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电解钠

发布时间:2019-12-05 05:06:37

sodium

元素符号Na,银白色金属,在元素周期表中属IA族,原子序数11,原子量22.98977,较低温度下为密排六方晶体,较高温度下为体心立方晶体,常见化合价为+1。

1807年英国化学家戴维(vy)用电解氢氧化钠的方法制得几滴金属钠。因钠是由碱(拉丁文soda)中提取,所以命名为sodium。1890年英国人卡斯特纳(stner)在英国建厂,用电解氢氧化钠的方法生产金属钠。1921年美国人东斯(wns)研究成功电解熔融氯化钠制取金属钠,并于1925年投产,使金属钠的生产成本大幅度下降。1940年前后,随着生产汽油抗爆剂四乙基铅的用钠量急剧增加,金属钠的产量也迅速增加。目前全世界金属钠的年产量约20万吨。

钠广泛分布于自然界,主要以食盐(NaCl)的形态存在于海水、盐湖之中。其他矿物有芒硝(Na2SO4)、天然碱(Na2CO3)等。中国的内蒙古、青海等地出产天然碱和芒硝。

性质和用途金属钠很柔软,室温下可用小刀切割。钠在空气中表面迅速氧化,失去光泽。120℃时燃烧,并产生浓的白色烟雾;低于160℃和供氧不足时,生成氧化钠(Na2O);250~300℃下供氧充足时,生成过氧化钠(Na2O2)。钠的化学性质非常活泼,遇水猛烈反应,放出氢气和大量的热。这种热可以熔化金属并点燃氢气,产生爆鸣。钠同氢在室温下不反应,200~350℃时反应生成氢化钠(NaH)。钠与CO2气体在室温下反应缓慢,但与干冰(固体CO2)接触时立刻爆炸。钠与CO在250~340℃时反应,生成羰基钠[Na6(CO)6];在600~850℃生成碳酸钠和碳化钠。

钠主要制成铅钠合金用于汽油抗爆剂四甲基铅或四乙基铅的生产。冶金工业中用金属钠作还原剂,制取钛、锆、铪、钽等金属,用钠量增长很快。钠用作铸造铝-硅合金的变质剂,使共晶体内的硅变成细小的纤维结构,从而提高合金的强度和塑性。在化学工业中,钠用于制造氰化钠、过氧化钠、氢化钠和氨基钠等化合物,它们在冶金、制药、农药、印染工业中均有广泛的用途。金属钠在还原脂类制取脂肪醇的用量日益增加。钠和钠钾合金的导热性和热稳定性好,中子吸收截面小,可以用作快中子增殖反应堆中的载热体。金属钠有很好的导电性,已被制成“钠电缆”,很有发展前途。钠的基本光谱线D1=5890┱,D2=5896┱,利用这种特性制造的钠灯,光电转化率高,发光量大,光线柔和,已广泛用于照明。此外,钠还是研究中的钠-硫电池的负极材料。

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