XVI СПЛАВЫ 3 страница

больший вред связан не с потерей металла, а с порчей изделий, вызываемой коррозией. Затраты на ремонт или на замену деталей судов, автомобилей, аппаратуры химических производств, прибо­ров во много раз превышают стоимость металла, из которого они изготовлены. Наконец, существенными бывают косвенные потери, вызванные коррозией. К ним можно отнести, например, утечку нефти или газа из подвергшихся коррозии трубопроводов, порчу продуктов питания, потерю здоровья, а иногда и жизни людей в тех случаях, когда это вызвано коррозией. Таким образом, борьба с коррозией представляет собой важную народнохозяй­ственную проблему. Поэтому на защиту от коррозии тратятся большие средства.

К важнейшим случаям коррозии относятся коррозия в газах (газовая коррозия) и коррозия в растворах электролитов (элек­трохимическая коррозия). Коррозия в газах происходит при повы­шенных температурах, когда конденсация влаги на поверхности металла невозможна. Газовой коррозии подвергаются арматура печей, детали двигателей внутреннего сгорания, лопатки газовых турбин и т. п. Газовую коррозию претерпевает также металл, под­вергаемый термической обработке. В результате газовой коррозии на поверхности металла образуются соответствующие соединения: оксиды, сульфиды и др.

Для изготовления аппаратуры, подвергающейся действию кор- розионноактивных газов, применяют жаростойкие сплавы. Для придания жаростойкости стали и чугуну в их состав вводят хром, кремний, алюминий; применяются также сплавы на основе никеля или кобальта. Защита от газовой коррозии осуществляется, кроме того, насыщением в горячем состоянии поверхности изделия некоторыми металлами, обладающими защитным действием. К та­ким металлам принадлежат алюминий и хром. Защитное действие этих металлов обусловлено образованием на их поверхности весьма тонкой, но прочной оксидной пленки, препятствующей взаимодей­ствию металла с окружающей средой. В случае алюминия этот метод носит название алитирования, в случае хрома — тер­мохромирования.

К электрохимической коррозии относятся все случаи коррозия в водных растворах. Электрохимической коррозии подвергаются, например, подводные части судов, паровые котлы, проложенные в земле трубопроводы. Коррозия металла, находящегося во влаж­ной атмосфере, также представляет собой электрохимическую коррозию. В результате электрохимической коррозии окисление металла может приводить как к образованию нерастворимых про­дуктов (например, ржавчины), так и к переходу металла в раствор в виде ионов.

В воде обычно содержится растворенный кислород, способный к восстановлению;

0₂ + 4Н⁺ + 4е~ = 2Н_гО

Кроме того, в воде присутствуют ионы водорода, также способ-, ные к восстановлению:

2Н⁺ + 2е~ = Н₂

Растворенный кислород и ионы водорода — важнейшие окисли­тели, вызывающие электрохимическую коррозию металлов.

Рассмотрим, какие металлы могут быть окислены растворен­ным в воде кислородом, и какие — ионами водорода. Потенциал, отвечающий электродному процессу

0₂ + 2Н⁺ -Ь 4е~ = 2Ы₂0

равен (см. табл. 18 на стр. 277):

Ф = 1,229 — 0,059рН

В нейтральных средах (рН = 7) он будет иметь значение: <р= 1,229 — 0,059 • 7 да 0,8 В

Следовательно, растворенный в годе или в нейтральном вод- ком растворе кислород может окислить те металлы, потенциал которых меньше, чем 0,8 В; они расположены в ряду напряжений от его начала до серебра.

Потенциал, отвечающий электродному процессу

2Н⁺ + 2е~ = Н₂

в нейтральной среде, равен приблизительно —0,41 В (см. стр. 282). Следовательно, ионы водорода, находящиеся в воде и в нейтраль­ных водных средах, могут окислить только те металлы, потенциал которых меньше, чем —0,41 В, — это металлы от начала ряда на­пряжений до кадмия. При этом кадмий и металлы, близкие к нему в ряду напряжений, имеют на своей поверхности защитную оксид­на ю пленку, препятствующую взаимодействию этих металлов с во­дой. Поэтому число металлов, которые могут быть окислены иона­ми водорода в нейтральных средах, еще меньше.

Таким образом, вода, содержащая растворенный кислород, зна­чительно опаснее в коррозионном отношении, чем вода, не содер­жащая его и способная окислять металлы только ионами водорода.

