Где взять натрий?

[Termoyad]

Termoyad, обоснуй научно, как у тебя такое получилось - восстановить натрий магнием, да ещё и с выделением тепла? Посмотри на электрохимический ряд напряжений металлов:

 

Li, K, Ba, Ca, Na, Mg, Al, Mn, Zn, Cr, ...

 

^{_____ослабление восстановительных свойств,} активности^_____>

 

Из него видно, что магний и алюминий - более слабые восстановители, чем натрий. Поэтому восстановить натрий литием, калием, барием, кальцием - возможно, но НИКАК не магнием или алюминием.

Обьясню все по порядку.

Действительно, исходя из приведенного тобой ряда можно сделать вывод о невозможности восстановления натрия магнием и алюминием. Но ряд- то для чего??? - Для ВОДНЫХ РАСТВОРОВ!!!!!!! А реакция проходит в расплаве, где электродные потенциалы дргие. Это первое.

Второе. если сравнить теплоты образования ( энтальпию и энергию Гиббса) оксидов алюминия и натрия при различных температурах, то можно увидеть, что при 800-1000 градусов более энергетически выгодным является оксид алюминия ( а магния тем более), соответственно, начиная с 800 градусов ВОЗМОЖНО восстановление НАТРИЯ алюминием.

Третье. Нельзя забывать о том, что необратимых реакций не существует, всегда есть равновесие.

В реакции выделяется ГАЗООБРАЗНЫЙ натрий, следовательно энтропия системы возрастает, и что в свою очередь указывает на предпочтительное ПРЯМОЕ ( с выделением натрия) протекание реакции ( естественно, при условии, что натрий будет в виде газа). А если еще и давление в приемнике будет ниже атмосферного.....

Четвертое. Восстанавливается-то не оксид натрия, а карбонат!!! Всем известно, что соли кислородных кислот являются прекрасными окислителями для алюминия ( и еще более для магния) - на этом основана половина пиротехники. При реакции протекает процесс окисления алюминия, взаимодействие с углеродом ( из кароната), в результате чего температура сильно повышается. При этом происходит как реакция оксида натрия с алюминием ( малая часть), так и прямое восстановление натрия из карбоната. При этом соблюдается условие газообразности натрия и пониженного давления в приемнике - первые порции натрия "съедают" весь кислород.

Это теоретические основы, которые и позволяют получать натрий методом металлотермии.

Думаю, я тебя убедил.

[Baynti+]

А можно расплав гидрооксида натрия кусочком магния восстановить? Ну, нагреть в большёй пробирке, например. Ведь температура плавления гидрооксида намного меньше????

[Rage]

А можно расплав гидрооксида натрия кусочком магния восстановить? Ну, нагреть в большёй пробирке, например. Ведь температура плавления гидрооксида намного меньше????

В принципе можно попробовать, но реакция резко экзотермическа , щёлоч практически всегда содержит влагу, выделяется много водорода, происходит разброс смеси и выделяется натрий, который при такой температуре оставит одни воспоминания от пробирки - из всего сказанного делай сам вывод....По крайней мере пробовал восстановить щёлоч алюминием - взрыв. В стальном аппарате можно получить и натрий и калий, а также рубидий с цезием восстановлением соответствующих гидроксидов алюминием.

[Baynti+]

В принципе можно попробовать, но реакция резко экзотермическа , щёлоч практически всегда содержит влагу, выделяется много водорода, происходит разброс смеси и выделяется натрий, который при такой температуре оставит одни воспоминания от пробирки - из всего сказанного делай сам вывод....

Ну, и это решить можно, если использовать стальной тигель с закрывающейся крышкой, гидрооксид как следует просушить.нАВЕРНЯКА ПОСЛЕ НАЧАЛА РЕАКЦИИ ДАВЛЕНИЕ СИЛЬНО УПАДЁТ т.к натрий будет поглощать кислород.

Попробую восстановить грам гидрооксида, потом отпишусь. Не думаю чтоб такое кол-во порвало стальной тигель.

А реально ли калий восстанавливать аллюминием?

[Rage]

Ну, и это решить можно, если использовать стальной тигель с закрывающейся крышкой, гидрооксид как следует просушить.нАВЕРНЯКА ПОСЛЕ НАЧАЛА РЕАКЦИИ ДАВЛЕНИЕ СИЛЬНО УПАДЁТ т.к натрий будет поглощать кислород.

Попробую восстановить грам гидрооксида, потом отпишусь. Не думаю чтоб такое кол-во порвало стальной тигель.

А реально ли калий восстанавливать аллюминием?

Писал же и калий и даже рубидий и цезий восстанавливаются алюминием из гидроксдов. Восстановление в закрытом тигле - взрыв 100% или пожар, так как выделяется водород.

2NaOH + Al = NaAlO2 + Na + H2

Нужен перегонный куб из железа, описанный ранее. Так получал рубидий и цезий еще Бекетов.

