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鈉鉀合金

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鈉鉀合金
識別
CAS號 11135-81-2
性質
化學式 N/A
莫耳質量 N/A g·mol⁻¹
外觀 液態金屬
密度 可變,約 0.866 g/mL
危險性
主要危害 可燃 (F),腐蝕性 (C)
若非註明,所有數據均出自標準狀態(25 ℃,100 kPa)下。

鈉鉀合金(Na)和(K)的合金,英文寫作NaK,常發音成'knack'[1]。值得注意的是它在室溫下為液態。市場上有不同級別的鈉鉀合金出售。鈉鉀合金與空氣和劇烈反應,使用時必須注意。即使少至1克的鈉鉀合金仍可造成火災或爆炸。

物理性質

含有40%至90%(以重量計)鉀的鈉鉀合金在室溫下為液體。其中熔點最低的合金(低共熔混合物)含有78%的鉀與22%的鈉,在 -12.6 到 785 °C 都為液態,21和100°C時的密度分別為 866 kg/m³ 和 855 kg/m³。[2]

使用

冷卻劑

鈉鉀合金可作為冷卻劑應用於實驗室的快中子反應器中。不同於商業化的設備,這需要頻繁的關閉和抽油(defuel)。使用或純鈉,在實際反應器中使用的其他的材料,將需要持續加熱冷卻劑以使之保持液態。使用NaK即克服此問題。因此,NaK 在其他許多熱傳導應用中使用。

蘇聯RORSAT英語RORSAT雷達衛星即是由NAK-冷卻反應器提供動力。除了寬的液態溫度範圍之外,重要的是在真空中,NAK有非常低的蒸氣壓。但是一些冷卻劑洩漏時,NaK飛沫將造成嚴重的太空垃圾危害。

催化劑

鈉鉀合金也可以作為許多反應的催化劑,包括合成異丁苯丙酸的前體。

乾燥劑

鈉和鉀都可用於乾燥蒸餾前的溶劑,但不加熱時,反應僅限於固體表面發生。隨著反應進行,氧化物的生成也減慢了反應速率。鈉鉀合金作為乾燥劑則可避免以上問題。

危險性

接觸水、氧氣、鹵素、氧化劑、酸、二氧化碳、四氯化碳、氯仿、二氯甲烷氯甲烷等能引起燃燒爆炸。 處置方法:乾砂、石粉、乾土; 不可接觸水、泡沫、四氯化碳和二氧化碳。 鈉鉀合金作為金屬有機中常用的乾燥劑,除氧試劑,還原劑等在金屬有機中有著很大的優勢,用途很廣。

製備方法

在氬氣保護下,將新剪開的金屬鉀和金屬鈉按質量比為3:1的比例投入到反應瓶中,逐漸搖晃,兩種金屬表面逐漸液化,繼續搖晃至完全液化,得液態鈉鉀合金。

參考資料

  1. ^ Houghton, Rick, Emergency Characterization of Unknown Materials, CRC Press, 2007, p.89
  2. ^ BASF Corporation – Sodium-Potassium Alloy (NaK) (PDF). [2006年9月13日].