Sodík

Nebezpečí H260, H314, EUH014 , P223, P231, P232, P280, P305, P338, P351, P370, P378, P422, H260 : Při styku s vodou uvolňuje hořlavé plyny, které se mohou samovolně vznítit
H314 : Způsobuje těžké poleptání kůže a poškození očí
EUH014 : Prudce reaguje s vodou
P223 : Zabraňte styku s vodou vodou kvůli riziku prudké reakci a samovznícení.
P231 : Zacházejte pod inertním plynem.
P232 : Chraňte před vlhkostí.
P280 : Noste ochranné rukavice / ochranný oděv / ochranné brýle / obličejový štít.
P305 : Pokud je v očích:
P338 : Odstraňte kontaktní čočky, pokud je oběť nosí a pokud je lze snadno vyjmout. Pokračujte v oplachování.
P351 : Několik minut opatrně opláchněte vodou.
P370 : V případě požáru:
P378 : Použijte ... k hašení .
P422 : Ukládat obsah pod ...

WHMIS

B6, E, B6 : Hořlavý reaktivní materiál
uvolňuje hořlavý plyn při kontaktu s vodou: vodík
E : Žíravý materiál
při kontaktu s vodou tvoří žíravou látku: hydroxid sodný

Zveřejnění 1,0% podle klasifikačních kritérií

NFPA 704

3 3 2 Ž

Doprava

X423

1428

Kemlerův kód: X423 : hořlavá pevná látka, která nebezpečně reaguje s vodou a uvolňuje hořlavé plyny)
Číslo UN :
1428 :
Třída sodíku :
4.3
Klasifikační kód:
W2 : Látky, které při kontaktu s vodou uvolňují hořlavé plyny bez vedlejšího rizika a předměty obsahující takové materiály:
Pevné látky;
Štítek: 4.3 : Látky, které při styku s vodou uvolňují hořlavé plyny Balení: Obalová skupina I : velmi nebezpečné látky;

Jednotky SI & STP, pokud není uvedeno jinak.

Sodný je chemický prvek ze atomovým číslem 11, symbol Na (z latinského sodíku ). Jednoduché těleso sodný je měkký kov , stříbřité barvy a velmi reaktivní, což je jeden z alkalických kovů . Sodík se v této formě v přírodě nenachází, ale je velmi hojný ve formě chemických sloučenin , zejména v kuchyňské soli .

Dějiny

Sodný již dlouho známo, ve sloučeninách, ale nebyl izolován až do roku 1807 , kdy sir Humphry Davy provedl elektrolýzy z hydroxidu sodného . Během středověku se k léčbě bolestí hlavy používala sloučenina sodíku s latinským názvem sodanum . Symbol sodíku, Na, pochází z latinského názvu sloučeniny sodíku zvané natrium , který sám pochází z řeckého νίτρον ( nitron ), přirozeně se vyskytujícího uhličitanu sodného ( natron ). V němčině, stejně jako v dánštině nebo holandštině, se říká, že sodík je natrium .

Sodík má 22 známých izotopů, jejichž hmotnost se pohybuje mezi 18 a 37. Stabilní je pouze sodík 23 ( 23 Na), což z sodíku činí monoizotopový prvek . Kromě 22 Na a 24 Na, kosmogenních radioaktivních izotopů s poločasem rozpadu 2,604 let a 14,96 hodin, mají všechny sodné radioizotopy poločas méně než jednu minutu, nebo dokonce jednu sekundu pro většinu z nich. V praxi se v přírodě vyskytuje pouze 23 Na a sodík je proto považován za mononukleidový prvek .

