Натрий, Krugosvet енциклопедия

НАТРИЕВ - (Natrium) Na, химичен елемент на 1-во (la) на Периодичната система, се отнася до алкални елементи. Атомен номер 11, относителна атомна маса на 22,98977. В природата има един стабилен изотоп 23 Na. Шест известни радиоактивни изотопи на този елемент, както и две от тях са от интерес за науката и медицината. Натриев-22 с полуживот от 2,58 години е бил използван като източник на позитрони. Натриев-24 (неговия полуживот от около 15 часа) се използва в медицината за диагностика и за лечение на някои форми на левкемия.

степента на окисление на милион.

Натриев съединения са известни от древни времена. натриев хлорид - необходим компонент на човешката храна. Cchitaetsya, че хората започнаха да го използват в епохата на неолита, т.е. Преди около 5-7 хиляди. години.

През 18-ти век. химици са известни много различни натриеви съединения. Соли на натрия са били широко използвани в медицината, в тен, в боядисване тъкани.

Метален натрий е първият английски химик и физик Gemfri Деви електролиза на разтопен натриев хидроксид (при използване на волтова купчина от 250 двойки медни и цинкови плочи). име «натриев» В, избран Дейви за тази позиция отразява своя произход от сода Na2 CO3 а. Руски и латински име на елемент, произведен от Арабския "Natrun" (естествено газирана).

натриев разпространение в природата и промишлено екстракция.

Огромни депозитите на натриеви соли в относително чиста форма съществуват на всеки континент. Те са резултат от изпаряването на древните морета. Този процес все още продължава в езерото Солт Лейк (Юта), Мъртво море и на други места. Натриев хлорид проявява като NaCl (Галит, каменна сол), и карбонат Na2 CO3 · NaHCO 3 · 2Н2 О (Trona) нитрат, NaNO3 (нитрат), сулфат Na 2SO 4 · 10H2 О (мирабилит), тетраборат Na2 В4 О7 · 10 Н2 О (боракс) и Na2 В4 О7 · 4H2 О (кернит) и други соли.

Неизчерпаеми резерви на натриев хлорид е в естествени луги и океански води (около 30 кг т-3). Смята се, че рок сол в количество, еквивалентно на съдържанието на натриев хлорид в океаните, би зает обем от 19 Mill. Cu. км (50% повече от общия обем на континента Северна Америка над морското равнище). Prism такъв обем с базова площ на 1 кв. км може да достигне до Луната 47 пъти.

Сега общото производство на натриев хлорид от морската вода достига 6-7 млн. Тона годишно, което представлява около една трета от общата продукция свят.

В жива материя съдържа средно 0.02% натрий; животни в него повече, отколкото в растения.

Характеристики на прост вещество и промишленото производство на метален натрий.

Натриев - сребро бял метал, по-тънки слоеве с лилав оттенък, ковък, дори мека (лесно да се реже с нож), пресни нарязани натриев свети. Стойностите на електропроводимостта и топлопроводимостта на натриев достатъчно висока плътност е 0.96842грама / cm 3 (при 19,7 ° С), температура на топене 97,86 ° С, температурата на кипене 883,15 ° С

В трикомпонентна сплав, съдържаща 12% натриев, 47% и 41% от калий, цезий, - най-ниската температура на топене на метални системи е равна на -78 ° С

Натриев и неговите съединения в пламък оцветени светло жълт цвят. Двойна линия в спектъра на натриев съответства на преход 3s 1-3p 1 елемент атоми.

Химическата активност на натрий е висока. В въздух, тя бързо се покрива с филм на смес от пероксид, хидроксид и карбонат. В кислород, флуор и хлор натриеви лампи. Когато металът е изгаряне на въздух пероксид образува Na2 O2 (легиран с оксид Na2 О).

Натриев реагира със серен има на стриване в хаван възстановява сярна киселина до сяра или до сулфид. твърд въглероден диоксид ( "сух лед") когато контактува с натриеви експлодира (въглероден диоксид пожарогасител за гасене на горене не може да се използва с натриев!). С азот реакцията протича само в електрически разряд. Натриев не реагира само с инертни газове.

Натриев реагира с вода:

Топлина, която се освобождава по време на реакцията е достатъчна за топене на метал. Ето защо, ако една малка част от натриев хвърли във водата, това се дължи на термично въздействие на реакцията се стопи и металната капчица, която е по-лек от вода "цикъл" над повърхността на водата, подхранвана реактивна сила, генерирана водород. Натриев реагира с алкохоли е много по-спокоен от водата;

Натриев лесно разтваря в течен амоняк, за да образуват светлосини метастабилни разтвори с необичайни свойства. Когато -33,8 ° С 1000 грама амоняк разтваря 246 г метален натрий. Разредете решения са синьо, концентриран - бронзов цвят. Те могат да се съхраняват в продължение на около седмица. Установено е, че в течен амоняк натриев се йонизира:

Na + Na + е -

Равновесната константа за тази реакция е равно на 9,9 · 10 -3. Изходящият електрона солватирана молекули на амоняк и образува комплекс [д (NH3) п] -. Получените разтвори имат метална проводимост. След изпаряване на амоняк остава основен метал. За продължително съхранение разтвор постепенно се обезцветява поради метал реакция с амоняк за да се образува имид или амид NaNH2 Na2 NH и водород.

Натриев съхранява под слой от дехидратиран течност (керосин, минерално масло) се транспортират само в запечатани метални контейнери.

Електролитно метод за промишлено получаване на натриев беше разработен през 1890 г. електролиза се стопи на натриев хидроксид като в Davie експерименти, но при използване на по-напреднал енергия от волтова купчина. В този процес, кислород се освобождава заедно с натрий:

катод (желязо): Na + + Е - = Na

анод (никел): 4-ОН - - 4е - = O2 + 2Н2 О.

В електролиза на чист натриев хлорид, има сериозни проблеми, от една страна, с температура, близка до температурата на топене на натриев хлорид и натриев кипене и на второ място, високата разтворимост на натриев хлорид в натриев течност. Добавянето на натриев хлорид, калиев хлорид, натриев флуорид, калциев хлорид намалява температурата на топене 600 ° С Производство на натриев електролитно стопен евтектична смес (сплав от две вещества с ниска температура на топене) и 40% NaCl 60% CaCl2 на

580 ° С в клетка, разработена от американския инженер G.Daunsom, започна през 1921 г. близо до Дюпон електроцентрала в Ниагарския водопад.

На електродите се появят следните процеси:

катод (желязо): Na + + Е - = Na

Са2 + + 2е - = Са

анод (графит): 2Cl - - 2е - = Cl2.

Метален натрий и калций са формирани върху цилиндричен катод от неръждаема стомана и се увеличава през охладена тръба, в която се втвърдява калциеви и пада обратно в стопилката. Хлорът е произведен в централната графит анод, тя ще под свода на никел и след това се пречиства.

Сега обемът на производство на метален натрий е няколко хиляди тона годишно.