При использовании металлических материалов очень важным является вопрос о скорости их коррозии. Кроме природы металла и окислителя и содержания последнего, на скорость коррозии могут влиять различные примеси, содержащиеся как в самом металле, так и в коррозионной среде —• в атмосфере или в рас­творе.

При коррозии металла, содержащего включения другого метал­ла, могут наблюдаться, в зависимости от размеров включений, два различных случая.

Включения инородного металла очень малы. Такие включения практически не изменяют величину потенциала

основного металла в данном растворе. В этом случае ускорение коррозии может наблюдаться, если перенапряженке окислитель­ной полуреакцни на металле включения меньше, чем на основном металле.

В качестве примера можно указать на коррозию цинка, содер­жащего небольшие примеси железа или меди, в соляной или в разбавленной серной кислотах. При содержании в цинке сотых долей процента какого-либо из этих металлов скорость взаимо­действия его с указанными кислотами в сотни раз выше, чем в случае цинка, подвергшегося специальной очистке. Это объяс­няется тем, что перенапряжение выделения водорода на меди и на железе ниже, чем на цинке, а лимитирующей стадией (см. § 61) реакции

Zn + 2Н⁺ = Zn²⁺ + Н₂

является именно процесс восстановления ионов водорода.

Включения инородного металла не столь малы. Потенциал таких включений отличен от потенциала основного металла. В этом случае, помимо величины перенапряжения окис­лительной полуреакции на металле включения, на скорость кор­розии может повлиять поляризующее действие (см. § 104) ме­талла включения на основной металл. Если металл включения имеет больший потенциал, чем основной металл, то последний по­ляризуется анодно и скорость его коррозии возрастает. Например, алюминий, содержащий включения железа или меди, корродирует значительно быстрее, чем алюминий высокой чистоты.

Скорость коррозии металла повышается также при включений в него неметаллических примесей, потенциал которых выше потен­циала основного металла. Так, включения оксидов или шлаков в стали сильно снижают ее коррозионную стойкость.

Примеси, находящиеся в окружающей среде, могут адсорбиро­ваться на поверхности металла и также каталитически влиять на коррозию, ускоряя или замедляя ее. Например, большинство сплавов железа корродирует в морской воде гораздо быстрее, чем в воде с такой же концентрацией кислорода, не содержащей хло­ридов. Это обусловлено тем, что хлорид-ионы, адсорбируясь на поверхности железа, препятствуют образованию на ней защитных слоев.

Как уже говорилось (см. § 100), некоторые металлы в опре­деленных условиях переходят в пассивное состояние — на их по­верхности образуются слои или пленки, состоящие из адсорбиро­ванного кислорода, из оксида данного металла, или из его соли. Присутствие таких слоев и их структура сильно влияют на скорость коррозии металла; в ряде случаев эти слои обладают защитным действием, вследствие чего металл корродирует лишь ничтожно медленно. В условиях атмосферного воздуха пассивирующие плен-? ки образуются на хроме, никеле, алюминии, цинке,

К важным случаям электрохимической коррозии относятся коррозия в природных водах, в растворах, атмосферная коррозия, коррозия в грунте, коррозия при неравномерной аэрации, контакт­ная коррозия.

Атмосферная к о р р о з и я — коррозия во влажном воз­духе при обычных температурах. Поверхность металла, находяще­гося во влажном воздухе, бывает покрыта пленкой воды, содержа­щей различные газы, и в первую очередь — кислород. Скорость атмосферной коррозии зависит от условий. В частности, на нее влияет влажность воздуха и содержание в нем газов, образующих с водою кислоты (СО2, S0₂). Большое значение имеет также состояние поверхности металла: скорость атмосферной коррозии резко возрастает при наличии на поверхности шероховатостей, микрощелей, пор, зазоров и других мест, облегчающих конденса­цию влаги.

Коррозия в грунте[126] приводит к разрушению проложен­ных под землей трубопроводов, оболочек кабелей, деталей строи­тельных сооружений. Металл в этих условиях соприкасается с влагой грунта, содержащей растворенный воздух. В зависимости от состава грунтовых вод, а также от структуры и минералогиче­ского состава грунта, скорость этого вида коррозии может быть весьма различной.