Pozoruhodné funkce

Chemické vlastnosti

Stejně jako ostatní alkalické kovy má sodík měkký, stříbřitě bílý, mírně růžový vzhled. Je to velmi citlivý prvek; zejména ve vlhkém vzduchu pomalu oxiduje a prudce reaguje s vodou : uvolňuje velké množství vodíku a vytváří explozi, která ho nutí udržovat v ropě nebo pod inertní atmosférou dusíku nebo argonu . Sodík je lehký, plave na vodě a rozkládá se, uvolňuje dihydrogen a tvoří sodu ( hydroxid sodný ):

Na + H 2 O→ Na + + OH - + H 2

{\ displaystyle {\ tfrac {1} {2}}}

Teplo uvolňované exotermickou rozkladnou reakcí vody je v přítomnosti kyslíku obecně dostatečné k odpálení produkovaného vodíku.

Jeho relativně nízký bod tání, kolem 97,81 ° C , usnadňuje manipulaci, skladování a přepravu (například v nádržích, ve kterých je při příjezdu ztuhlé, aby se přetavil), za předpokladu, že je velmi opatrný, aby byl vždy ponechán pod inertním atmosféře a chráněn před vodou nebo vlhkostí kvůli své vysoké reaktivitě.

Tento kov hoří na vzduchu žlutým plamenem (ale hoří pouze při teplotách nad 388 K nebo 115 ° C ).

Sodný spektrum má tu zvláštnost, představující velmi jasné spektrální dublet ve žlutou. Tyto dvě čáry, umístěné při 589,00 a 589,59 nm, jsou obecně označovány D2 a D1. Jejich interference je zodpovědná za fenomén bití v intenzitě.

Se zvyšujícím se tlakem se sodík stává izolačním a získává vzhled černého materiálu, potom vzhled červeného průsvitného materiálu, než se konečně stane transparentním pod tlakem 200 gigapascalů .

Fyzikální vlastnosti

Je to vynikající elektrický vodič.
Sodík se používá jako teplonosná kapalina při vysoké teplotě, samostatně nebo v kombinaci s draslíkem při nižší teplotě: směs NaK je kapalná při pokojové teplotě. Slitina z 78% draselného a 22% K Na je kapalina do -12,6 ° C a bod varu 785 ° C .
Koeficient roztažnosti při 25 ° C = 70 × 10 −6 ° C −1 .
Vzorec pro hustotu pevné látky: ρ = 971 / (1 + 0,00007 * ( t -20)) 3 ; s p v kg / m 3 a t v ° C
Korelace pro hustotu kapaliny: ρ = 949 - 0,223 × t - 0,0000175 × t 2 ; s p v kg / m 3 a t v ° C; použitelné mezi 100 a 800 ° C .
Korelace pro hodnotu Cp pevné látky: Cp = 1,02954 + 0,00059184 × t + 0,00000010528 × t 2 ; s Cp v kJ / (kg⋅K) at ve ° C; použitelné mezi 0 a 90 ° C .
Korelace pro hodnotu Cp kapaliny: Cp = 1,62957 - 0,000832987 × T + 0,000000462265 × T 2 ; s Cp v kJ / (kg⋅K) a T v K; použitelné mezi 100 a 800 ° C .
Korelace pro dynamickou viskozitu kapaliny: μ = -3,759 × 10 −12 × t 3 + 6 300 8 × 10 −9 × t 2 - 3,729 × 10 −6 × t + 9,980 6 × 10 −4 ; s μ v kg / (m⋅s) at ve ° C; použitelné mezi 100 a 700 ° C .
Korelace pro tepelnou vodivost kapaliny: λ = (2,442544 × ( t + 273,15)) / (6,8393 + 0,033873 × t + 0,000017235 × t 2 ); s λ ve W / (m⋅K) at ve ° C; použitelné mezi 100 a 700 ° C .
Korelace pro tlak nasycených par: P s = 4,216 × 10 13 × ( t + 273,15) -1,18 × exp [-13 308,94 / ( t + 273,15)]; s P s v Pa at ve ° C; použitelné mezi 100 a 800 ° C .

