12. Техника безопасности при работе со щелочными металлами

Щелочные металлы широко применяются в лабораториях в качестве реагентов для синтеза и анализа, активных восстановителей, а также осушителей для органических растворителей. Эти металлы относятся к наиболее активным элементам, что обуславливает их высокую пожаро- и взрывоопасность, а также агрессивность по отношению к тканям организма. Чрезвычайно опасны ожоги расплавленными щелочными металлами. Термические ожоги в этом случае усугубляются тяжелыми химическими ожогами. Любые операции с дисперсиями щелочных металлов, а также с металлическим калием справедливо считаются одними из самых опасных работ в химической лаборатории.

Все эти металлы сходны по своим физико-химическим свойствам. Однако для разработки конкретных мер предосторожности при работе с ними необходимо знать их общие свойства и индивидуальные особенности.

Натрий (плотность 0,97 г/см³, температура плавления 97,7^оС). Вследствие высокой химической активности натрия работа с ним в лаборатории представляет серьезную опасность. Натрий взаимодействует с кислородом воздуха при комнатной температуре с образованием оксида. Реагируя с влагой воздуха, оксид переходит в гидроксид. Куски натрия, оставленные на воздухе, быстро обрастают расплывающейся коркой гидроксида, что приводит к потере его активности. При мытье посуды водой в таких случаях иногда происходят взрывы, которые особенно опасны из-за их неожиданности. Во избежание несчастных случаев следует уничтожить остатки натрия сразу после их образования. Во влажном воздухе достаточно большие куски через некоторое время могут воспламениться. Дисперсии металлического натрия в углеводородах немедленно воспламеняются на воздухе при удалении растворителя.

Со спиртами, особенно низшими, натрий реагирует весьма энергично. Присутствие воды в спирте значительно ускоряет реакцию взаимодействие этилового спирта, содержащего более 5% воды, с натрием небезопасно.

Натрий хранят под слоем керосина.

12.1. Очистка щелочных металлов от оксидных пленок

Оксидные пленки с поверхности кусков лития и натрия рекомендуется удалять острым ножом под слоем ксилола или минерального масла, предварительно высушенных над натриевой проволокой. Операцию удобно проводить в фарфоровой ступке. Очищенные куски металла переносят пинцетом в стакан или колбочку с высушенным ксилолом. Обрезки металла после осторожного декантирования ксилола немедленно уничтожают.

При очистке калия эта методика не может считаться безопасной, хотя и рекомендуется в некоторых руководствах. При контакте свежей поверхности калия с оксидной пленкой иногда происходят взрывы даже под слоем защитной жидкости.

Гораздо безопаснее, экономичнее и проще способ очистки калия, заключающийся в плавления металла под слоем высушенного гептана. Небольшие неочищенные куски (около 20 г) плавят в широкогорлой колбе Эрленмейера или в высоком стакане. После расплавления металла нагревание прекращают и аккуратным вращением колбы добиваются того, чтобы калий вытек из оксидных пленок. Если необходимы более мелкие куски, осторожным встряхиванием колбы или стеклянной палочкой разбивают порцию на несколько глобул. Далее колбу охлаждают и когда металл затвердевает, вынимают глобулы с помощью острой железной палочки или длинного пинцета и переносят в тарированный бюкс с гептаном для последующего взвешивания. Оставшиеся пленки подлежат немедленному уничтожению.

Описанная методика пригодна и для очистки натрия. В этом случае вместо гептана используют высушенный ксилол.

ОПАСНО!!! Нельзя резать щелочные металлы на воздухе, даже если не требуется сохранение блестящей поверхности — это опасно.