Гидрид натрия: опасное вещество или полезный реагент?

Гидрид натрия - удивительное вещество, сочетающее в себе полезные и опасные свойства. С одной стороны, это ценный реагент для промышленности и науки. С другой - соединение, требующее осторожного обращения. Давайте разберемся, что же представляет собой гидрид натрия, как он получается и применяется. Узнаем все плюсы и минусы этого неординарного вещества.

Свойства и получение гидрида натрия

Гидрид натрия - это бинарное неорганическое соединение натрия и водорода. Его химическая формула - NaH. Это белые кристаллы кубической формы, не образующие пыли и гигроскопичные. Растворяется в расплавах гидроксида натрия и сплавах натрия с калием. При нагревании до 300°С в вакууме разлагается на металлический натрий и водород.

Гидрид натрия обладает выраженными восстановительными свойствами. Он восстанавливает металлы из их оксидов, хлоридов и других соединений. Бурно реагирует с водой, выделяя горючий газ водород. Самовоспламеняется на воздухе при 230°С. Также может самопроизвольно воспламениться в атмосфере хлора, фтора и некоторых других галогенов.

Гидрид натрия опасен при использовании и требует осторожного обращения. Необходимо принимать меры защиты от химических ожогов и возгорания.

Существует несколько способов получения гидрида натрия:

  • Пропускание водорода над расплавленным металлическим натрием при высокой температуре
  • Химический синтез из гидроксида натрия и металлического натрия
  • Синтез из водорода и оксида натрия
  • Разложение амида натрия

Гидрид натрия выпускают в виде порошка, гранул или суспензии в минеральных маслах и углеводородах. Суспензия является наиболее безопасной и удобной формой для использования. Она не воспламеняется на воздухе и легко дозируется и перекачивается.

Ученый проводит опыт

Применение гидрида натрия

Благодаря выраженной восстановительной активности, гидрид натрия нашел широкое применение в различных отраслях промышленности и научных исследованиях.

В металлургии он используется для очистки железа от магнетита в процессе производства чугуна. Также применяется для восстановления титана из его хлорида.

В органическом синтезе гидрид натрия выступает в качестве конденсирующего и полимеризующего агента. С его помощью можно получать сложные органические молекулы, например, борогидрид или дитионит натрия:

  • 2NaH + 2BCl3 → 2Na[BH4] + 6NaCl
  • 4NaH + 2SO2 → Na2S2O4 + 4H2O

Также гидрид натрия применяют в автомобилестроении и других отраслях тяжелой промышленности при обработке металлов. В виде раствора в расплавленной щелочи он используется для удаления окалины с поверхности жаропрочных металлов и сплавов.

Несмотря на полезность гидрида натрия как промышленного реагента, работа с ним требует строгого соблюдения мер предосторожности. Неосторожные действия могут привести к séрьезным последствиям.

Дальше мы подробно рассмотрим, чем же так опасен гидрид натрия и можно ли считать его пользу выше потенциального вреда от применения.

Опасные свойства гидрида натрия

Гидрид натрия обладает высокой реакционной способностью и может агрессивно взаимодействовать с различными веществами и материалами. Рассмотрим наиболее опасные его свойства.

Тушение химического пожара

Реакция с водой и влажным воздухом

Контакт гидрида натрия с водой или влажным воздухом приводит к бурной реакции с выделением горючего газа водорода. При этом выделяется большое количество тепла, что может стать причиной возгорания или взрыва гидрида.

Самовоспламенение на воздухе

Гидрид натрия самовоспламеняется на воздухе при температуре выше 230°C с образованием оксида и гидроксида натрия. Также он может самопроизвольно воспламениться в атмосфере хлора, фтора и некоторых других галогенов.

Химические ожоги

Продукты реакций гидрида натрия обладают высокой химической активностью и могут вызвать ожоги кожи и слизистых оболочек. Особую опасность представляет гидроксид натрия.

Защита при работе с гидридом натрия

Чтобы обезопасить работу с гидридом натрия, необходимо:

  • Использовать защитную одежду, перчатки, очки и маску
  • Проводить опыты только в вытяжном шкафу
  • Исключить попадание влаги в рабочую зону
  • Иметь вблизи средства пожаротушения

Хранение гидрида натрия

Гидрид натрия хранят в плотно закрытой таре, в сухом проветриваемом помещении, вдали от источников тепла и открытого огня. Необходимо исключить возможность попадания влаги в контейнеры с реактивом.

Оптимальной формой для безопасного хранения и транспортировки является масляная суспензия гидрида натрия. Она менее склонна к самовоспламенению и взрыву.

Утилизация отходов гидрида натрия

Утилизация отходов и остатков гидрида натрия представляет определенную сложность из-за его реакционной способности и пожароопасности. Самый безопасный способ - контролируемое разложение водой в присутствии избытка гидроксида натрия для нейтрализации образующихся щелочей.

Статья закончилась. Вопросы остались?
Комментарии 0
Подписаться
Я хочу получать
Правила публикации
Редактирование комментария возможно в течении пяти минут после его создания, либо до момента появления ответа на данный комментарий.