Některé termodynamické vlastnosti sodíku

Teplota (° C)	Hustota hmoty ρ (kg / m 3 )	Dynamická viskozita μ (10 -3 kg / (m⋅s)	Tepelná vodivost λ (W / (m⋅K))	Tepelná kapacita při konstantním tlaku Cp (kJ / (kg⋅K)	Komentář
-173,15	1011.5			0,9791	pevný
0	975,1		141,0 (142,0)	1,0295	pevný
20	971		142	1,0414	pevný
25	970,0			1,2259 (1,0444)	pevný
97,80	955,3 (pevná látka) 927,0 (kapalná)	0,690 (0,705)	83,7	1,5525	zkapalnění
200	903,7	0,450	81,5 (80,8)	1,4815	kapalný
300	880,5	0,340 (0,345)	75,7 (75,5)	1,4213	kapalný
400	857,0	0,278 (0,284)	71,2 (71,0)	1,3704	kapalný
500	831.1	0,234 (0,239)	66,8 (67,2)	1,3704	kapalný
600	808,9	0,212 (0,210)	63,9	1,2962	kapalný
700	784,3	0,186 (0,193)	61,0	1,2730	kapalný
800	759,4	0,179 (0,165)	58.3	1,2590	kapalný
883					vařící

Použití sodíku

Sodík v kovové formě se používá při výrobě esterů i jiných organických sloučenin používaných zejména ve farmaceutickém průmyslu , kosmetice , pesticidech ( metam-sodík ) atd.

Již dlouho se používá ve formě slitiny s olovem k výrobě tetraethyl olova , přísady proti klepání do pohonných hmot .

Další použití kovového sodíku:

pro syntézu umělého indiga , borohydridu sodného , při Birchově redukci
v některých slitinách zlepšit jejich strukturu nebo v případě NaK (slitina sodíku a draslíku ) pro vlastnosti tepelného přenosu ;
k čištění roztavených kovů;
pro výrobu sodíkových výbojek díky dubletu sodíku ;
pro výrobu křemíku používaného v elektronice nebo solárních panelech;
pro baterie obsahující sodík a síru ;
sodík v kapalné formě představuje účinné chladivo (zajišťující přenos tepla): používá se k tomuto účelu hlavně v (dutých) ventilech tlačených motorů (například Rolls-Royce Merlin ). Používá se také v rychlých neutronových jaderných reaktorech (viz níže)

Sodná pára (používaná v lampách) je velmi reaktivní: například při 1400 ° C reaguje s oxidem hlinitým za vzniku hlinitanu sodného .

Jaderný průmysl

Tekutý sodík je nebezpečný produkt, zejména z důvodu rizika požáru sodíku, který je obzvlášť obtížné uhasit. Jaderný průmysl ho však zajímá ze dvou důvodů: jeho kvality přenosu tepla a skutečnost, že velmi dobře nezachycuje tepelné neutrony (průřez 0,4 stodoly) a tím spíše rychlé neutrony. V průběhu provozu se však tvoří část sodíku 24, avšak sodík 24 je beta a gama zářič 4 MeV s periodou 15 hodin, což poskytuje stabilní hořčík 24. Tím se zabrání přístupu obvodů po dobu až jednoho týdne po vypnutí.

