ナトリウムの分離:塩から金属への旅
ナトリウムは非常に反応性のある金属であるため、自然界では純粋な形では存在しません。 通常、他の元素と組み合わせて、主に塩化ナトリウム(NaCl)の形で発見されています。 、より一般的にテーブルソルトとして知られています。ナトリウムがその化合物からどのように分離されるかは次のとおりです。
1。電気分解:
* ダウンズプロセス: これは、ナトリウムを生成するための主要な方法です。特別に設計された細胞内の塩化ナトリウム(NaCl)の電気分解が含まれます。
* 溶融塩: 塩化ナトリウムは高温(〜800°C)で溶けます。これにより、イオン(Na+およびCl-)が自由に移動し、電気分解プロセスが促進されます。
* 電解細胞: セルは、鋼鉄のカソード(負の電極)とグラファイトアノード(正の電極)で構成されています。
* 反応: 電流が溶融塩を通過すると、次の反応が発生します。
*カソードで:Na + + E-→Na(ナトリウムイオンは電子を獲得し、ナトリウム金属を形成します)
*アノードで:2cl-→Cl2 + 2e-(塩化物イオンは電子を失い、塩素ガスを形成します)
* 分離: 溶融塩よりも軽いナトリウム金属は、細胞の上部に浮かび、収集されます。塩素ガスも個別に収集されます。
2。歴史的方法:
* Humphry Davy(1807): デイビーは、溶融水酸化ナトリウム(NAOH)の電気分解を使用してナトリウムを隔離した最初の人物でした。
* castnerプロセス: このプロセスには、溶融水酸化ナトリウムの電気分解が含まれていました。ダウンズプロセスよりも効率が低く、商業的には使用されなくなりました。
覚えておくべきキーポイント:
* 高い反応性: ナトリウムは非常に反応性が高く、水と空気と容易に反応します。したがって、火災や爆発を防ぐためには、特別な取り扱い手順が必要です。
* ダウンズプロセス効率: ダウンズプロセスは非常に効率的であり、高品質のナトリウム金属を生産しているため、商業生産に適した方法です。
ナトリウムの使用:
* 化学物質: ナトリウムは、水酸化ナトリウム(NaOH)、炭酸ナトリウム(Na2Co3)、重炭酸ナトリウム(NAHCO3)など、多数の化学物質の生産における重要な成分です。
* 金属合金: 原子炉で使用するための鉛ソジウム合金など、さまざまな金属合金の生産に使用されます。
* 照明: ナトリウムランプは、高効率のため、街路照明やその他の用途に使用されます。
ナトリウムの分離は、多数の産業用途を持つ共通の化合物を貴重な金属に変換する顕著なプロセスです。反応性要素の可能性を解き放つ際の電気分解の力を強調しています。