金屬鈉有哪些性質(zhì)及主要用途
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。以下是由學習啦小編整理的金屬鈉的內(nèi)容，希望大家喜歡!
金屬鈉的簡介
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行。電解時氯化鈉需要熔融，氯化鈉的熔點為801℃，在技術(shù)上有困難。用熔融溫度約為580℃的質(zhì)量分數(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)形成的熔點最低的混合物)，降低了電解時所需的溫度，從而也減低了鈉的蒸氣壓。電解時，氯氣在陽極放出，當電流通過熔鹽時，金屬鈉和金屬鈣同時被還原出來，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。鈉是熱和電的良導體。鈉的密度是0.97g/cm3，比水的密度1.0g/cm³小，鈉的熔點是97.81℃，沸點是882.9℃。
實驗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誤的!根據(jù)道爾頓分壓公式，空氣中的氧氣也會進入液體石蠟，即使在液體石蠟中，鈉也會緩慢的氧化。
化學性質(zhì)
鈉原子的最外層只有1個電子，很容易失去。因此，鈉的化學性質(zhì)非常活潑，主要表現(xiàn)在：
1、鈉跟氧氣的反應
在常溫時發(fā)生：4Na+O2=2Na2O
在點燃時發(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
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
跟硫直接化合時發(fā)生爆炸 2Na+S==Na2S
3、鈉跟水的反應
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
鈉的化學性質(zhì)很活潑，所以它在自然界里不能以游離態(tài)存在，因此，在實驗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)動機中使用汽油時發(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是液體，用于快中子增殖反應堆作熱交換流體.下面列出幾種鈉鉀合金的熔點。
高壓鈉燈現(xiàn)在已大量應用于道路和廣場的照明.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.早在1950年就在實驗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，因為這種黃光不會使相紙曝光。
(1)做還原劑，用以將鈦，鋯，鈮，鉭等在國防工業(yè)上有重要用途的金屬從其熔融的鹵化物中還原出來.(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，導熱率高，用做核反應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，用鈉制造的高壓鈉燈廣泛用于公路照明。
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