> Техника, страница 64 > Натрия соединения

Натрия соединения

Натрия соединения. Достоверно известны лишь соединения одновалентного Na. Во всех Н. с. атомы Na проявляют резко металлический характер; они образуют только один вид ионов—бесцветный однозарядный катион Na", не осаждаемый сероводородом; в составе комплексных ионов Na не встречается. Для Na известен непрочный гидрид NaH и весьма прочная окись Na₂0. гидрат которой, NaOH, в растворах сильно ионизирован и обладает свойствами энергичного основания (гдкая щелочь). Все соли Na хорошо растворимы в воде; исключения из этого правила весьма редки и наблюдаются лишь для немногих солей с тяжелыми и сложными анионами (смотрите ниже — Анали-тич. определение Na). Из растворов соли Na кристаллизуются б. ч. в хорошо образованных, богатых водою кристаллогидратных формах. Все природные Н. с. представляют собою натриевые соли различных к-т—гл. обр. хлорид, флюорид, нитрат, сульфаты, карбонаты, силикаты, фосфаты, арсенаты и бораты; помимо земной коры и водных бассейнов соли Na встречаются во всех животных и растительпых организмах.

Гидрид натрия, водородистый натрий, NaH,—бесцветные кристаллы, уд. веса 1,40. Получается нагреванием металлического Na в струе водорода при 300 — 360° и быстрым охлаждением возгоняющихся паров NaH. Кристаллы при температуре вышг-400° диссоциируют полностью на водород и Na. На воздухе NaH быстро окисляется; с водою NaH бурно реагирует по уравнению NaH + H,0=NaOH-f Н_г; во влажной атмосфере эта реакция иногда сопровождается воспламенением. С газообразным аммиаком NaH образует амид натрия; С0₂ восстанавливает до свободного углерода; с S0₂ дает гидросульфит, по ур-ию:

2 NaH + 2SO2=N а о S о О 4 + Н*.

Окись натрия, Na₂0,—гигроскопич. масса белого цвета, уд. веса 2,3; плавится в краснокалильном жаре. Способы получения:

1) сплавлением перекиси натрия с металлич. натрием: Na₂0₂ 4- 2 Na=2 Na₂0; 2) окислением расплавленного Na (при t° 250—300°) селитрой или нитритом: 10 Na + 2NaN0₃== 6Na*0+N,; 6 Na+2 NaN0₂=4Na₂0+N₂; 3) действием окиси углерода на NaCl при высокой темп-ре:

2NaCl + СО=Na₂0 + С1₂ + С.

Все эти реакции должны проводиться без доступа воздуха. С водой Na₂0 моментально образует NaOH и может служить как энергичное водоотнимающее средство. Имеется ряд попыток использовать Na_sO в качестве конденсирующего агента при технич. синтезах. Перекись натрия, Na₂0₂,—желтовато-белого цвета, в расплавленном состоянии— оранжевого; образуется при сжигании Na в кислороде; уд. в 2,5; (°_и,.>320°. О технич. получении и применении см. Перекиси. Кроме указанных двух окислов Na— нормального ii перекисного типа—существует еще трехокись состава Na₂0₃, розового цвета, образующаяся при пропускании кислорода в раствор Na в жидком аммиаке.

Гидрат окиси натрия, NaOH,— см. Едкий натр. ная или натри стая известь — тесная смесь NaOII и Са(ОН)_г, выпускаемая в продажу в виде пористых кусков или зерен. Ее получают, обливая негашеную известь копц. раствором NaOH: за счет раствора известь гасится, причем вся масса вспучивается и затвердевает; для удаления остатков воды ее подвергают умеренному прокаливанию. Применяется для сушения и очистки газов.

А м ид натрия, Na N Н ₂, — полупрозрачная лучистокристаллич. масса, в чистом виде бесцветная, обычно же окрашенная в зеленоватый цвет; /,_м. 210°; при более высокой ί° улетучивается; при 500° разлагается на элементы, частично же переходит в н и т-р и д натр ия, Na₃N (черный порошок) Амид натрия химически весьма активен: с водой он образует NaOH и NH_S, с хлористым водородом—NaCI и NH₄C1, с окисью углерода NaCN и Н₂0,сС0₂ при нагревании— цианамид и воду и т. д. Растворяется в жидком аммиаке; при сплавлении с Na не изменяется. Технически NaNH₂ получают пропусканием чистого сухого аммиака в расплавленный натрий при 1° 300—400°. NaNH₂применяется в органич. синтезе для амини-рования. например для получения амнносо-одинений из фенолов, нафтолов и ароматич. сульфокислот; он используется также как конденсирующее средство "в ряде синтезов (например в синтезе индиго по Гейману), служит для получения азида натрия (см ниже) и т д. Возможности применения NaNH, в органич. реакциях весьма обширны и разнообразны.