[Meta]

ВСЕМ СПАСИБО ЗА КАМЕНТЫ!!!

Теперь я вижу, что ты, Termoyad, аццкий сотона! :aq: :dw:

Если всё написанное тобой - правда, то для меня это повод поэкспериментировать!

Давай поговорим о технологии - меня она очень заинтересовала!

Для начала скажи:

1. Устройство - две ёмкости (реактор и приёмник). Надо ли перед экспериментом выкачивать воздух для обеспечения чистоты получаемого натрия?

2. Существует ли опасность взрыва реактора?

3. Обязателен ли электрозапал, или для начала реакции достаточно просто раскалить стенки реактора паяльной лампой?

[Termoyad]

ВСЕМ СПАСИБО ЗА КАМЕНТЫ!!!

Теперь я вижу, что ты, Termoyad, аццкий сотона! :aq: :dw:

Если всё написанное тобой - правда, то для меня это повод поэкспериментировать!

Давай поговорим о технологии - меня она очень заинтересовала!

Для начала скажи:

1. Устройство - две ёмкости (реактор и приёмник). Надо ли перед экспериментом выкачивать воздух для обеспечения чистоты получаемого натрия?

2. Существует ли опасность взрыва реактора?

3. Обязателен ли электрозапал, или для начала реакции достаточно просто раскалить стенки реактора паяльной лампой?

Ну , начнем с первого. Реактор представляет собой толстостенную трубу ( толщина стенки примерно 4 мм), заваренную с обеих сторон стальными крышками ( толшина такая же). Ближе к одной из крышек находится газоотводная трубка ( из железа, толщина стенок примерно 1,5 мм) диаметром в 0,5см. Естественно, трубка тоже приварена. Крышку, к которой ближе трубка будем называть верхней.

В верхней крышке есть небольшое отверстие ( диаметр примерно 1 см ), через которое производится загрузка шихты и прочистка после реакции. При проведении процесса отверстие заделывается смесью силикатного клея, асбеста и глины ( нужно дать просохнуть, примерно дней 5- 8).

Второе. Приемник - любая емкость, выдерживающая нагрев до 400 град. Подойдет открытая кастрюля, большая консервная банка, или химический стакан ( если не жалко)

Третье. Электрозапал не обязателен, достаточно нагреть реактор в одном месте до начала реакции ( примерно 800 - 900 град). Я нагревал в печи собственного строительства, топливо - дрова или каменный уголь.

Четвертое. Реакцию нужно проводить на вохдухе ( Ни в коем случае не в ПОМЕЩЕНИИ!!!!!!)

Объясняю почему:

Когда начнется реакция, выделяется много газов - это и СО2, и СО, и водород, примеси воды, пары оксида натрия..... Короче, дикое увеличение объема продуктов реакции....

Следствие - из отводной трубки бъет адская смесь водорода, СО, паров натрия..... Попадет в воздух - взорвется обязательно!!!!!

В приемник наливается примерно 1 литр перегнанного дизельного топлива ( можно смешать с 30 - 40 % парафина, но что б при 50- 60 град все было жидким!!!!)

Газоотводная трубка помещается почти до дна емкости с топливом.

Еще один момент. приемник нужно предварительно нагреть до температуры плавления натрия ( 100 град) иначе - взрыв!!!!!!

После начала реакции пары через трубку поступают в емкость с топливом и сильно его разогревают ( нужно охлаждение - большая емкость с водой).

При температурах реакции не редкость, что топливо в приемнике воспламеняется, это не страшно, пусть горит, за то натрий в трубке не застынет.

Итог. Процесс опасен. При хорошей сварке частей реактора он не взорвется, просто давлением вышибет пробку ( либо в крышке реактора, либо образовавшуюся в трубке от застывания натрия).

Особая опасность - топливо, использующееся в качестве охладителя и защиты от кислорода. При кипении целый феерверк летит, а он опаснее напалма!!! ( там ведь натрий...)

После реакции натрий легко переплавляется под слоем оставшегося топлива.

Не пытайся провести реакцию в пробирке - это жалкое подобие НАСТОЯЩЕЙ реакции, но в хорошо герметизированной пробирке можно получить несколько шариков натрия.( около 0,2 граммов)

В моем случае я брал примерно 500 граммов смеси соды и алюминия.

Реактор устойчив, но расплав соды вызывает постепенную коррозию аппарата. Моих 4 мм хватило на 7 реакций, после чего реактор просто прогорел.

Делается реактор просто, при наличии обрезков труб и сварочного аппарата.

[Meta]

У меня есть сварочный аппарат. Правда, кроме решёток на окнах и лопаты, я им ничего не варил, но я думаю, после пары попыток у меня получится заварить всё крепко и надёжно.

 

Ещё пара вопросов, если тебе нетрудно ответить:

1. Состав пробки - можно поподробнее? В каких пропорциях смешивать силикатный клей, асбест и глину?

2. Можно ли вместо асбеста взять цемент? И если нет, где мне достать асбест?

