钠为什么要保存在煤油中化学方程式 钠为什么要保存在煤油中? 钠为什么要保存在水中
钠保存在煤油中的缘故
钠的保存方式与其化学性质和物理性质密切相关,具体缘故如下:
1. 隔绝空气与水蒸气
钠的化学性质极为活泼,常温下即可与空气中的氧气、水蒸气发生剧烈反应:
- 与氧气反应:生成*(Na?O)或过*(Na?O?)。
- 与水反应:产生氢气并释放大量热,甚至可能引发爆炸(2Na + 2H?O → 2NaOH + H?↑)。
煤油作为液态烃混合物,能有效隔绝钠与空气、水分的接触,从而防止上述反应发生。
2. 密度差异的物理优势
钠的密度(0.968 g/cm3)介于煤油(0.8 g/cm3)和水(1.0 g/cm3)之间:
- 下沉特性:钠会沉入煤油底部,形成物理隔离层,进一步减少与外界环境接触的可能性。
- 漂浮难题:若直接用水覆盖,钠会浮在水面,无法有效隔绝空气。
3. 化学稳定性与经济性
- 煤油的低反应性:煤油中的烃类物质在常温下不与钠发生反应,适合短期保存。
- 成本低廉:相比其他惰性介质(如氩气或液体石蜡),煤油更易获取且价格低廉,适合实验室等小规模使用。
4. 其他保存方式的局限性
- 液体石蜡或矿物油:虽然能更好隔绝氧气,但空气中的氧气仍可能缓慢渗入,导致钠表面形成氧化物膜。
- 氩气密封:工业上大量储存钠时,通常用铁桶充氩气密封,但成本较高,操作复杂。
- 煤油中的杂质难题:煤油若含有机酸等杂质,可能生成黄色有机酸钠附着在钠表面。因此,实验室使用煤油时需确保其纯度。
钠保存在煤油中主要基于其隔绝空气/水的化学防护需求,以及密度适配性和经济性的物理优势。但需注意煤油纯度不足可能引发副反应,在工业或高纯度要求场景中,更推荐使用氩气或液体石蜡密封保存。