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1鉀鈉合金

鈉鉀合金NaK讀音如同英語的正常念法,與"sack"押同韻)是鈉(Na)和鉀(K)的合金,值得注意的是它在室溫下為液態。市場上有不同級別的鈉鉀合金出售。鈉鉀合金與空氣和水劇烈反應,使用時必須注意。即使少至1克的鈉鉀合金仍可造成火災或爆炸。
【化學結構】4K-Na
【化學特性】銀色的軟質固體或液體. 遇酸、二氧化碳、潮氣及水發生劇烈反應, 放出氫氣,立即自燃, 有時甚至會爆炸. 密度: 0.847克/毫升(100℃) (K78%,Na22%);0.886克/毫升(100℃)(K56%,Na44%) 熔點: -11℃(K78%,Na22%); 19℃(K56%, Na44%);
【極限參數】沸點: 784℃(K78%,Na22%); 825℃(K56%, Na44%);
【火災危險】接觸水、氧氣、鹵素、氧化劑、酸、二氧化碳、四氯化碳、氯仿、二氯甲烷氯甲烷等能引起燃燒爆炸.
【處置方法】干砂、乾粉、石粉、干土; 禁止用水、泡沫、四氯化碳和二氧化碳.
鈉鉀合金作為金屬有機中常用的乾燥劑,除氧試劑,還原劑等在金屬有機中有著很大的優勢,用途很廣。現將其製備方法和使用注意事項發給大家共享。

2製備方法

在氬氣保護下,將新剪開的金屬鉀和金屬鈉按質量比為3:1的比例投入到反應瓶中,逐漸搖晃,兩種金屬表面逐漸液化,繼續搖晃至完全液化,得液態鈉鉀合金。

3特性

1、鈉鉀合金在質量比為鈉:鉀=1:3時,熔點低於-10度,常溫下為液態。
2、作為乾燥劑,鈉鉀合金比金屬鈉乾燥速度快得多,一般來說,將THF乾燥至二苯甲酮變藍迴流下只需2-3小時;
3、將氬氣通過一定高度的鈉鉀合金,可以將其中的氧和水除至ppm級。
注意事項:
1、 鈉鉀合金活性很高,危險係數和丁基鋰相似,必須在惰氣保護下使用和保存。使用和保存方法和丁基鋰一樣。另外,鈉鉀合金鹼性極強,不能用磨口塞直接塞住瓶子,以防粘連
2、 製備時必須將金屬鈉合金屬鉀表面的氧化物除凈,防止有過氧化物或超氧化物引起爆炸性危險。
3、 剩餘的鈉鉀合金處理方法:將過量的鈉鉀合金懸浮在THF中,惰氣保護下,冰鹽浴冷卻往其中滴加環己醇至鈉鉀合金消耗完全。
【編號】5-1017(0306) 【RTECS號】TT5790000 【CAS號】11135-81-2
【分子式】NA-K 【比重】0.847 (100℃) 【熔點】-11 ℃ 【沸點】784 ℃
【爆轟氣體危險特性】遇水、濕空氣放出氫氣可爆
【可燃性危險特性】遇水、濕空氣放出氫氣可燃
【儲運事項】庫房通風低溫乾燥; 與氧化劑、鹵素、強酸分開存放
【滅火劑】乾粉、干砂、干石粉
易燃固體 自燃和遇濕易燃品----遇濕易燃物品.一級
【原理】鹼金屬之間可以互相溶解而形成合金,76%K與24%鈉的合金在-12.6℃凝固,比鉀和鈉的熔點(63.5℃和97.9℃)都低。因此用於原子反應堆中的導熱劑。
【用品】燒杯、試管、玻璃棒、煤油、鈉、鉀
【操作】從煤油中取出鈉、鉀,拭去煤油,切掉表面氧化物。按K∶Na=76%∶24%(質量)配比迅速稱好,放入盛有乾淨煤油的小燒杯或試管中,用玻璃棒反覆擠壓,不久就會看到像汞似的銀白色液態的鉀鈉合金。
鉀塊表面的氧化層中含有過氧化鉀,它和金屬鉀接觸時會發生反應而引起輕微的爆炸。因此切下的鉀塊表皮不能接觸金屬鉀,可以用水或酒精處理掉。

4用途

冷卻劑
鈉鉀合金可作為冷卻劑應用於實驗室的快中子反應器中。不同於商業化的設備,這需要頻繁的關閉和抽油(defuel)。使用鉛或純鈉,在實際反應器中使用的其他的材料,將需要持續加熱冷卻劑以使之保持液態。使用NaK即克服此問題。因此,NaK 在其他許多熱傳導應用中使用。蘇聯RORSAT雷達衛星即是由NAK-冷卻反應器提供動力。除了寬的液態溫度範圍之外,重要的是在真空中,NAK有非常低的蒸氣壓。但是一些冷卻劑泄漏時,NaK飛沫將造成嚴重的太空垃圾危害。
催化劑
鈉鉀合金也可以作為許多反應的催化劑,包括合成異丁苯丙酸的前體。
乾燥劑
鈉和鉀都可用於乾燥蒸餾前的溶劑,但不加熱時,反應僅限於固體表面發生。隨著反應進行,氧化物的生成也減慢了反應速率。鈉鉀合金作為乾燥劑則可避免以上問題。
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