Zvládnutí tohoto sodíku technologií jsou předmětem pokračující práce ze strany CEA v Cadarache , včetně demontáže z Superphénix , začala v roce 1998 as ohledem na možnou realizaci projektu prototypu z reaktoru rychlého neutronu „ Astrid “. Síť známá jako „ mezinárodní škola sodíku a tekutých kovů “ uvítala od svého založení v roce 1975 více než 4 000 účastníků; "Většina výzkumu se týká provozu parního generátoru ohřívaného přímo cirkulujícím sodíkem a jeho cílem je kontrolovat riziko kontaktu mezi sodíkem a vodou." Pokusy se ale také týkají hypotézy parního generátoru napájeného z okruhu terciárního plynu se sekundárním sodíkovým okruhem “ . Práce se zaměřuje na lepší neutralizaci sodíkových par (které mohou ucpat některé filtry), na lepší neutralizaci sodíku v případě nehody nebo mimořádné události nebo během vyprazdňování nebo demontáže zařízení (současný proces, proces NOAH, produkuje „vodík a sodu, dva nebezpečné výrobky), jakož i lepší využití akustiky k detekci počátků varu nebo stavu zplyňování sodíku, ultrazvuk pro měření průtoku a teploty roztaveného sodíku a chemie pro měření obsahu kyslíku, vířivé proudy pro lokalizaci poruch v zařízeních , telemetrie , pro měření vzdáleností i senzory, které mohou být víceméně trvale ponořeny do kapalného sodíku. Proces „ karbonatace “ umožňuje kontakt se sodou vystavenou působení proudu oxidu uhličitého k čištění kontaminovaných stěn, čímž vznikají uhličitany sodné, inertní a rozpustné, ale tento proces je pomalý (méně než milimetr / den).

Výrobní

Sodný v kovové formě se provádí elektrolýzou z roztaveného chloridu sodného . Chlorid sodný tající při asi 800 ° C , je z technických důvodů nutné používat ve směsi s chloridem vápenatým a chloridem barnatým . Tato směs umožňuje pracovat při teplotě asi 600 ° C . V chemii lze tento experiment provést tak, že se jako kelímek použije hliněná trubka, jako katoda (kde se ukládá sodík) ocelová pletací jehla, jako anoda (kde se uvolňuje chlor) grafitový vodič černé tužky naostřený na na obou koncích a jako zdroj tepla Bunsenův hořák .

Hlavními producenty sodíku v kovové formě na světě jsou:

Pomblière elektrochemické zařízení provozováno MSSA - METAUX spéciales ve Francii nedaleko Moutiers v Savoie ;
DuPont ve Spojených státech u Niagarských vodopádů ;
nedávno se objevili různí výrobci v Číně , Vnitřním Mongolsku, Ningxii a Henanu .

Je také možné získat kovový sodík elektrolýzou hydroxidu sodného , hydroxidu sodného, taveniny, která znamená, že se na 300 ° C . Jelikož je však v tomto případě obtížnější získat čistý kov, průmysl dává přednost elektrolýze NaCl. Je možné a také uměle používaným způsobem použít redox směsi hořčíku a krystalické sody, vše zahřáté.

Sloučeniny sodíku

Chemických sloučenin, ve kterých je sodíkový iont Na +, je extrémně mnoho. Mezi nejjednodušší můžeme zmínit:

mořská sůl nebo kuchyňská sůl , kterou je chlorid sodný (NaCl);
sodíku (Na + + OH - ), nebo hydroxidu sodného (NaOH);
bělidlo , který obsahuje chlorid sodný a chlornan sodný (NaClO).

Sodík je nezbytný pro život, například pro fungování elektrické aktivity našich buněk, včetně transmembránových výměn iontů Na + .

Existují také sloučeniny sodíku:

v mýdle (v kombinaci s mastnými kyselinami );
v ohřívačích jako octan sodný .

Dopady na životní prostředí

Pokud pochází ze soli, NaCl, široce používaného k solení silnic (14% produkce), nebo stoupající soli po odvodnění nebo nadměrném zalévání, přispívá ke zničení a zasolení půdy. A otravě mnoha živočišných, rostlinných, houbových a mikrobiální druhy. Existují však extremofilní bakterie, které mohou přežít v hypersalinním prostředí.

Dopady na zdraví

Sodný iont je jedním z podstatných prvků pro organismus, ale pokud je přítomen v nadbytku (obvykle kvůli stravě příliš bohaté na soli), je to faktor hypertenze a degradace funkce ledvin (v tubulech). Biochemie: Přítomný v těle hlavně ve vaskulárním prostředí, jeho koncentrace v krvi je 136 až 145 mEq / l. Sodík v jeho pesticidní formě ( metam-sodík ), který používají zejména producenti žvýkání, způsobuje otravu.

