Как работать с натрием
Натрий является очень активным металлом, который реагирует со многими веществами.
Реакции с участием натрия могут протекать бурно со значительным выделением тепла.
При этом часто происходит воспламенение, и даже взрыв. Для безопасной работы с
натрием необходимо иметь четкое представление о его физических и химических
свойствах.
Натрий легкий (плотность 0.97 г/см
3), мягкий и легкоплавкий
(Тпл 97,86° С) металл. По твердости он напоминает парафин или мыло.
На воздухе натрий очень быстро окисляется, покрываясь серой пленкой,
что состоит из перекиси Na
2O
2 и карбоната, поэтому натрий хранят в хорошо закрытых
банках под слоем безводного керосина или масла.
Кусочек натрия нужного размера отрезают, не вынимая металл из керосина, с
помощью ножа или скальпеля. Из банки натрий достают пинцетом. Все инструменты
должны быть
сухими! После этого натрий освобождают от остатков керосина с
помощью фильтровальной бумажки. В некоторых случаях металл очищают скальпелем
от слоя перекиси, поскольку контакт перекиси со свежей поверхностью натрия
может привести к взрыву. Натрий нельзя брать руками. Обрезки натрия сплавляют
при слабом нагревании под слоем керосина.
Посуду, в которой был натрий, ни в коем случае не допускается мыть водой
- это может привести к взрыву с трагическими последствиями. Остатки натрия устраняют
добавлением спирта, только после этого можно применять воду.
Работать с натрием необходимо в защитных очках. Никогда не забывайте,
с чем вы имеете дело - взрыв может произойти в самый неожиданный и неподходящий момент,
и к этому нужно быть готовым.
Реакция натрия с водой
В кристаллизатор налейте на 3/4 воду и добавьте в нее несколько капель фенолфталеина.
Бросьте в кристаллизатор кусочек натрия размером с половину горошины. Натрий останется
на поверхности, поскольку он легче воды. Кусочек начнет активно реагировать с водой с
выделением водорода. От тепла реакции металл расплавится и превратится в серебристую капельку,
которая будет активно бегать по поверхности воды. При этом слышится шипение. Иногда водород,
который выделяется, загорается желтым пламенем. Такой цвет придают ему пары натрия.
Если воспламенения не произошло, водород можно поджечь. Однако кусочки натрия размером
меньше пшеничного зернышка гаснут.
2Na + 2H2O = 2NaOH + H2
В результате реакции образуется щелочь, которая действует на фенолфталеин, поэтому
кусочек натрия оставляет за собой малиновый след. Под конец опыта практически вся вода
в кристаллизаторе окрасится в малиновый цвет.
Не следует брать натрия слишком много, иначе возможен взрыв. Когда автор взял кусочек
натрия размером с фасолину, то реакция началась спокойно, но через несколько секунд
последовал взрыв. В результате брызги расплавленного натрия разлетелись во все стороны,
часть их попала на фотоаппарат, в том числе - на стекло объектива.
Многоразовое протирание объектива ваткой со спиртом спасло положение - снимки из других разделов
выполнены уже после взрыва с помощью этого же фотоаппарата.
|
5.10
|
5.11
|
|
|
5.12
|
6.02
|
|
|
10.13
|
Под фотографиями указано время от начала эксперимента (в секундах).
|
|
Стенки кристаллизатора должны быть свободны от жира и других загрязнений.
В случае необходимости их промывают раствором щелочи, иначе натрий прилипает к стенкам, и
кристаллизатор может треснуть.
Опыт следует проводить в защитной маске или защитных очках.
Во время реакции держитесь на некотором расстоянии и ни в коем случае не наклоняйтесь над
кристаллизатором. Попадание расплавленного натрия или брызг щелочи в глаза грозит практически
гарантированной слепотой.