Коррозия при неравномерной аэрации[127] — наблю­дается в тех случаях, когда деталь или конструкция находится в растворе, но доступ растворенного кислорода к различным ее частям неодинаков. При этом те части металла, доступ кислорода к которым минимален, корродируют значительно сильнее тех ча­стей, доступ кислорода к которым больше. Такое неравномерное распределение коррозии объясняется следующим образом. При восстановлении кислорода

0₂ + 4Н⁺ + Ае~ = 2Н₂0

расходуются ионы водорода и раствор, следовательно, несколько подщелачивается. Металлы, и в частности железо, при подщелачи- вании раствора легче переходят в пассивное состояние. Поэтому аэрируемые участки металла переходят в пассивное состояние и скорость коррозии на них снижается. На неаэрируемых участках не происходит пассивирования — здесь протекает процесс окисле­ния металла, приводящий к переходу его ионов в раствор:

М = М^г+ + ге"

Таким образом, при неравномерной аэрации металла осуще­ствляется пространственное разделение окислительно-восстанови­тельной реакции: восстановление кислорода протекает на более аэрируемых участках, а окисление металла — на менее аэрируе­мых участках поверхности. Локализация процесса окисления при­водит к местной к о р р о з и и — интенсивному разрушению ме­талла на отдельных участках. Местная коррозия приводит к появ­лению на поверхности металла углублений («язв»), которые со временем могут превращаться в сквозные отверстия. Иногда раз­витие язв трудно обнаружить, например, из-за остатков окалины на поверхности металла. Этот вид коррозии особенно опасен для обшивки судов, для промышленной химической аппаратуры и в ряде других случаев.

Контактная коррозия может протекать, когда два ме­талла с различными потенциалами соприкасаются друг с другом либо в водной среде, либо при наличии влаги, конденсирующейся из воздуха. Так же, как и в рассмотренном выше случае значи­тельных включений, металлы оказывают друг на друга поляризую­щее действие; металл с меньшим потенциалом поляризуется анод- но, и скорость его коррозии вблизи места контакта резко воз­растает.

Контактная коррозия наблюдается, например, в теплофикаци­онных установках, когда медные нагревательные змеевики соеди­нены с железными кипятильниками или трубами. Интенсивная коррозия железа протекает около мест соединения. Однако соот­ношение между потенциалами контактирующих металлов зависит не только от природы металлов, но также от природы растворен­ных в воде веществ, от температуры и от других условий и не всегда соответствует взаимному положению металлов в ряду на­пряжений. Так, в случае контакта железо — цинк последний интен­сивно корродирует при комнатной температуре, но в горячей воде полярность металлов изменяется и растворяться начинает железо.

Для предупреждения коррозии и защиты от нее применяются разнообразные методы. К важнейшим из них относятся следую­щие:

1) применение химически стойких сплавов;

2) защита поверхности металла покрытиями;

3) обработка коррозионной среды;

4) электрохимические методы.

Из химически стойких сплавов наиболее широкое применение имеют нержавеющие стали, в состав которых входит до 18 % хро­ма и до 10 % никеля.

Покрытия, применяемые для защиты металлов, подразделяются на металлические, неметаллические и образованные в результате химической или электрохимической обработки поверхности ме­талла.'

В качестве металлов для покрытия обычно применяют метал­лы, образующие на своей поверхности защитные пленки. Как уже говорилось, к таким металлам относятся хром, никель, цинк, кад­мий, алюминий, олово и некоторые другие. Значительно реже применяются металлы, имеющие высокий электродный потен­циал — серебро, золото. Существуют различные способы нанесения металлических покрытий; наибольшие преимущества имеют методы гальванотехники (см. § 103).

К неметаллическим относятся покрытия лаками, красками, эмалями, фенолоформальдегиднымп и другими смолами. Для дли­тельной защиты от атмосферной коррозии металлических соору­жений, деталей, машин, приборов чаще всего применяются лако­красочные покрытия.

Покрытия, создаваемые химической или электрохимической обработкой металла, представляют собой в основном защитные оксидные или солевые пленки. Примерами могут служить оксиди­рование алюминия (создание на его поверхности стойких оксид­ных пленок), фосфатирование стальных изделий (создание защит­ных пленок, состоящих из фосфатов).

Метод обработки внешней среды пригоден для случаез, когда защищаемое изделие эксплуатируется в ограниченном объеме жидкости. Метод состоит в удалении из раствора, в котором экс­плуатируется защищаемая деталь, растворенного кислорода (деаэрация) или в добавлении к этому раствору веществ, замедляющих коррозию, — ингибиторов. В зависимости от природы металла и раствора применяются различные ингибиторы: нитрит натрия, хромат и дихромат калия, фосфаты натрия, неко­торые высокомолекулярные органические соединения и другие. Защитное действие этих веществ обусловлено тем, что их моле­кулы или ионы адсорбируются на поверхности металла и катали­тически снижают скорость коррозии, а некоторые из них (напри­мер, хроматы и дихроматы) переводят металл в пассивное состояние.

