Zliatina sodíka a draslíka

z Wikipédie, slobodnej encyklopédie
Skočit na navigaci Skočit na vyhledávání
Zliatina sodíka a draslíka v sklenej trubičke

Zliatina sodíka a draslíka (častokrát označovaná aj ako NaK) je zliatina ktorá vzniká spoločným tavením sodíka a draslíka. Má eutektické vlastnosti a pri správnom pomere sodíka a draslíka môže byť dokonca kvapalná aj pri izbovej teplote. Táto zliatina je ešte viac reaktívna než samotný sodík či draslík, a pri vystavení atmosférickému vzduchu sa dokonca občas môže samovznietiť.

Vlastnosti a bezpečnosť[upraviť | upraviť kód]

Táto zliatina je kvapalná za izbovej teploty pokiaľ obsahuje 40 - 90% draslíka.[1] Tak ako aj samotné alkalické kovy, ktoré ju tvoria prudko reaguje vodou, a preto sa skladuje v petroleji, alebo inom kvapalnom uhľovodíku. Pokiaľ je nutné aby bola zliatina čo najčistejšia, bez prímesí, ktoré vznikajú jej oxidáciou môže sa uchovávať aj v ochrannej atmosfére vzácneho plynu[2] (napr. hélia alebo argónu).

Pri kontakte so vzduchom sa na povrchu vytvára vrstva oxidov a superoxidov sodíka a draslíka, pričom najnebezpečnejší z nich je superoxid draselný, ktorý sa môže vznietiť. Okrem toho prudko reaguje s vodou, ale aj organickými látkami.

Zliatina NaK má taktiež vysoké povrchové napätie a preto sa pri rozliatí, podobne ako ortuť, spája do guľôčok.

Merná tepelná kapacita tejto zliatiny je 982 J/kg⋅K. Pre lepšiu predstavu, táto hodnota predstavuje zhruba 1/4 mernej tepelnej kapacity vody.

Využitie[upraviť | upraviť kód]

Ako chladiace médium[upraviť | upraviť kód]

Ako chladivo sa využíva najmä v experimentálnych rýchlych atómových reaktoroch. Tieto reaktory využívajú vysoko energetické neutróny, a preto v nich voda, ktorá je neutrónový moderátor (spomaľuje vysokoenergetické rýchle neutróny), nie je vhodným chladivom.

Okrem toho sa využívala aj ako chladivo termoelektrických generátorov BES-5, ktorými boli napájané sovietske radarové družice US-A.[3] Problémom je, že pri niektorých z týchto družíc, ako napríklad Kosmos 1867 a Kosmos 1818, toto chladivo uniklo, pričom pri nízkych teplotách vesmíru zamrzlo, čím vznikli niekoľko centimetrové guľôčky. Pri takomto uniknutom chladive teda ide o tzv. kozmický odpad[4], ktorý predstavuje hrozbu zrážky pre družice, ktoré sa nachádzajú na obežnej dráhe.

Ako chladivo táto zliatina našla využitie dokonca aj v oblasti počítačových komponentov, ako chladič procesoru Danamics LMX Superleggera, kde NaK obieha vo vnútri chladiča čím odvádza teplo od procesoru.[5][6]

V organickej chémii[upraviť | upraviť kód]

Tak ako aj samotný sodík a draslík má aj ich zliatina redukčné vlastnosti, a preto sa v organickej chémii využíva ako redukčné činidlo.[7]

Príprava[upraviť | upraviť kód]

Existuje viacero spôsobov ktorým sa dá táto zliatina pripraviť.

Jedným z nich je príprava zo sodíka a draslíka, ktoré sa vložia do nádoby, do ktorej je privádzaný vzácny plyn, tá sa potom nahreje tak aby sa oba kovy roztavili, po vychladení sa vzniknutá zliatina buď zaleje uhľovodíkom alebo sa s ňou pracuje pod ochranou atmosférou vzácneho plynu.

Ďalším z nich je destilácia roztaveného sodíka s roztaveným chloridom draselným, pričom časť sodíka reaguje s chloridom draselným za vzniku draslíka a chloridu sodného a časť sa spolu s draslíkom oddestiluje a vytvorí s ním zliatinu. Táto metóda sa výužíva aj pri priemyselnej výrobe tejto zliatiny.

Referencie[upraviť | upraviť kód]

  1. Sodium-Potassium alloy (NaK) (PDF, po anglicky)
  2. MSDS (po anglicky)
  3. Old Nuclear-Powered Soviet Satellite Acts Up Space.com (po anglicky)
  4. Effects of the rorsat NaK drops on the long term evolution of the space debris population ResearchGate (po anglicky)
  5. Danamics LMX Superleggera Cooler Review bit-tech (po anglicky)
  6. Danamics LMX Superleggera review - Introduction Guru3D (po anglicky)
  7. Science of Synthesis: Houben-Weyl Methods of Molecular Transformations Vol. 8b (po anglicky)