A. 钠钾合金特性
钠钾合金是一种在特定质量比1:3下表现出独特特性的物质,其熔点低至-10℃,在常温下保持液态状态,显示出良好的低温流动性。作为干燥剂,它展现出显著的干燥效率,只需2-3小时即可将THF干燥至二苯甲酮变蓝,用于回流操作。
在气体处理方面,通过将氩气通过钠钾合金,可以有效去除其中的氧和水,达到ppm级的净化效果。然而,钠钾合金具有极高的活性,危险程度与丁基锂相当,必须在惰性气体的保护下进行使用和储存,操作方法与丁基锂相似,且需注意其碱性强,避免与磨口塞直接接触以防止粘连。
在制备过程中,必须清除金属钠和钾表面的氧化物,以免过氧化物或超氧化物引发爆炸。处理剩余的合金时,需将其悬浮在THF中,保持惰性气体保护并冷却至冰盐浴,然后逐滴加入环己醇直至合金完全消耗。
钠钾合金具有易燃和遇水易燃的危险特性,因此存储时需在通风、低温、干燥的环境中,远离氧化剂、卤素和强酸。在火灾情况下,应使用干粉、干砂或干石粉灭火。由于其作为碱金属合金的特性,76%钾与24%钠的合金在-12.6℃凝固,使得它在原子反应堆中作为导热剂应用。
操作时需要的工具包括烧杯、试管、玻璃棒、煤油以及钠和钾,具体步骤包括从煤油中取出金属,去除表面煤油和氧化层,然后按照预设的比例迅速混合并用玻璃棒挤压,形成银白色的钾钠合金液态。
B. 为什么钾钠合金常温下是液态
钾钠合金常温下是液态的原因是钾钠合金熔点低,约为-11℃。
金属固溶体中两种金属互为溶剂,所以金属原子间原有的有序结构被打破,因为不同原子的尺寸大小不一,所以合金中金属原子排列不再有序,金属键变弱,熔点变低。
金属互化物就是形成一种新的化合物其结构固定,有序,并且组成稳定,属于一种新物质,因此熔点需要看新物质的特性。
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。而钠钾合金属于金属互化物,但是这种合金形成的钠钾化合物分子间的作用力很弱,所以熔点更低。
另外,不同配比的钠钾合金熔点是不一样的。