나트륨은 반응성이 높은 금속이므로 자연에서 순수한 형태로 존재하지 않습니다. 그것은 일반적으로 다른 원소와 결합 된 것으로, 주로 염화나트륨 (NaCl) 형태로 발견됩니다. 더 일반적으로 테이블 소금으로 알려져 있습니다. 나트륨이 화합물에서 분리되는 방법은 다음과 같습니다.
1. 전기 분해 :
* 다운 프로세스 : 이것은 나트륨을 생산하는 주요 방법입니다. 여기에는 특수 설계된 세포에서 용융 클로라이드 (NACL)의 전기 분해가 포함됩니다.
* 용융 소금 : 염화나트륨은 고온 (~ 800 ° C)에서 녹습니다. 이를 통해 이온 (Na+ 및 Cl-)이 전기 분해 공정을 촉진하여 자유롭게 움직일 수 있습니다.
* 전기 분해 셀 : 셀은 강철 음극 (음성 전극)과 흑연 양극 (양의 전극)으로 구성됩니다.
* 반응 : 전류가 용융 소금을 통과하면 다음 반응이 발생합니다.
* 음극에서 :Na + + E- → NA (나트륨 이온은 전자를 얻고 나트륨 금속을 형성합니다)
* 양극 :2Cl- → Cl2 + 2E- (염화물 이온은 전자를 잃고 염소 가스를 형성합니다)
* 분리 : 녹은 소금보다 가벼운 나트륨 금속은 세포의 상단으로 떠 다니며 수집됩니다. 염소 가스도 별도로 수집됩니다.
2. 역사적 방법 :
* Humphry Davy (1807) : Davy는 용융 수산화 나트륨 (NAOH)의 전기 분해를 사용하여 나트륨을 최초로 분리했습니다.
* Castner 프로세스 : 이 과정은 용융 수산화 나트륨의 전기 분해를 포함 하였다. 다운 프로세스보다 효율적이지 않았으며 더 이상 상업적으로 사용되지 않습니다.
기억해야 할 핵심 사항 :
* 높은 반응성 : 나트륨은 반응성이 높고 물과 공기와 쉽게 반응합니다. 따라서 화재 및 폭발을 방지하려면 특별 처리 절차가 필요합니다.
* 다운 프로세스 효율성 : Downs 공정은 매우 효율적이며 고품질 나트륨 금속을 생산하여 상업용 생산에 선호되는 방법입니다.
나트륨 사용 :
* 화학 물질 : 나트륨은 수산화 나트륨 (NAOH), 탄산나트륨 (NA2CO3) 및 중탄산 나트륨 (NAHCO3)을 포함한 수많은 화학 물질의 생산의 핵심 성분입니다.
* 금속 합금 : 그것은 원자로에 사용하기위한 납-소체 합금과 같은 다양한 금속 합금의 생산에 사용됩니다.
* 조명 : 나트륨 램프는 고효율로 인해 거리 조명 및 기타 응용 분야에 사용됩니다.
나트륨의 분리는 일반적인 화합물을 수많은 산업 응용 분야를 갖는 귀중한 금속으로 변형시키는 놀라운 과정입니다. 반응성 요소의 잠재력을 잠금 해제하는 데있어 전기 분해의 힘을 강조합니다.
