化學(xué)性質(zhì)

1.化學(xué)性質(zhì)極活潑,能與許多有機(jī)物及無機(jī)物發(fā)生反應(yīng);與金屬或非金屬可直接化合,如與鉛生成鉛鈉合金、與汞生成鈉汞齊等。在空氣中急速氧化。燃燒時呈黃色火焰。與皮膚接觸易引起燒傷。 遇醇分解,不溶于醚和苯。常溫時為蠟狀,易用刀切開。其蒸氣帶有紫色,高溫時呈黃色,有極好的傳熱性。新切面有光澤,在空氣中氧化轉(zhuǎn)變?yōu)榘祷疑Y|(zhì)軟而輕,在-20℃時變硬。遇水劇烈分解,生成氫氧化鈉和氫氣并產(chǎn)生熱量而自燃或爆炸。燃燒時發(fā)亮黃色火焰。與鹵素和磷直接化合。能還原許多氧化物成元素狀態(tài),也能還原金屬氯化物。溶于液氨時成藍(lán)色溶液。在氨中加熱生成氨基鈉。溶于汞生成鈉汞齊。

2.熔點(℃):97.8[2]

3.沸點(℃):881.4~892[3]

4.相對密度(水=1):0.97[4]

5.飽和蒸氣壓(kPa):0.16(440℃)[5]

6.燃燒熱(kJ/mol):-209.5[6]

7.臨界壓力(MPa):34.7[7]

8.辛醇/水分配系數(shù):-0.77[8]

9.引燃溫度(℃):>115[9]

10.溶解性:不溶于煤油、乙醚、苯,溶于液氨。[10]


毒理學(xué)數(shù)據(jù)


1.急性毒性[11]  LD50:4000mg/kg(小鼠腹腔)

2.刺激性  暫無資料


生態(tài)學(xué)數(shù)據(jù)


1.生態(tài)毒性  暫無資料

2.生物降解性  暫無資料

3.非生物降解性  暫無資料

4.其他有害作用[12]  該物質(zhì)對環(huán)境有危害,應(yīng)特別注意對水體的污染。


安全信息

危險運輸編碼:UN 1428 4.3/PG 1

危險品標(biāo)志:易燃 腐蝕

安全標(biāo)識:S8 S43 S45

危險標(biāo)識:R34 R14/15


合成方法

1.將含有氯化鈉33%、氯化鍶24%、氯化鈣28%、氯化鋇15%的四元點解質(zhì)經(jīng)干燥脫水精制后進(jìn)行電解。

電解溫度控制在590-630 oC,槽電流強(qiáng)度24000A、槽電壓605-705V,陰極電流密度0.97A/cm2、陽極電流密度1A/cm。陰極收集到的粗鈉于120-150 oC進(jìn)行熔化、澄清,上層清液即為精制鈉。下層殘液經(jīng)蒸餾可回收鈉。陰極收集鈉需用氮氣防護(hù)。方法2:經(jīng)精制后的二元電解質(zhì)氫氧化鈉和碳酸鈉進(jìn)行電解,溫度為285-305 oC,槽電流強(qiáng)度為2500A,槽電壓4.5-5V,陽極電流密度0.89A/cm2,陰極電流密度0.94-1.03A/ cm2。陰極手機(jī)的粗鈉于110-120 oC精制得成品。

2.用堿金屬的疊氮化合物在高真空下加熱分解,可以制得很純的不含氣體的堿金屬。

分解疊氮化合物的儀器裝置如圖I-8所示:

                                                       圖I-8  由疊氮化物制取堿金屬的裝置

1--分解反應(yīng)管;2,3--冷阱;4--汞封活門;5,6--接受器;7,8--燒封處;9--盛裝制得的金屬用的安瓿

儀器是由在高溫下能夠耐堿腐蝕的硬質(zhì)玻璃制成。為防止由于疊氮化合物的分解而引起裝置內(nèi)的壓力突然升高,所有導(dǎo)管的直徑都應(yīng)大于12~16mm。將疊氮化合物在瑪瑙研缽中研細(xì),裝入分解反應(yīng)管中,約占反應(yīng)體積的1/4,使其均勻分布,然后將反應(yīng)管與整個裝置熔接在一起,反應(yīng)管放在電熱套中,將蓋斯勒(Geisler)放電管真空規(guī)與裝置妥善連接,兩個冷阱均浸入液化空氣中。開啟前級真空泵將裝置抽真空,并加熱至200℃,保溫12h,若放電管中無放電現(xiàn)象,說明裝置中達(dá)到并維持良好的真空狀。調(diào)高電爐的溫度使之逐漸升至275℃(疊氮化鈉的分解溫度),關(guān)閉汞封活門4,不致使疊氮化物分解時放出的N2將疊氮化物挾帶至接受器5中,與金屬鈉混雜在一起。一旦分解反應(yīng)開始,裝置內(nèi)的壓力會突然增高,為了減低壓力,要調(diào)低溫度,同時打開聯(lián)接緩沖容器的閥門(緩沖容器是一個用前級真空泵已抽成真空的8L的圓底燒瓶)。另外還要注意避免疊氮化合物因過熱而引起的爆炸性分解,而將裝置炸碎。當(dāng)蓋斯勒放電管中放電現(xiàn)象消失時,標(biāo)志分解反應(yīng)完成。金屬鈉由反應(yīng)管被蒸餾到接受器6中,在聯(lián)接管7處將反應(yīng)管1熔封拉下,同時將導(dǎo)管8熔封,隔斷前級真空,開啟高真空泵,并打開汞封活門4,加熱接受器6,使更純的金屬鈉進(jìn)入5。將5中的金屬鈉熔融,金屬鈉即流入安瓿9,最后將安瓿的熔封拉下,純金屬鈉即在真空安瓿中保存。