Цианамид натрия, Na₂CN₂, — см. Цианамид.

Цианистый натрий, NaCN, — см. Цианистые соединения.

Азид натрия, NaN₃, соль азотистоводородной кислоты .—гексагональные кристаллы, уд. в 1,48; при нагревании и ударе сильно ает. Хорошо растворим в воде (40,5:100 при 15°),плохо—ве(0,3:100), нерастворим в эфире. Технически получается: 1) пропусканием хорошо высушенной закиси азота над расплавленным амидом натрия при t° ок. 190°:

NaNHj + NjO-NaNa + H.O, или 2) кипячением гидрата гидразина с амил-нитритом (N0 · ОС₆Н_п) и едкой щелочью в овом растворе. Азид натрия служит для получения азида свинца, к-рый употребляется как инициирующее чатое вещество.

Сульфид натри я, Na_£S-xH₂0 (где х=0Л, 4¹ ₂,5, 5V₂, 0,9,10),—см Сернистый натрий. Полисульфиды натрия различного состава содержатся в технич м н о-госернистом натрии. Из представителей этого ряда известны: дисульфид Na ₂S г .трисул ьфи д Na _£S₃,тетрасульфид Na_vS₄и пентасульфид Na,S₆,H3 них наиболее устойчив Na₂S,. Многосернистый натрий (смесь полисульфидов) — желтая или коричневая твердая масса; для его получения вносят порошок серы в расплавленный кристаллич. сернистый натрий (Na₂S-9 Н₂0) и нагревают до растворения при 100°, затем выпаривают досуха; продукт содержит переменные количества S и Н₂0. Пентасульфид может быть получен также прокаливанием гипосульфита. Многосернистый натрий применяется при фабрикации сернистых красителей и в борьбе с вредителями виноградников. Г и д-р о с у л ь ф и д н а т р и я, сульфгидрат натрия, NaSIl,—в безводном виде Имеет С_пл_ около 350°; при нагревании до 500° разлагается naNa.,S и H₂S; легко растворим в воде, растворяется в метиловом и этиловом ах; сильно гигроскопичен; образует гидраты с 3, 2 и I¹2 молекулами П₂0 (обычная форма—NaSli-2 Н₂0). Получается путем насыщения раствора Na„S (либо NaOH) газообразным сероводородом: Na_ES-fH₂S=2 NaSIl. Технич. продукт содержит примесь Na₂S, Na,S0₃ и Na_sS₂O_s. Применяется неп юредст! енно в виде водного раствла и служит гл. обр. для денитрации волокна в производстве нитроцеллюлозного искусственного шелка.

Фтористый натр и й, флюорид натрия, NaF,—кристаллы уд. в 2,8; С„,. ок. 990°, 1 695°. В природной форме перед ставляет минерал вильомит; более распространены технически важные двойные флгоо-риды Na и А1—к риолит, A1F₃ · 3 NaF, и х иол ит, 3 Alj-5 NaF. О производстве и применении NaF см. Фтора соединения.

Хлористый натрий, NaCI,—см. Поваренная соль.

Б ром истый натрий, NaBr,—см. Брома соединения.

Йодистый натрий, NaJ,—см. Иода соединения.

Гипохлорит натрия, хлорноватистокислый натрий, NaClO. хлорат натрия, хлорноватокислый патрий. NaClO, и перхлорат натрия, хлорнокислый натрий, NaC10₄,—см. Хлора соединения.

Нитрат натрия, азотнокислый натрий, натриевая селитра, NaN0₃, см. Селитра.

Нитрит натрия, азотистокислый натрий, NaN0₂, ромбические призмы, уд. веса 2,17, 1°_пл. 271°. Растворимость в воде 83,3 : 100 при 15°; реакция растворов слабо щелочная. При действии кислот выделяет бурые пары окислов азота (в разбавленных растворах получается свободная азотистая кислота 1INO»). Нитрит легко образуется при действии различных восстановителей на нитрат NaN0₃; этот путь долгое время применялся и для технич. получения нитрита. В данное время нитрит вырабатывается исключительно из нитрозных газов, получаемых при дуговом методе фиксации атмосферного азота или при контактном окислении аммиака. Нитрозные газы по выходе из печи подвергают охлаждению и поглощают раствором едкого натра:

NO + NO2 + 2 NslO II =2Ν<ιΝθ2·|·Η2θ.

