Всё о химии
Главная | Энциклопедия | Регистрация | Вход
Вторник
29.07.2025
22:33
Приветствую Вас Гость | RSS
Главная » Энциклопедия » Неорганическая химия. Химия непереходных элементов » Химия элементов 1-й группы

Получение щелочных металлов
06.12.2010, 00:07

Все металлы первой группы — сильные восстановители, поэтому их получение тре­бует высоких энергетических затрат. Натрий получают главным образом электролизом расплава NaCl. Поскольку чистый NaCl плавится при 800 °С, то для по­нижения температуры плавления до 580 °С к нему добавляют СаСl2. Конструкция элек­тролизера (наличие диафрагмы, разделя­ющей анодное и катодное пространство) исключает возможность взаимодействия об­разующихся в процессе электролиза хлора и натрия. На производство 1 кг натрия рас­ходуется 10 кВт электроэнергии.


Литий получают аналогично натрию из LiCl, образующегося при переработке спо­думена. В промышленности разработано несколько технологических схем переработки спо­думена. По одной из них измельченную руду прокаливают с избытком оксида кальция при 1200 °С, а образующийся плав, состоящий главным образом из силиката кальция Ca2SiO4, алюмината лития LiAlO2 и непрореагировавшего СаО, обрабатывают водой, при этом протекает следующая реакция:

2LiAlO2 + Са(ОН)2 = 2LiOH + СаАl2O4

При упаривании раствора, полученного после отделения осадка алюмината кальция, выделяются кристаллы гидрата гидроксида лития, из которого затем получают хлорид.

Калий и более тяжелые щелочные металлы также могут быть получены электро­литически, однако на практике этого не делают из-за их высокой химической активности при повышенной температуре. Поскольку расплавленные щелочные металлы заметно испаряются в вакууме, их можно получать из солей или окси­дов восстановлением менее активными (и менее летучими) металлами, коксом или кремнием:

300 °С, вакуум

3Na2O + 2Al → 6Na↑ + Al2O3

300 °С, вакуум

2Li2O + Si + 2CaO → 4Li↑ + Ca2SiO4

 

Образующийся щелочной металл уходит из сферы реакции в виде пара, что приводит к смещению равновесия вправо. Калий получают в промышленности также действием паров натрия на расплав хлорида или гидроксида калия:

 

Na(пары) + KCl(расплав) → NaCl + K

 

При этом образуется сплав Na—К, который разделяют перегонкой.

Рубидий и цезий получают восстановлением хлоридов кальцием:

700-800 °С

2RbCl + Сa СаСl2 + 2Rb

 

В лаборатории в качестве восстановителя часто используют цирконий, даю­щий исключительно прочный оксид:

                                           650 °С

2Cs2CO3 + Zr  ZrO2 + 2CO2 + 4Cs

 

До разработки электролитического процесса натрий получали восстановле­нием соды углем в закрытых тиглях. Пары металла при этом конденсировались на крышке тигля:

Na2CO3 + 2С → 2Na + 3CO

 

На некоторых предприятиях калий и сейчас получают по методу Грейсхейма: сплавлением фторида калия с карбидом кальция при 1000 °С:

                                                                                                    t°

2KF + СаС2CaF2 + 2С + 2К

 

Небольшие количества Na, К, Rb и Cs можно получить термическим раз­ложением их соединений, например азидов:

                                                                                                 300 °C

2NaN3 2Na + 3N2

 Литий этим способом получить нельзя из-за высокой устойчивости нитрида Li3N.

Добавил: roman180289 
Просмотров: 2073 | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
Форма входа
Поиск
Статистика

Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0
Рейтинг
Яндекс.Метрика
ximiascience © 2025
Все файлы представлены исключительно для ознакомления без целей коммерческого использования. Права в отношении файлов принадлежат их законным правообладателям. После ознакомления файлы должны быть удалены с компьютера. При копировании информации с данного сайта должна быть указана ссылка на источник.