钠钾合金

鈉鉀合金是鈉（Na）和鉀（K）的合金，英文寫作NaK，常發音成'knack'[1]。值得注意的是它在室溫下為液態。市场上有不同级别的钠钾合金出售。钠鉀合金与空氣和水剧烈反應，使用时必須注意。即使少至1克的钠钾合金仍可造成火災或爆炸。

钠钾合金
识别
CAS号 11135-81-2  checkY
性质
化学式 N/A
N/A g·mol⁻¹
外观 液態金屬
密度 可变，约 0.866 g/mL
危险性
主要危害 可燃 (F)，腐蚀性 (C)
若非注明，所有数据均出自标准状态（25 ℃，100 kPa）下。

物理性質

含有40%至90%（以重量计）钾的钠钾合金在室温下为液体。其中熔点最低的合金（低共熔混合物）含有78%的钾与22%的钠，在 -12.6 到 785 °C 都为液态，21和100°C时的密度分别为 866 kg/m³ 和 855 kg/m³，比水略輕。[2]鈉鉀合金與水產生劇烈反應，需被儲存於己烷或其它碳氫化合物裡。若有高純度及低氧化需求，也可儲存於鈍氣之中（通常是乾燥的氮氣或是氬氣）。[3]

當鈉鉀合金曝露於空氣中時，表層將產生黃色的超氧化鉀，可能會起火燃燒。這個超氧化物會與有機物起爆炸性反應。鈉鉀合金密度不高，會浮於多數碳水化合物上，但沉於較輕的礦物油中。需要注意的是，若表層有超氧化物，將鈉鉀化物以此方式保存並不安全。

鈉鉀合金的表面張力非常高，所以液滴會形成小圓麵包狀。它的熱容982 J/(kg.K)約為水的四分之一，但是熱傳速率比水快，因為有著較高的熱傳係數。[4]

使用

冷卻劑

钠钾合金可作为冷却剂应用于實驗室的快中子反应器（Fast neutron reactor）中。不同於商業化的設備，這需要頻繁的關閉和抽油(defuel)。使用鉛或純鈉，在實際反應器中使用的其他的材料，將需要持續加熱冷卻劑以使之保持液態。使用NaK即克服此問題。因此，NaK 在其他許多熱傳導應用中使用。

蘇聯RORSAT雷達衛星即是由NAK-冷卻反應器提供動力。除了寬的液態溫度範圍之外，重要的是在真空中，NAK有非常低的蒸氣壓。但是一些冷卻劑洩漏時，NaK飛沫將造成嚴重的太空垃圾危害。

反應試劑

鈉鉀合金也可以作為許多反應的試劑，包括合成異丁苯丙酸的前體。

乾燥劑

钠和钾都可用于干燥蒸馏前的溶剂，但不加热时，反应仅限于固体表面发生。随着反应进行，氧化物的生成也减慢了反应速率。钠钾合金作为干燥剂则可避免以上问题，能作为金属有机化學中常用的干燥剂、除氧试剂、还原剂等，在金属有机化學中有着很大的优势，用途很广。

危险性

接触水、氧气、卤素、氧化剂、酸、二氧化碳、四氯化碳、氯仿、二氯甲烷及氯甲烷等能引起燃烧爆炸。 处置方法：乾砂、石粉、乾土; 不可接觸水、泡沫、四氯化碳和二氧化碳。

制备方法

在氩气保护下，将新剪开的金属钾和金属钠按质量比为3：1的比例投入到反应瓶中，逐渐摇晃，两种金属表面逐渐液化，继续摇晃至完全液化，得液态钠钾合金。

參考資料
  1. Houghton, Rick, Emergency Characterization of Unknown Materials （页面存档备份，存于）, CRC Press, 2007, p.89
  2. (PDF). BASF. [2009-03-05]. （原始内容 (PDF)存档于2007-09-27）.
  3. Strem Chemical. . [4 April 2012]. （原始内容存档于2018-07-19）.
  4. . NordicHardware. 2010-01-10 nordichardware.com
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