3.用鋯還原制取金屬鈉。因為在制備過程中不與氣體接觸,因此不含反復(fù)真空蒸餾也難于去除的氣體,可以保證金屬鈉的純度。所用原料為堿金屬的鉻酸鹽或重鉻酸鹽、鉬酸鹽、鎢酸鹽與鋯粉。Na2MoO4或Na2WO4與Zr粉的質(zhì)量比為1∶4,將兩者的細(xì)粉末混合均勻,壓成小棒狀,放在一根已加熱排過氣體的石英管中,然后抽到高真空,加熱至約550℃(Na2WO4為450℃)A,B—燒瓶生分解反應(yīng)。得到的金屬鈉凝附在石英管壁上溫度較低的部分。用鉬酸鈉Na2MoO4作原料時得到的金屬鈉的產(chǎn)率幾乎為理論量。

鈉的提純方法:用真空蒸餾法將金屬鈉提純。

圖I-9 鈉的蒸餾裝置(圖中單位為毫米)A,B--燒瓶

將裝置抽真空,同時加熱1~2h使其干燥,然后充入無氧無水的高純氬氣。在干燥箱中除去金屬鈉表層的氧化物,截下燒瓶A的頂端將處理好的金屬鈉裝入燒瓶A中,熔封截口。抽真空,將真空度達(dá)到10-3~10-4Pa時加熱裝置,燒瓶A中的金屬鈉被蒸餾流向B中。燒瓶A中的殘留物用球封住。調(diào)節(jié)溫度使燒瓶B中的金屬鈉被蒸餾逐滴滴入安瓿中。蒸餾完畢,待裝置冷卻充入氬氣,將安瓿熔封切斷,金屬鈉即可在充有氬氣的安瓿中保存。

4.方法一:取比需用覺多一點的鈉放在廠’口錐形瓶或高燒杯中,用干燥二甲苯復(fù)蓋。將瓶加熱至鈉熔融而留下表面氧化物殼皮。移去熱源,溫和地旋動瓶子使鈉生成若干球體。然后將瓶在不太攪動的情況下冷卻以免鈉球又結(jié)在一起。在冷卻過程中向溶劑中通入氮氣。待鈉固化后,用一支尖銳的鐵絲或其它器械取出清潔的球休,迅速用濾紙拭干,放在容器中。氧化物殼皮中只含很少的鈉,傾去溶劑,用叔了醇處理使之與殘留的鈉相作用。在裝有短的回流冷凝器和強(qiáng)力機(jī)械攪拌器的2升兩頸燒瓶中,放400毫升干燥二甲苯和29克(1.26克原子)上述方法制得的金屬鈉球體或小塊。把燒瓶放在油浴中加熱,使金屬鈉完全熔融。開動攪拌器使金屬鈉粉碎成很小的顆粒,移去油浴,但繼續(xù)攪拌,直到金屬鈉凝固成很細(xì)的顆粒為止。然后傾出二甲苯。方法二:取100毫升園底燒瓶,安裝冷凝器,上附一鈉石灰干燥管。將2克切去外皮的潔凈金屬鈉切成小片,放入瓶內(nèi),并加入無水二甲苯復(fù)蓋,于油浴內(nèi)加熱近佛騰。移去油浴,迅速將瓶取下,用塞子塞緊,并用雙層毛巾或布包裹,用力搖幾下,即成細(xì)小鈉砂。


用途

1.測定有機(jī)物中的氯,還原和氫化有機(jī)化合物,檢驗有機(jī)物中的氮、硫、氟。去除有機(jī)溶劑(苯、烴、醚)中的水分,除去烴中的氧、碘或氫碘酸等雜質(zhì)。

2.制備鈉汞齊、醇化鈉、純氫氧化鈉、過氧化鈉、氨基鈉等。

3.冶金工業(yè)用于還原鈦、鋯等金屬氧化物??捎糜谏a(chǎn)汽油抗震劑四乙基鉛。煉油工業(yè)用作油品的脫硫劑。無機(jī)工業(yè)用于制造氰化鈉、過氧化鈉、氨基鈉等。在工業(yè)上用作強(qiáng)力還原劑和脫水劑。利用金屬鈉較好的導(dǎo)電性能,可制造電纜。添加于鋁中可增加硬度,用以制造車輛軸承合金。電光源工業(yè)用于制造單色光源鈉光燈。醫(yī)藥工業(yè)用于生產(chǎn)西力生、維生素B1、咖啡因及其他醫(yī)藥產(chǎn)品。也用于合成靛藍(lán)染料和染料中間體,還用作合成橡膠的催化劑。原子能工業(yè)用作原子能高速增殖爐的冷卻劑。

4.用作分析試劑。制備鈉化合物及合金。在工業(yè)上用作強(qiáng)力還原劑和脫水劑,合成橡膠的催化劑、石油的脫硫劑。

5.用于制造氰化鈉、過氧化鈉和多種化學(xué)藥物,也用作還原劑。