К электрохимическим методам защиты металлов относятся катодная защита и метод протекторов. При катодной защите защищаемая конструкция или деталь присоединяется к отрица­тельному полюсу источника электрической энергии и становится катодом. В качестве анодов используются куски железа. При над­лежащей силе тока в цепи на защищаемом изделии происходит восстановление окислителя, процесс же окисления претерпевает вещество анода.

Метод протекторов осуществляется присоединением к за­щищаемому металлу большого листа, изготовленного из другого, более активного металла —• протектора. В качестве протектора при защите стальных изделий обычно применяют цинк или сплавы на основе магния. При хорошем контакте между металлами защищае­мый металл (железо) и металл протектора (например, цинк) оказывают друг на друга поляризующее действие. Согласно взаим­ному положению этих металлов в ряду напряжений, железо поля­ризуется катодно, а цинк — анодно. В результате этого на железе идет процесс восстановления того окслителя, который присут-

ствует в воде (обычно растворенный кислород), а цинк окисляется.

И протекторы, и катодная защита применимы в средах, хорошо проводящих электрический ток, например в морской воде. В част­ности, протекторы широко применяются для защиты подводных частей морских судов. Ясно, что убытки, вызванные коррозией корпуса морского судна и связанные с его простоем и ремонтом, очень велики и во много раз превышают стоимость протекторов,

Глава ПЕРВАЯ ГРУППА XVI! ПЕРИОДИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ

ЩЕЛОЧНЫЕ МЕТАЛЛЫ

Металлы главной подгруппы первой группы — литий, натрий, калий, рубидий, цезий и франций — называются щелочными металлами. Это название связано с тем, что гидроксиды двух главных представителей этой группы — натрия и калия — издавна были известны под названием щелочей. Из этих щелочей, подвер­гая их в расплавленном состоянии электролизу, Г. Дэви в 1807 г. впервые получил свободные калий и натрий.

Во внешнем электрнном слое атомы щелочных металлов имеют по одному электрону. Во втором снаружи электронном слое

Таблица 30. Некоторые свойства щелочных металлов

	Li	Na	К	Rb	Cs	Fr
Строение внешнего	2s^1	3s^1	4s^1	5s^1	6s^1	7s'
электронного слоя
атома						0,280
Радиус атома, нм	0,155	0,189	0,236	0,248	0,268
Энергия ионизации	5,39	5,14	4,34	4,18	3,89
Э Э+, эВ
Радиус иона Э+, нм	0,068	0,098	0,133	0,149	0,165	0,178
Стандратная энталь­	150,8	91,7	90,3	82,0	78,1
пия атомизатши
металла при 25 °С,
кДж на 1 моль
атомов				1,53
Плотность, г/см^3	0,53	0,97	0,86	1,90	2,1-2,4
Температура плавле­	180,5	97,9	63,5	39,3	28,5	Около 2.0
ния, °С
Температура кипе­
ния, °С
Стандартный элек­	-3,045	-2,714	-2,925	-2,925	-2,923	...
тродный потенциал
процесса Э++е^_ =
= Э. Р. г —

у атома лития содержатся два электрона, а у атомов остальных щелочных металлов — по восемь электронов. Имея во внешнем электронном слое только по одному электрону, находящемуся на сравнительно большом удалении от ядра, атомы этих элементов довольно легко отдают этот электрон, т. е. характеризуются низ­кой энергией ионизации (табл. 30). Образующиеся при этом одно­зарядные положительные ноны имеют устойчивую электронную структуру соответствующего благородного газа (ион лития — структуру атома гелия, ион натрия — атома неона и т. д.). Лег­кость отдачи внешних электронов характеризует рассматриваемые элементы как наиболее типичные представители металлов: метал­лические свойства выражены у щелочных металлов особенно резко.

Одинаковое строение не только наружного, но и предпослед­него электронного слоя атомов всех щелочных металлов, кроме лития, обусловливает большое сходство свойств этих элементов. В то же время увеличение заряда ядра и общего числа электронов в атоме при переходе сверху вниз по подгруппе создает некоторые различия в их свойствах. Как и в других группах, эти различия проявляются главным образом в увеличении легкости отдачи ва­лентных электронов и усилении металлических свойств с возраста­нием порядкового номера.

