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钾钠合金

2022-06-28 06:47:31 百科资料

钾钠合金是液态的,不是一般常见的为了增强金属硬度而组合的合金。可以作为干燥剂、除氧剂、还原剂使用,但因为造价较昂贵,除特殊需要外不常用。

  • 中文名 钾钠合金
  • 外文名 Sodium Potassium Al
  • 概述 钾钠合金是液态的,
  • 别名 钠钾合金

简述

  【英文名】Sodium Potassium Al

  【别名】钠钾合金

  【化学结构】4K-Na & K3Na

自制的钾钠合金

  【化学特性】银色的软质固体或液体. 遇酸、二氧化碳、潮气及水发生剧烈反应, 放出氢气, 立即自燃, 有时会猛烈爆炸.

  【极限参数】沸点: 784℃(K78%,Na22%);825℃(K56%, Na44%);

  【火灾危险】接触水、氧气、卤素、氧化剂、酸、二氧化碳、四氯化碳、氯仿、二氯甲烷氯甲烷等能引起燃烧爆炸.

  【处置方法】干砂、干粉、石粉、干土; 禁止用水、泡沫、四氯化碳和二氧化碳.

  钠钾合金作为金属有机中常用的干燥剂,除氧试剂,还原剂等在金属有机中有着很大的优势,用途很广。现将其制备方法和使用注意事项发给大家共享。

  制备方法:在氩气保护下,将新剪开的金属钾和金属钠按质量比为3:1的比例投入到反应瓶中,逐渐摇晃,两种金属表面逐渐液化,继续摇晃至完全液化,得液态钠钾合金。

  特性:

  1、钠钾合金在质量比为钠:钾=1:3时,熔点低于-10度,常温下为液态。

  2、作为干燥剂,钠钾合金比金属钠干燥速度快得多,一般来说,将THF干燥至二苯甲酮变蓝回流下只需2-3小时;

  3、氩气通过一定高度的钠钾合金,可以将其中的氧和水除至ppm级。

物理性质

  含有40%至90%(以重量计)钾的钠钾合金在室温下为液体。其中熔点最低的合金(低共熔混合物)含有78%的钾与22%的钠,在 -12.6 到 785 ℃ 都为液态,21和100℃时的密度分别为 866 kg/m 和 855 kg/m。

使用

冷却剂

  钠钾合金可作为冷却剂(英语:coolant)应用于实验室的快中子反应器(英语:Fast neutron reactor)中。不同于商业化的设备,这需要频繁的关闭和抽油(defuel)。使用铅或纯钠,在实际反应器中使用的其他的材料,将需要持续加热冷却剂以使之保持液态。使用NaK即克服此问题。因此,NaK 在其他许多热传导应用中使用。苏联RORSAT(英语:RORSAT)雷达卫星即是由NAK-冷却反应器提供动力。除了宽的液态温度范围之外,重要的是在真空中,NAK有非常低的蒸气压。但是一些冷却剂泄漏时,NaK飞沫将造成严重的太空垃圾危害。

催化剂

  钠钾合金也可以作为许多反应的催化剂,包括合成异丁苯丙酸的前体。

干燥剂

  钠和钾都可用于干燥蒸馏前的溶剂,但不加热时,反应仅限于固体表面发生。随着反应进行,氧化物的生成也减慢了反应速率。钠钾合金作为干燥剂则可避免以上问题。

注意事项

  1、 钠钾合金活性很高,危险系数和丁基锂相似,必须在惰气保护下使用和保存。使用和保存方法和丁基锂一样。另外,钠钾合金碱性极强,不能用磨口塞直接塞住瓶子,以防粘连

  2、 制备时必须将金属钠和金属钾表面的氧化物除净,防止有过氧化物或超氧化物引起爆炸性危险。

  3、 剩余的钠钾合金处理方法:

  a)量小时将保存钠钾合金的瓶子置于空地上,站在3m以外往上面泼水即可。

  b)将过量的钠钾合金悬浮在THF中,惰气保护下,冰盐浴冷却往其中滴加环乙醇至钠钾合金消耗完全。

危险性及安全措施

  【编号】5-1017(0306)

  【RTECS号】TT5790000

  【CAS号】11135-81-2

  【分子式】Na-K

  【比重】0.847 (100℃)

  【熔点】-11 ℃

  【沸点】784 ℃

  【爆轰气体危险特性】遇水、湿空气放出氢气可爆

  【可燃性危险特性】遇水、湿空气放出氢气可燃

  【储运事项】库房通风低温干燥; 与氧化剂、卤素、强酸分开存放

  【灭火剂】干粉、干砂、干石粉

  【所属危险品分类】易燃固体 自燃品 遇湿易燃品--一级遇湿易燃物品

制备方法

  【原理】碱金属之间可以互相溶解而形成合金(锂除外),76%K与24%钠的合金在-12.6℃凝固,比钾和钠的熔点(63.5℃和97.9℃)都低。因此用于原子反应堆中的导热剂。

  【用品】烧杯、试管、玻璃棒、液体石蜡、金属钠、金属钾

  【操作】从液体石蜡中取出钠、钾,在液体石蜡中切掉表面氧化物。按K:Na=76%:24%(质量)配比迅速称好,放入盛有干净液体石蜡的小烧杯或试管中,用玻璃棒反复挤压,不久就会看到像汞似的银白色液态的钾钠合金。

自制的钾钠合金

  钾块表面的氧化层中含有过氧化钾、超氧化钾,它和金属钾接触时会发生反应而引起轻微的爆炸。因此切下的钾块表皮不能接触金属钾,可以用水或酒精处理掉。

  【用途】可以作为核反应堆的导热剂

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