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山東化學(xué)化工學(xué)會(huì)

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躲在食鹽里的金屬——鈉

瀏覽次數(shù): 342   發(fā)布時(shí)間:2017-07-04 15:15:12   發(fā)布人:editor

   食鹽和我們的關(guān)系太密切了。我們每個(gè)人天天都要吃鹽,不吃鹽就沒有勁兒。據(jù)統(tǒng)計(jì),每個(gè)正常的人一天要吸收10~20克食鹽,一年要吸收5~10公斤食鹽。

  但你知不知道,在這雪白的鹽里,還躲藏著一種金屬呢?

  這就是鈉。

  在許多人看來,金屬都硬棒棒、沉甸甸的。可是金屬鈉,卻是軟綿綿的,比水還輕,用一把普通的小刀,就可以輕易地把它切開。

  鈉的化學(xué)性質(zhì)非常活潑,很不安分。它特別“喜歡”空氣和水,一塊銀光閃閃的金屬鈉,只要在空中呆一會(huì)兒,就會(huì)失去光澤,周身披上一件灰白色的“外衣”。原來表面的鈉已與氧氣和水蒸氣發(fā)生了化學(xué)變化,生成了灰白色的氧化鈉和氫氧化鈉。

  把一小塊鈉放在水中就會(huì)有氣泡產(chǎn)生,過上一會(huì)兒,鈉就不見了。它躲到哪兒去了呢?原來它與水反應(yīng)生成了氫氧化鈉和氫氣,氫氧化鈉溶解在水中,我們當(dāng)然就看不見了。

  鈉既不能放在空氣中,也不能放在水中,那把它放在哪兒呢?人們發(fā)現(xiàn)鈉對(duì)煤油不感興趣,于是,就把它放在煤油中。

  鈉元素是地球的主要成員之一,分布十分廣泛。人們?cè)谑雏}、土壤、水甚至高層大氣中,都可以發(fā)現(xiàn)它的蹤影。然而,它的發(fā)現(xiàn)卻比較晚,直到1807年,人類才第一次看到了鈉的“廬山真面目”。

  你見過彗星嗎?

  人們觀看彗星一般是在晚上,只見它拖著一條明亮的“大尾巴”,從天邊搖曳而過。人們看到彗星的時(shí)候并不多,著名的“哈雷彗星”,人們每過七十二年才能看到一次。多么讓人可惜呀!

  現(xiàn)在好了,科學(xué)家可以制造出彗星來,讓人們大飽眼福,你再也不用擔(dān)心看不見彗星了。科學(xué)家們?cè)谟钪婊鸺涎b著一種特制的鈉蒸發(fā)器,這種蒸發(fā)器能使金屬鈉迅速地蒸發(fā),在宇宙空間幾乎近于真空和沒有重量的情況下噴出鈉云。鈉云在日光的照射下可以變得很亮,同時(shí)由于逐漸擴(kuò)散可以形成像彗星那樣的形狀。

  鈉云,不但可以模仿彗星,還可以幫助科學(xué)家進(jìn)行研究。科學(xué)家用照相或光電測(cè)量的方法,可以測(cè)量到鈉云擴(kuò)散的全過程,從而能計(jì)算周圍物質(zhì)的密度。同時(shí),在預(yù)定時(shí)刻發(fā)出鈉云,使得人們能夠直接對(duì)宇宙火箭進(jìn)行光學(xué)觀測(cè),確定出它的位置和運(yùn)行路線。

  在1959年10月,蘇聯(lián)科學(xué)家向月球方向發(fā)射“月球3號(hào)”火箭時(shí),他們做了安排,讓這顆衛(wèi)星放出鈉云做為可見的信號(hào),說明它已進(jìn)入預(yù)定的軌道。

  當(dāng)科學(xué)家們發(fā)射人造衛(wèi)星時(shí),大多數(shù)情況下都可以看到人造彗星,當(dāng)你在觀看時(shí),可千萬不要忘了這是鈉的一大功勞呀。

  人在太空中怎么呼吸呢?

  有的人會(huì)說,只要帶上足夠的液態(tài)氧就可以了。

  實(shí)際上這個(gè)問題要復(fù)雜得多。因?yàn)橐簯B(tài)氧只能裝在鋼瓶里,這樣,液態(tài)氧只能提供氧氣,卻不能使空氣中的二氧化碳減少。要知道,即使空氣中的氧氣含量很豐富,但如果人呼出的二氧化碳越來越多時(shí),人最后還會(huì)中毒甚至死亡。

  那怎么辦呢?