197. Щелочные металлы в природе. Получение и свойства ще­лочных металлов. Вследствие очень легкой окисляемости щелоч­ные металлы встречаются в природе исключительно в виде со­единений. Натрий и калий принадлежат к распространенным элементам: содержание каждого из них в земной коре равно при­близительно 2 % (масс.). Оба металла входят в состав различных минералов и горных пород силикатного типа. Хлорид натрия со­держится в морской воде, а также образует мощные отложения каменной соли во многих местах земного шара. В верхних слоях этих отложений иногда содержатся довольно значительные коли­чества калия, преимущественно в виде хлорида или двойных солей с натрием и магнием. Однако большие скопления солей калия, имеющие промышленное значение, встречаются редко. Наиболее важными из них являются соликамские месторождения в СССР, страссфуртские в ГДР и эльзасские — во Франции. Залежи натрие­вой селитры находятся в Чили. В воде многих озер содержится сода. Наконец, огромные количества сульфата натрия находятся в заливе Кара-Богас-Гол Каспийского моря, где эта соль в зимние месяцы толстым слоем осаждается на дне.

Значительно меньше, чем натрий и калий, распространены ли­тий, рубидий и цезий. Чаще других встречается литий, но содер­жащие его минералы редко образуют большие скопления. Рубидий и цезий содержатся в небольших количествах в некоторых литие­вых минералах.

Все известные изотопы франция радиоактивны и быстро рас­падаются. Первым был открыт изотоп ²²³Fr; его существование было установлено французской исследовательницей М. Пере в 1939 г. Он образуется при распаде актиния и в ничтожном ко­личестве встречается в природе. В настоящее время небольшие количества франция получают искусственно.

Натрий и литий получают электролизом расплавов их соеди­нений, калий — восстановлением из расплавов КОН или КС! нат­рием, рубидий и цезий — восстановлением из их хлоридов каль­цием.

Все щелочные металлы кристаллизуются в кубической объем- ноцентрированной решетке. Они обладают металлическим бле­ском, который можно наблюдать па свежем разрезе металла. На воздухе блестящая поверхность металла сейчас же тускнеет вслед­ствие окисления.

Щелочные металлы характеризуются незначительной твер­достью, малой плотностью и низкими температурами плавления и кипения. Наименьшую плотность имеет литий, самую низкую тем­пературу плавления — франций (см. табл. 30).

Приведенные в табл. 30 данные показывают, что в большин­стве случаев свойства щелочных металлов закономерно изме­няются при переходе от лития к цезию. В основе наблюдающихся закономерностей лежит возрастание массы и радиуса атома в подгруппе сверху вниз. Рост массы приводит к возрастанию плот­ности. Увеличение радиуса обусловливает ослабление сил притя­жения между атомами, что объясняет снижение температур плав­ления и кипения и уменьшение энергии атомизации металлов, а также уменьшение энергии ионизации атомов при переходе от лития к цезию. Однако стандартные электродные потенциалы ще­лочных металлов изменяются в ряду Li — Cs не так правильно. Причина этого, подробно рассмотренная в § 100, заключается в том, что величины электродных потенциалов связаны с несколь­кими факторами, различно изменяющимися при переходе от одного элемента подгруппы к другому.

Щелочные металлы принадлежат к числу наиболее активных в химическом отношении элементов. Их высокая химическая ак­тивность обусловлена в первую очередь низкими значениями энер­гии ионизации их атомов — легкостью отдачи ими валентных элек­тронов. При этом энергия ионизации уменьшается при переходе от лития к цезию (табл. 30). Ясно, что химическая активность при этом возрастает.

Все щелочные металлы энергично соединяются с кислородом. Рубидий и цезий самовоспламеняются на воздухе; литий, натрий и калий загораются при небольшом нагревании. Характерно, что только литий, сгорая, образует нормальный оксид Li₂0, остальные же щелочные металлы превращаются в пероксидные соединения: Na₂0₂, К0₂, RbO_a, Cs0₂.

Не менее энергично, чем с кислородом, взаимодействуют ще­лочные металлы с галогенами, особенно с хлором и фтором,

В ряду напряжений щелочные металлы стоят далеко впереди водорода и вытесняют водород из воды; при этом образуются сильные основания, например:

2К + 2НОН = 2КОН + H₂f

Легко отдавая при химических реакциях свои валентные элек­троны, щелочные металлы являются самыми энергичными восста­новителями. Их восстановительная способность настолько велика, что они могут восстанавливать даже атомы водорода, превращая их в отрицательно заряженные ионы Н^_. Так, при нагревании ще­лочных металлов в струе водорода получаются их гидриды, на­пример:

2Na + Н₂ = 2МаН

Гидриды щелочных металлов имеют ионное строение. Металл входит в их состав в виде катиона, а водород — в виде аниона.