3. Я так понял, что дизельное топливо обязательно нужно перегнать. Для чего это нужно?

4. Есть ли какая-нибудь альтернатива перегнанному дизтопливу?

5. Ты говоришь, что не страшно, если дизтопливо воспламенится. Но ведь если оно всё выгорит, натрий в приёмнике сразу прореагирует с кислородом!!!

6. Пожалуйста, напиши уравнение реакции. Просто на бумаге у меня получилось несколько вариантов, а я хочу знать точно, что за реакция там будет проходить.

[Baynti+]

Вполне реально(на мой взгляд) брать вместо опилок кусочек аллюминия или проволоку, чтобы реакция не была такой бурной. А почему именно дизтопливо, ведь натрий не реагирует, например, с маслом, а зажечь его ой как непросто.

А ещё, думаю можно получить натрий в бодьшёй пробирке ,восстанавливая избыток гидрооксида КУСОЧКОМ магния (помоиму натрий должен скапливаться под слоем гидрооксида, а если сверху, то, наверно в пробирку реально ввести что-то, что будет защищать его от кислорода. Помоиму в этой реакци гозообразных продуктов не будет.

[Termoyad]

У меня есть сварочный аппарат. Правда, кроме решёток на окнах и лопаты, я им ничего не варил, но я думаю, после пары попыток у меня получится заварить всё крепко и надёжно.

 

Ещё пара вопросов, если тебе нетрудно ответить:

1. Состав пробки - можно поподробнее? В каких пропорциях смешивать силикатный клей, асбест и глину?

2. Можно ли вместо асбеста взять цемент? И если нет, где мне достать асбест?

3. Я так понял, что дизельное топливо обязательно нужно перегнать. Для чего это нужно?

4. Есть ли какая-нибудь альтернатива перегнанному дизтопливу?

5. Ты говоришь, что не страшно, если дизтопливо воспламенится. Но ведь если оно всё выгорит, натрий в приёмнике сразу прореагирует с кислородом!!!

6. Пожалуйста, напиши уравнение реакции. Просто на бумаге у меня получилось несколько вариантов, а я хочу знать точно, что за реакция там будет проходить.

1) По массе асбест и глина в равных пропорциях. Клей - до густоты пластилина, что б удобно было замазывать.

2) Цемент не пойдет, он растрескивается при нагревании, что приводит к разгерметизации. Асбест можно купить на рынке, еще он есть в металлических банках от реактивных красного фосфора и щелочных металлов ( на дне лежит, что б стеклянная баночка не разбилась). Можно немного добыть из старого муфеля. Раньше еще асбестовый картон применялся для изоляции бытовых электроплиток.

3) Да, дизельное топливо нужно перегнать, и потом просушить безводным дихлоридом кальция или сульфатом натрия.

4) Альтернатива есть, это обычный растворитель - уайтспирит. Его перегонять не нужно, надо только посушить. Но придется в нем растворить парафин или вазелин - температура кипения у него низкая.

5) Обычно все не выгорает, если что, то можно подливать. Но так , что б не полыхнуло!!!!

6) Точное уравнение реакции не могу написать - процесс сложен.

а)Идут реакции разложения карбоната до оксида натрия и диоксида углерода.

б)Идет реакция восстановления диоксида углерода натрием и алюминием с образованием СО и углерода.

в)Идет реакция алюминия с углеродом

г)Идет реакция соды с алюминием с образованием оксида алюминия, натрия и углерода.

д)Идет реакция оксида алюминия с содой с образованием алюмината натрия и СО2

Компоненты я смешивал исходя исходя из реакции "г", но алюминия брал в 1,5 раза больше, чем надо по уравнению.

Кстати, чем крупнее алюминий, тем ближе его масса к стехиометрической.

Положительно влияют на процесс добавки солей, образующих эвтектики с содой ( хлорид натрия, хлорид калия, возможно совместное присутствие обоих компонентов).

Не пытайся добавлять сульфаты - выход натрия снижается очень сильно и продукт реакции не выскребешь потом...

 

Вполне реально(на мой взгляд) брать вместо опилок кусочек аллюминия или проволоку, чтобы реакция не была такой бурной. А почему именно дизтопливо, ведь натрий не реагирует, например, с маслом, а зажечь его ой как непросто.

А ещё, думаю можно получить натрий в бодьшёй пробирке ,восстанавливая избыток гидрооксида КУСОЧКОМ магния (помоиму натрий должен скапливаться под слоем гидрооксида, а если сверху, то, наверно в пробирку реально ввести что-то, что будет защищать его от кислорода. Помоиму в этой реакци гозообразных продуктов не будет.

Магний будет водород из щелочи восстанавливать. И натрий будет всплывать в расплаве. Можно в пробирку азота напустить. Только вот насчет интенсивности реакции ничего не могу сказать.

Насчет дизтоплива. У меня есть масло для двигателя, но его мало. Тем более, что пару литров дизтоплива я могу нахаляву достать, а масло дорого стоит.