Obchod

V roce 2014 byla Francie podle francouzských zvyků čistým dovozcem sodíku. Průměrná dovozní cena za tunu byla 2 000 EUR.

Poznámky a odkazy

(en) David R. Lide, CRC Handbook of Chemistry and Physics , CRC Press Inc,2009, 90 th ed. , 2804 s. , Vázaná kniha ( ISBN 978-1-420-09084-0 )
(in) Beatriz Cordero Verónica Gómez, Ana E. Platero-Prats, Marc Revés Jorge Echeverría, Eduard Cremades, Flavia a Santiago Barragan Alvarez , „ Covalent radii revisited “ , Dalton Transactions ,2008, str. 2832 - 2838 ( DOI 10.1039 / b801115j )
(in) David R. Lide, CRC Handbook of Chemistry and Physics , TF-CRC,2006, 87 th ed. ( ISBN 0849304873 ) , s. 10-202
Databáze Chemical Abstracts dotazována prostřednictvím SciFinder Web 15. prosince 2009 ( výsledky hledání )
Indexové číslo 011-001-00-0 v tabulce 3.1 přílohy VI nařízení ES č. 1272/2008 (16. prosince 2008)
Databáze Sigma-Aldrich
„ Sodík “ v databázi chemických produktů Reptox z CSST (Quebecská organizace odpovědná za bezpečnost a ochranu zdraví při práci), přístup k 25. dubnu 2009
Laurent Sacco, pod tlakem se kovový sodík stává průhledným! , futura-sciences, 17. března 2009.
Obvyklá obecná a minerální chemie - M. Bernard - F. Busnot
Hodnoty v závorkách odpovídají dalšímu určení fyzikální veličiny
Národní shromáždění a senát, OPECST, Zpráva o hodnocení Národního plánu pro nakládání s radioaktivními látkami a odpady na období 2010–2012 (19. ledna 2011), zpravodajové: Christian Bataille a Claude Birraux , PDF , 347 stran; Viz kapitola III - „Platforma pro výzkum sodíku“ , kapitola s názvem IV. „Environmentální soud“ , strana 44/347 verze zprávy ve formátu PDF
Jean-Claude HOCQUET, „ SEL “ , na universalis.fr (přístup 28. května 2020 )
(en-US) Jeremy Hinsdale, „ How Road Salt Harms the Environment, “ na blogs.ei.columbia.edu (přístup 28. května 2020 )
Soleimani M, Singh G; Fyziologické a molekulární aspekty výměníků Na + / H + ve zdravotních a chorobných procesech. ; J Investig Med. Říjen 1995; 43 (5): 419-30; PMID 8528753
„ Otrava na Západě: co je metam-sodík, upozornil tento pesticid? » , V Evropě 1 (konzultováno 5. prosince 2018 )
„ Ukazatel dovozu / vývozu “ , Generální ředitelství cel. Uveďte NC8 = 28051100 (přístup 7. srpna 2015 )

Podívejte se také

Související články

externí odkazy

Video o oxidaci sodíku
(en) „ Technické údaje o sodíku “ (přístup k 23. dubnu 2016 ) , se známými údaji pro každý izotop na podstránkách

Ahoj

Být

narozený

N / A

Ano

PROTI

Spol

Nebo

Eso

Pozn

Já

Čs

The

Tento

Odpoledne

Měl

Číst

Vaše

Kost

Fr.

Čt

Mohl

Dopoledne

Srov

Mt.

119

120

121

122

123

124

125

126

127

128

129

130

131

132

133

134

135

136

137

138

139

140

141

142

Alkalické kovy	Alkalická země	Lanthanidy	Přechodné kovy	Špatné kovy	kovově loids	Nebankovní kovy	halo geny	Vzácné plyny	Položky nezařazené
		Aktinidy
		Superaktinidy