽油的爆震性,減少在汽油發(fā)動(dòng)機(jī)中使用汽油時(shí)發(fā)生的噪音.四乙基鉛通常是使氯乙烷跟金屬鈉和鉛的合金(鈉鉛齊)起反應(yīng)而制成的.

  4C2H5Cl+4Na+Pb==(C2H5)4Pb+4NaCl

  金屬鈉能從鈦,鋯,鈮,鉭等金屬元素的化合物中把它們置換出來。例如:

  TiCl4+4Na==Ti+4NaCl

  鈮和鉭通常是共生在某一種礦物內(nèi),一般是先分離它們的氟化物,然后再用金屬鈉置換出鈮和鉭.

  NbF5+5Na==Nb+5NaF

  TaF5+5Na==Ta+5NaF

  鈉還用于制造過氧化鈉等化合物。

  鈉和鉀組成的合金在常溫時(shí)是液體,用于快中子增殖反應(yīng)堆作熱交換流體.下面列出幾種鈉鉀合金的熔點(diǎn)。

  高壓鈉燈現(xiàn)在已大量應(yīng)用于道路和廣場(chǎng)的照明.由于它不降低照度水平而又能減少能源消耗,所以有取代高壓汞燈的趨勢(shì).早在1950年就在實(shí)驗(yàn)室中解決了鈉蒸氣的氣體放電發(fā)光問題,但由于需要解決在高溫高壓下鈉蒸氣有很強(qiáng)的腐蝕性的問題,直到1965年才制出了第一支高壓鈉燈.高壓鈉燈雖問世較晚,但發(fā)展很快.。

  鈉燈也可用于洗相的暗室,因?yàn)檫@種黃光不會(huì)使相紙曝光。

  (1)做還原劑,用以將鈦,鋯,鈮,鉭等在國(guó)防工業(yè)上有重要用途的金屬?gòu)钠淙廴诘柠u化物中還原出來.(2)做化工原料,用以生產(chǎn)丁鈉橡膠,氫化鈉,過氧化鈉,氰化鈉等含鈉化合物(3)制造合金.鈉與汞的合金鈉汞齊,用做有機(jī)合成的還原劑.鈉鉛合金Na4Pb,用于汽油抗爆劑四乙基鉛的生產(chǎn):Na4Pb+4C2H5Cl=(C2H5)4Pb+4NaCl.鈉鉀合金,在室溫下呈液態(tài),它的密度,粘度小,比熱大,導(dǎo)熱率高,用做核反應(yīng)堆的冷卻劑和熱交換劑.(4)做電光源.鈉蒸氣的黃光透霧力強(qiáng),用鈉制造的高壓鈉燈廣泛用于公路照明。


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