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1 # 這樣也行216370633
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2 # 老郭的封面
金屬鈉是一種非常活潑的鹼金屬,很軟,可以用刀子手工切割。
▲金屬鈉可以用小刀切割
記得高中時,化學老師將一小塊鈉扔到盛水的燒杯中,鈉會在水面跳動,並燃燒起來。這是因為鈉可以將水中的氫置換出來,同時與水反應生成大量的熱將氫點燃了。
而金屬鈉必須儲存在煤油或液體石蠟中,否則極易被空氣中的氧氣氧化成氧化鈉,進而吸收空氣中的水份成為氫氧化鈉。
如此活潑的金屬鈉,是如何製備的呢?
金屬鈉最早在1807年由戴維利用電解氫氧化鈉在實驗室中製得成功,然而在工業上,一直到80多年後,1891年才完備電解氫氧化鈉的工藝方法。
目前,世界上金屬鈉的工業生產多數是用電解氯化鈉的方法(鹽法電解),少數仍沿用電解氫氧化鈉的方法(鹼法電解)。
電解氯化鈉並不是電解氯化鈉水溶液,那樣只會得到氯氣和氫氧化鈉,而是電解熔融狀態的氯化鈉。
氯化鈉的熔點高達801℃,要電解如此高溫的熔液,對裝置和技術的要求都非常高。但是,氯化鈉與氯化鈣(熔點782℃)的混合物,卻可以得到一種低溫共熔物,這是科學家發現的兩種或以上物質形成的混合物熔點反而比純淨物質要低的現象。當氯化鈉和氯化鈣的比例為4:6,也即氯化鈉40%、氯化鈣60%時,混合物的熔點最低,大約580℃。此時,不但降低了混合物的熔點,而且降低了鈉的蒸汽壓(這是一個化工名詞,簡單說,在一個密閉的環境中,某種物質的蒸汽壓越低,越容易沸騰、揮發)。
電解氯化鈉-氯化鈣混合物時,氯氣在陽極放出,當電流透過熔鹽時,金屬鈉和金屬鈣同時被還原出來,它們浮在陰極上方的熔鹽上面,將它們從管道溢位分離出來。熔融的鈉鈣金屬混合物冷卻到105~110℃,金屬鈣(熔點高達850℃)結成晶體先析出,過濾後可以把金屬鈉(熔點97℃)跟金屬鈣分離。(鈉-鈣混合物與氯化鈉-氯化鈣混合物類似,其熔點低於580℃)
用這種方法,在工業上實現了大規模製備金屬鈉和金屬鈣。
▲找不到準確的圖片,用此圖代替下,實際情況很類似
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3 # 第一步先滅了你
把食用鹽(氯化鈉)加熱熔化,熔點804℃,熔化以後把兩塊化學性質很穩定的金屬(不能和鈉,氯氣反應,高溫下不能和氧氣快速反應)插到熔化的氯化鈉裡面,把直流電接在兩塊金屬上,一塊金屬接正極,另一塊金屬接負極,兩塊金屬不要碰一起,也不要離太遠,氯化鈉會被電解,一塊金屬旁邊會有氯氣出來,另一塊金屬上會有金屬單質鈉,把那些鈉取下來放煤油裡面儲存,一定不要放水裡,鈉遇到水會爆炸。
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4 # 加速度物理—羅西
第一次看金屬鈉放入水中的實驗就非常震撼。金屬鈉漂浮在水面上,與水劇烈反應,置換出氫氣,放出大量的熱,同時氫氣在水面上燃燒,形成一個火球。鹼金屬的活動性都非常強,金屬鉀會更活潑。
既然鈉如此活潑,所以通常要儲存在煤油中,製造金屬鈉也變得很難。但這難不倒科學家,即使更難儲存的反物質都能製作出來,何況化學性質活潑的金屬鈉。
通常是透過電解氯化鈉(也就是食鹽)的方法,當然水溶液不行,畢竟有水,即使生成了金屬鈉也會與水反應。所以,我們需要把氯化鈉熔融,為了降低熔點通常還是熔融氯化鈉和氯化鈣的混合物,即使這樣還是需要幾百攝氏度以上的高溫,製作起來還是有點麻煩的。我們還電解水製造氫氣和氧氣,可見電解是製造物質的一種很好的方式。
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單質金屬鈉化學性質活波,能和常見的水,空氣發生反應,哪怕是在普通的實驗室裡面也屬於管制物品。
不建議私人進行製備,首先是價格,私人制備的價格會非常高,一般人無法承受,其次是危險性過高,如果實在想要的話建議去附近的單位購買,私人制備可以考慮電解法,但是一套裝置至少就得上萬塊。