Обычно нитрит получают как побочный продукт при производстве азотной кислоты или нитратов, используя для этой цели остаточные нитрозные газы, отходящие из абсорбционных установок. Для поглощения окислов азота нередко вместо NaOH применяют раствор соды. Нитрит применяется в больших количествах для реакций дназотиро-вания,—гл.“ обр. при производстве органич. красителей; в последнее время его начали также применять для консервирования мяса.

II e p м а н г а н а т натри я, NaMn0₄,— см. Марганца соединения.

Сульфат натрия, сернокислый натрий, Na₂S0₄. Безводная соль полиморфна, имеет уд. вес 2,67—2,70; ее Г_пл. 884° и Г_кип. ~ 1 430-; о производстве и применении см. Сульфат. Водная форма, Na₂S0₄- 10 Н₂0,— см. Глауберова соль. Минералогии, формы, в виде которых Na₂S0₄ выкристаллизовывается из природных соляных бассейнов, довольно многочисленны; они представляют собою простые или двойные сульфаты, например: тенардит Na₂S0₄, мирабилит Na₂S0₄· 10 Н₂0, даранскит Na₂S0₄-NaN0₃· Н₂0, глазерит NaK_s(S0₄)₂, ac.TpaxaHHTNa₂S0₄· MyS0₄-4H₂0, лёвент 2 Na₂S0₄-2 MuS0₄-5 I1₂0, ваттоффит 3 Na₂S0₄-MgS0₄, глауберит Na₂S0₄-CaS0₄, ферринатрнт 3 Na₂S0₄Fe₂(S0₄)₃, натроалу-нит NaAl(S0₄(₂· Α1₂0₂·3 Н₂0 и др.

Бисульфат натрия, NaHS0₄, кристаллы триклинной системы, уд. веса 2,74, легко растворимые в воде; реакция растворов сильно кислая; из раствора при темпер m ре ниже 50° кристаллизуется в форме NaHSCV Н₂0, моноклин, системы. Получается как побочный продукт при производстве азотной кислоты (смотрите) из селитры; в этом виде он содержит значительные количества среднего сульфата Na₂S0₄ и пиросульфата Na₂S₂0₇, а также примесь солей Fe, А1, Са и Mg. Чистый бисульфат готовится нагреванием Na₂S0₄ с избытком серной кислоты и кристаллизацией из небольшого количества воды. Бисульфат является малоценным продуктом: при ограниченности его применения и массовой выработке, он иногда не использовался целиком и выбрасывался без утилизации. Прямое применение бисульфат находит в производстве фосфорнокислых удобрений, уксусной и высших жирных кислот, искусственного (вискозного) шелка, гипсового цемента, в кожевенном деле, для травления металлов,регенерации каучука и т.д., заменяя в этих случаях H₂S0₄: он перерабатывается также на средний сульфат и свободную H₂S0₄ либо на сульфат аммония.

Натриевые к в а с ц bi,NaAl(S0₄)_s· •12Н₂0,—см. Квасцы.

С у л ь ф ит натр и я.сернистокнслый натрий Na₂S0₃ и бисульфит натрия NaHSOj, см. Сульфаты.

Гипосульфит натри H,Na₂S₂0₃·

• 5 Н₂0,—см. Гипосульфит.

Гидросульфит натр и я, Na₂S₂0₄, и с у л ь ф о к с и л а т н а т р и я, NaIlS0₂, •см. Гидросульфит.

Персульфа т натр и я, надсерно-кислый натрий, Na₂S₂0₈,·—см. Перекиси.

Хромат и б и х р о м а т натрия, Na₂Cr0₄ и Na₂Cr₂0₇,—см. Хрома соединения.

К а р б о н а т и б и карбонат натрия, Ха₂С0₃ и NaHC0₃,—см. Сода двууглекислая.

П еркарбонат натрия, налу глекне-лый натрий, Na₂C0₄,—см. Перекиси.

С и л и к а т ы натр и я. В природе распространены сложные Na-содержащие силикаты, например н е ф е л и н, NaAlSiO,, я; а-д е и т или г л а у к о ф а н, NaAl(Si0₃)₂, а л ь б и т, NoAlSi₃0₈, цеолиты (натролит, -анальцим) и др. Искусственно получаемый метасиликат натрия Na₂SiG₃—см. Растворимое стекло.

Г. Э. m. XIV.