  人們請(qǐng)來了金屬鈉,它能幫助人們?cè)谔罩羞M(jìn)行呼吸。

  原來鈉在加熱的情況下導(dǎo)入不含二氧化碳的空氣,它就會(huì)和氧氣生成一種叫作過氧化鈉的固體物質(zhì),這是一個(gè)絕妙的“氧氣倉庫”。當(dāng)需要使用氧氣時(shí),只要把它暴露在空氣中就行。過氧化鈉一遇上空氣中的二氧化碳,就會(huì)和它發(fā)生化學(xué)反應(yīng),生成碳酸鈉并放出氧氣,空氣中的二氧化碳越多,它就作用得越快,放出的氧氣也越多。人們?cè)僖膊挥煤ε露趸贾卸玖恕?/p>

  衣服臟了,手臟了,該怎么辦呢?你肯定會(huì)說:用肥皂、洗衣粉洗洗就干凈了。那么肥皂和洗衣粉是由什么做成的呢?它們?yōu)槭裁茨馨岩路锤蓛裟?

  原來肥皂和洗衣粉是用碳酸鈉制成的,它可以和很多物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。我們穿的衣服過幾天后,上面就沾滿了塵土、油污和許多其他的雜質(zhì),它們大多都不溶于水,所以光用自來水洗不干凈。

  當(dāng)我們往水里加進(jìn)洗衣粉后,洗衣粉里面的碳酸鈉就與這些雜質(zhì)發(fā)生了化學(xué)變化,把他們變成了一些能溶于水的物質(zhì),這樣,用水一沖,衣服就干凈了。

  最初,人們是從一些海生植物的灰中提取碳酸鈉,但這樣做起來很麻煩,而且產(chǎn)量也很少。現(xiàn)在,人們用食鹽、硫酸和石灰石作原料來制作。我國著名的化學(xué)家侯德榜,對(duì)這種制造方法進(jìn)行了重大的改進(jìn),創(chuàng)造了“聯(lián)合制堿法”,大大提高了碳酸鈉的產(chǎn)量。

  碳酸鈉不但可以制造肥皂和洗衣粉,還可以用在其他工業(yè)部門中。據(jù)估計(jì),生產(chǎn)一噸鋼需要15公斤的碳酸鈉,生產(chǎn)一噸黃金需要27公斤,生產(chǎn)一噸鋁需要500公斤,許多化學(xué)藥品中,也要用到碳酸鈉。

  水銀是一種在常溫下呈液態(tài)的金屬,它很容易揮發(fā)。水銀蒸氣有毒,如果吸入大量的水銀蒸氣,就會(huì)發(fā)生中毒事件,嚴(yán)重時(shí)會(huì)使人死亡。

  但科學(xué)家在做實(shí)驗(yàn)時(shí)經(jīng)常要用到它,那怎么才能防止水銀揮發(fā)掉呢?

  起初,人們往裝水銀的瓶里倒人一些水,還是不能防止水銀的揮發(fā)。有人做過這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn):在一個(gè)密閉的容器里放上一些水銀,再在上面加水,水層厚15厘米,在室溫經(jīng)過3小時(shí)后,測(cè)得水面上的空氣中已有一定量的水銀蒸氣。

  那怎么辦呢?

  人們經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)食鹽水可以防止水銀揮發(fā)。只要在裝水銀的容器中加人濃度為10%的食鹽水來蓋住水銀,就完全可以阻止水銀的蒸發(fā)。

  生活在北方的人天天都要吃饅頭,當(dāng)你們咬一口饅頭時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)什么呢?你們會(huì)看到饅頭里有很多氣孔,就好像蜂窩一樣,這些氣孔是怎么形成的呢?

  原來,人們?cè)谡麴z頭的面團(tuán)里要加進(jìn)一種叫“小蘇打”的東西,它的學(xué)名叫碳酸氫鈉。饅頭揉好后,人們把它放在蒸籠里放在火上,開始加熱。碳酸氫鈉非常怕熱,一加熱,它就會(huì)分解,放出二氧化碳?xì)怏w。二氧化碳?xì)怏w跑不到外面去,就會(huì)在饅頭里形成很多氣孔。

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