СІЛТІЛІК МЕТАЛДАРМЕН ЖҰМЫС ІСТЕУ

Бұл металдар физика-химиялық қасиеттері жағынан бір-біріне ұқсас болғанымен, нақтылы қауіпсіздік шараларын жасау кезінде жалпы қасиеттері жеткіліксіз деп саналады. Сондықтан қауіптілік көздеріне қатысты әр сілтілік металдардың жеке қасиеттерін білген дұрыс болып табылады.

Литиймен жұмыс барысында, оның қатты және сұйық заттардың ішінде тығыздығы ең төмен зат екенін есте ұстау керек. Натрий мен калийден оның ерекшелігі, ол кез-келген органикалық еріткіштің бетіне қалқып шығады. Сондықтан оны керосин немесе сұйық майда сақтауға болмайды. Литийді сақтаудың жарамды ортасы вазелин мен парафин болып табылады.

Қалыпты температурада литий ауадағы оттегімен жай әрекеттеседі. Ал температура жоғарлағанда реакция қарқынды жүріп, балқу температурасынан асқан кезде өздігінен тұтануы мүмкін болады.

Литийдің ыстық сумен реакциясы күшті жүреді және мұнда бөлінетін сутек тұтануы мүмкін. Литий ұнтағы суға тисе қопарылыс болады.

Басқа сілтілік металдардан бір айырмашылығы, ол бөлме температурасының өзінде-ақ азотпен қара түсті ұсақ кристалды масса – нитрид түзе әрекеттеседі. Осы себептен литиймен жұмыс істеуге арналған аппаратураларды азотпен емес, аргонмен үрлеу ұсынылады.

Литий кейбір металдарды олардың тотықтарынан тотықсыздандыру үшін қолданылады. Металды мұндай жолмен тотықсыздандыру кезінде артық мөлшерде литий пайда болады, сондықтан ауада ашық қалған масса өздігінен тұтана алады.

Натрий ауадағы оттегімен бөлме температурасында тотық түзе әрекеттеседі. Бұл тотық ауадағы ылғалдың әсерінен гидрототыққа айналады. Ашық ауада қалған натрий түйірі тез арада жайылған гидрототық қабыршағымен жабылып өседі. Мұндай түйірлер әдетте шатастырылып, қолданатын кептіргіштер ретінде пайдалануы мүмкін. Ыдыс жуу кезінде мұндай жағдайда тосыннан қопарылыс болуы мүмкін. Ал қызмешілер ыдыс жууда көзілдірік қолданбайтындықтан мұндай тосын қопарылыстан оқыс алады. Сондықтан, оқыс жағдайды болдырмас үшін натрий қалдықтарын, олар түзіле салысымен жою қажет. Ылғалды ауада көп мөлшердегі натрий түйірлері біраз уақыттан кейін өздігінен тұтана алады. Көмірсутектердегі натрий дисперсиялары, еріткіштерден арылытылғаннан кейін, тез арада ауада тұтанады.

Натрий сумен сутек бөле қарқынды реакцияға түседі. Әдетте мұндағы реакция жылуы - түзілген сутектің тұтануы үшін жеткілікті шама.

Галогентуынды көмірсутектермен натрийдің қоспалары күш түсіру, сонымен бірге температура көтеру салдарынан жарылады. Натрийдің ұсақ түйіршіктері сұйытылмаған галогеналкилдермен және галогенарилдермен қопарылыс түзе әрекеттеседі. Натрийдің галогентуындылармен әрекеттесудегі критикалық факторына температура жатады. Мысалы, Вюрц реакциясы бойынша эфирлі ортада натрий қатысында бромбензол мен 1-бромбутаннан бутилбензол алуда 15С-тан төмен температурада реакция жүрмейді, ал одан жоғарыда қарқынды жүріп, 30С-тан асқанда реакция шектен шығып кетеді.

Әдебиеттерде мұндай реакциялардың шектен тыс күтпеген жағдайда жүрулері келтірілген. Мысалы, перфторгексилиодидтің аз мөлшері (1г шамасында) натриймен қайнау (114С) кезінде реакцияласпай, ал осы аталған 140г иодид 7г натриймен 30 мин арасында жарылыс берген. Сондықтан натрий қатысында сапалық талдауды орындауда органикалық қосылыстарды балқыту кезінде абайлық сақтау қажет.

Эфир, толуол және тетрагидрофурандағы натрий дисперсиясы көптеген металдарды олардың галогенидтерінен тотықсыздандыру үшін қолданылады. Мұндағы натрийдің металл галогенидтерімен қоспалары соққыға сезімтал келеді және соғылғанда қатты жарылыс береді. Натрийдің сілтілік және сілтілік-жер металдарының галогенидтерімен қоспаларының қопарылыс қауіптіліктері жоқ.

Сусыз хлор мен фтор сутектері және күкірт қышқылы натриймен баяу реакцияласады, ал олардың сулы ерітінділері натриймен түйіскенде жарылыс береді.