Фосфаты натрия. Многочисленные природные фосфаты содержат Na наряду с Са, А1, Мп или Be. Из искусственно получаемых фосфатов (смотрите Фосфора соединения) технич. применение имеет двупатри-евый ортофосфат, Na₂HP0₄-12 Н_гО, кристаллизующийся в моноклинной системе, уд. веса 1,53 и Г_пл 40°. Растворимость (безводной соли) в воде: при 0°—2,5 ч. при 100°—ок. 100 ч. в 100 ч. Н₂0. Его получают нейтрализацией фосфорной кислоты содой (до слабо щелочной реакции) и затем кристаллизуют из раствора, плотность которого должен быть ок. 27° В6. Фосфат натрия применяется в текстильном деле для отяжеления шелка и при крашении, для огнестойкой пропитки тканей, для получения глазурей, при паянии металлов, в технологии брожения как питательный материал для бактериальных культур и т. д. Двойной фосфат Na и аммония Na(NH₄)HP0₄-4 Н₂0 (моноклинные кристаллы удельного веса 1,55, ί°_η4 79^е)—употребительная соль в химич. анализе.

Бораты натрия—си. Бора соединении. Перборат натр и я, надборно-кислый натрий, NaB0₃,—см. Перекиси.

Формиат натрия, HCOONa, — см. Муравь иная кислота. Ацетат натрия. СН₃· COONa,—см. Уксуспая кислота.П а л ь-м итат, стеарат и о л е ат натрия— см. Мыловарение. Оксалат натрия, щавелевокислый натрий, Na₂C₂0₄,—см. Щавелевая кислота.

Аналитическое определение Na в Н.с. А.Качественные реакции. 1) Соли Na окрашивают пламя горелки в желтый цвет. 2) Раствор K₂II₂Sb>0₇ дает с солями Na мелкокристаллически it осадок кислого (двуметаллич.) ппроантимоната Xa₂H>Sb₂0₇ · 6 Н₂0. 3) Кремнефтористоводородная кислота H₂SiF« дает студенистый осадок Na₂SiF,. 4) Дпоксммипал кислота (ООСООН), дает на холоду кристаллический осадок Na-соли. а) Цинк-ураипл-ацетат в водно-овом растворе дает осадок Na-Zn-U О «-ацетата, NaZn(U0₂)₃(CH₃ С00)₃ 6 Н₂0. 6) Магний-у ранил-ацетат η овом растворе или кобальт-ураннл-ацетат в разбавленном уксуснокислом растворе дают аналогичные осадки тройных ацетатов желтого цвета. 7) Раствор К-ВИштрита в присутствии CsN0₂ (~! %) дает желтый осадок тройного нитрита, состава С ΝαΝ0₂· 9 CsN0»-5Bi(N0₂)₃. См. Микроххшичеотй анализ.

Б. Количественное определение Na. 1) Весовым путем: а) в виде хлороплатината натрия Na₂PtCI_e> отделяемого от соответствующего К-со-единения растворением первого в е; б) в виде NaCl, после отделения Na от остальных металлов (калий м. б. выделен в виде KBF₄); в) в виде суммы сульфатов натрия и калия (после удаления других металлов), определяя в ней общее количество серной кислоты. Если общий вес Na₂S0₄-K₂S0₄ равен Ь, а отвечающее ему общее количество H₂S0₄ равно а, то количество Na₂S0₄ (ж) м. б. вычислено по ф-ле:

ж=4,41 (1,78 а-Ь).

2) Объемным путем, по Окатову: осаждают Na в виде соли диоксивинной к-ты, растворяют в H₂S0₄ и титруют органич. анион оксидиметрически, при помощи К Μ η Οι. 3) Колориметрии, путем: осаждают Na в виде Na-Zn-UO.-ацетата (смотрите выше), растворяют последний в уксусной кислоте, прибавляют определенное количество K₄Fe(CN)_B и колорвметрируют по образующемуся краспо-бурому окрашиванию раствора.

Лит.: Менделеев Д. M, Основы химии, 9 пзд., гл. 12 и дополнения к ней, М.—Л., 1928; Ф о к и н Л. Ф., Обзор химич. промышленности в России, ч. 1, гл. 4, II. 1920; О m e I i n s Handbuch d. anorgan. Cheinie, 8 Aufl., System-Nummer 21 (Natrium), 8 Aufl., B., 1928; Ephraim F., Anorganische Chemie, 4 Aufl., Dresden—I.pz., 1929; Ult. Enz., B. 8- В. Янковсний.