Большинство солей щелочных металлов хорошо растворимы в воде. Мало растворимы LiF. Li₂C0₃, Li₃P0₄, Na [Sb(OH)₆], KCIO4, K2 [PtCl₆], Rb [PtCle], RbCI0₄ и CsC10₄.

Если внести в пламя газовой горелки соль щелочного металла, то она разлагается, и пары освободившегося металла окрашивают пламя в характерный для данного металла цвет. Литий окраши­вает пламя в карминово-красный цвет, натрий — в желтый, ка­лий — в фиолетовый. Таким путем можно обнаружить эти элемен­ты в соответствующей пробе.

Щелочные металлы и их соединения широко используются в технике. Литий применяется в ядерной энергетике. В частности, изотоп ⁶Li служит промышленным источником для производства трития, а изотоп ⁷Li используется как теплоноситель в урановых реакторах. Благодаря способности лития легко соединяться с во­дородом, азотом, кислородом, серой, он применяется в металлур­гии для удаления следов этих элементов из металлов и сплавов. LiF и LiCl входят в состав флюсов, используемых при плавке ме­таллов и сварке магния и алюминия. Используется литий и его соединения и в качестве топлива для ракет. Смазки, содержащие соединения лития, сохраняют свои свойства при температурах от —60 до +150 °С. Гидроксид лития входит в состав электролита щелочных аккумуляторов (см. § 244), благодаря чему в 2—3 раза возрастает срок их службы. Применяется литий также в керами­ческой, стекольной и других отраслях химической промышлен­ности. Вообще, по значимости в современной технике этот металл является одним из важнейших редких элементов.

Цезий и рубидий применяются для изготовления фотоэлемен­тов. В этих приборах, преобразующих лучистую энергию в энер­гию электрического тока и основанных на явлении фотоэлектриче­ского эффекта (см. § 23), используется способность атомов цезия и рубидия отщеплять валентные электроды при действии на ме­талл лучистой энергии.

Однако наибольшее практическое значение имеют натрий, ка­лий и их соединение.

198. Натрий (Natrium). Металлический натрий получают элек­тролизом расплава хлорида натрия, к которому для снижения температуры плавления добавляют хлорид кальция.

В расплавленном состоянии хлориды натрия и кальция смеши­ваются неограниченно, а в твердом — нерастворимы друг в друге. В соответствии с этим системе NaCl — СаС1₂ отвечает простая диаграмма состояния с эвтектикой, подобная изображенной на рис. 147 (стр. 528). Эвтектическая смесь хлоридов натрия и каль­ция плавится при 505 °С, что почти на 300 °С ниже, чем темпера­тура плавления NaCl.

Натрий представляет собой серебристо-белый металл. Он на­столько мягок, что легко режется ножом. Вследствие легкой окис- ляемости на воздухе натрий хранят под слоем керосина.

Важнейшие области применения натрия — это атомная энер­гетика, металлургия, промышленность органического синтеза. В атомной энергетике натрий и его сплав с калием применяются в качестве жидкометаллических теплоносителей. Сплав натрия с калием, содержащий 77,2 % (масс.) калия, находится в жидком состоянии в широком интервале температур (темп, плавл. —12,8°С), имеет высокий коэффициент теплопередачи и не взаи­модействует с большинством конструкционных материалов ни при обычных, ни при повышенных температурах. В металлургии нат- рийтермическим методом получают ряд тугоплавких металлов, а восстанавливая натрием КОН выделяют калий. Кроме того, нат­рий используется как добавка, упрочняющая свинцовые сплавы. В промышленности органического синтеза натрий используется при получении многих веществ. Он служит также катализатором при получении некоторых органических полимеров.

Со ртутью натрий образует твердый сплав — амальгаму нат­рия, которая иногда используется как более мягкий восстанови­тель вместо чистого металла.

Важнейшие соединения натрия с кислородом — это оксид нат­рия Na₂0 и пероксид натрия Na₂0₂.

Оксид натрия Na₂0 может быть получен путем пропускания над натрием, нагретым не выше 180 °С, умеренного количества кислорода или нагреванием пероксида натрия с металлическим натрием:

Дата добавления: 2015-08-21