Калий (тығыздығы 0,87 г/см³, балқу температурасы 63,7С). Химиялық қасиеті бойынша калий натриймен ұқсас, ал активтілігі жағынан одан асып түседі. Барлық жағынан калий натрийге қарағанда әлдеқайда көп қауіпті болып саналады.

Абсолютті құрғақ оттегімен калий қайнау температурасына дейін қыздырса да әрекеттеспейді. Ауада ашық қалған калий тез арада оксид қабыршағымен жабылады:

2К + ½О₂ = К₂О (калий оксиді)

2К + О₂ = К₂О₂ (калий пероксиді)

К + О₂ = КО₂ (калийдің асқын пероксиді)
Ылғалды ауада калий металының тотығуы тез жүретіндіктен, металл балқып тұтануға дейін барады.

Ылғалды ауада көп жатқан калий беті аралық оксид қабаты бар тығыз асқын пероксид қабыршағымен жабылады. Калийдің асқын пероксиді - өте күшті тотықтырғыш. Оның сумен реакциясы аса қарқынды жүреді:

2КО₂ + 2Н₂О = 2КОН + Н₂О₂ + О₂
Калийдің асқын пероксидімен тотығуға қабілеті бар органикалық немесе бейорганикалық заттармен оның әрекеті өте қарқынды жүретіні соншалық, бұнда жарылыс болуға дейін барады. Сондай-ақ жарылыс аса тотыққан калийдің түйірі органикалық затқа тие салысымен болуы мүмкін.

Калий түйірінен оның тотық қабаттарын кесу кезінің өзінде-ақ көбіне тұтану немесе тіпті жарылыс болуы да мүмкін.

Тотық қабыршақтары сары немесе күлгін-сары түске боялған ескірген, көп тотығып кеткен калий түйірлерін пайдалануға тиым салынады. Олар фарфор стақанында ксилол қабатында трет-бутанолдың біраз шамасын қосу арқылы жойылуы қажет.

Калийдің суық судың өзімен әрекеті соншалық, бөлінген сутегі тез арада тұтанады. Калийдің ірі түйірлері суға тигенде жарылыс болады; оның тұтанған, балқыған ұсақ түйіршектері жан-жаққа шашырап (бірнеше метр радиуста), қосымша тұтану көздерін тудырады, ал теріге түссе - өте қауіпті жарақат береді. Калийдің ұсақ түйіршектері де, егер олар аз мөлшердегі сумен қатысса, мысалы ылғалды бетке түссе, жарылыс береді.

Калий натрийге қарағанда спирттермен қарқынды әрекеттеседі. Калий қатысында алкоголяттар алу кезінде, егер реакция сосудынан аргон немесе азот көмегімен ауа ығыстырылып шығарылмаса, жарылыс болады. Спиртке калийді өте аз мөлшерде араластыра, массаның температурасын бақылай отыра қосу ұсынылады. Калийдің келесі бөлшегін ерітінді суығаннан кейін ғана қосады. Суытылып жатқан моншаға калий түйіршегінің түсуін болдырмау қажет: калий қармен немесе мұзбен түйіскенде жарылыс болады.

Галогентуындыларымен калий қопарылғыш қоспалар түзеді және олар натрий қоспаларына қарағанда соққы мен жылуға біршама сезімтал келеді. Молекуладағы галогеннің атом сандары өскен сайын, қопарылыс қаупі де артады. Калийдің төртхлорлы көміртекпен қоспасының күркіреген сынапқа қарағанда соққыға 150-200 есе сезімдірек келеді, ал калийдің бромоформмен қоспасы сәл ғана сілкігеннен жарылыс береді. Тетра- және пентахлорэтанмен қоспасы өздігінен жарылады. Реакция жағдайын толық сақтаған кезде инертті еріткіштердегі калийдің галогентуындылармен әрекетін бақылауға алуға болады.

Көптеген металдардың галогенидтерімен калий натрий сияқты әрекеттеседі, бірақ біршама қарқындырақ жүреді.

Соққыға сезімтал емес көптеген органикалық және бейорганикалық қосылыстар, мысалы аммоний нитраты, пикрин қышқылы, нитробензолдар тіпті калийдің кішкене қалдығы немесе калий-натрий құймасы қатысында төтенше жарылыс қауіптілігіне ие болады.

Калий-натрий құймасы. Құйма 50-85 (массалық) калийден тұрады, оның балқу температурасы – бөлме температурасынан төмен. Құйманың химиялық активтілігі калий активтілігіне ұқсас болғанымен, қолдануда ол қауіптірек келеді. Бөлме температурасында сұйық болып келетін құйма қатты металға қарағанда реагенттермен тығызырақ қатысқа түседі, сондықтан реакция қарқындырақ жүреді. Құйма ауамен қатысқанда тез арада тұтанады, өйткені ол металдың жаңа бетін босата, тотық қабатынан оңай ағып шығады. Галогенидтерден металдарды тотықсыздандыру үшін, егер тұз пайдаланылатын еріткіште жақсы еритін болса (мысалы, тетрагидрофуранда ZnCl₂ немесе FeCl₃), реакция қарқынды жүретіндіктен құйманы қолдану ұсынылмайды.