ملغم الصوديوم

تخليق ملغم الصوديوم

ملغم الصوديوم ، صيغته الكيميائية الشائعة Na(Hg)، هو سبيكة من الزئبق والصوديوم . يُستخدم مصطلح " الملغم" للإشارة إلى السبائك والمركبات بين الفلزية والمحاليل (سواء الصلبة أو السائلة) التي يكون الزئبق مكونًا رئيسيًا فيها. غالبًا ما تُستخدم ملغمات الصوديوم في التفاعلات كعوامل اختزال قوية، وتتميز بسهولة التعامل معها مقارنةً بالصوديوم الصلب. كما أنها أقل تفاعلًا مع الماء، وغالبًا ما تُستخدم كمعلق مائي.

استُخدم ملغم الصوديوم ككاشف في وقت مبكر من عام 1862. [ 1 ] ووصف ج. ألفريد وانكلين طريقة للتخليق في عام 1866. [ 2 ]

البنية والتركيبات

لا توجد صيغة كيميائية محددة تُنسب إلى "ملغم الصوديوم". يُعدّ كل من Na₅Hg₈ وNa₃Hg مركبات معروفة جيدًا. في ملغم الصوديوم، تتمدد المسافات بين ذرات الزئبق لتصل إلى حوالي 5 أنغستروم، مقارنةً بحوالي 3 أنغستروم في الزئبق نفسه. [ 3 ] عادةً ما تُصنّف الملغمات بناءً على النسبة المئوية الوزنية للصوديوم. تكون الملغمات التي تحتوي على 2% صوديوم صلبة في درجة حرارة الغرفة، بينما تبقى بعض الملغمات المخففة سائلة. [ 4 ]

مخطط طور نظام سبيكة الصوديوم والزئبق.

تحضير

يذوب الصوديوم المعدني في الزئبق تفاعلاً طارداً للحرارة ، أي مصحوباً بانطلاق حرارة، ولذلك، يُعدّ تكوين ملغم الصوديوم خطيراً للغاية لاحتمالية توليد شرارات. [ 5 ] تتسبب هذه العملية في غليان موضعي للزئبق، ولهذا السبب يُجرى التكوين عادةً في خزانة تهوية، وغالباً ما يُستخدم فيه تقنيات خالية من الهواء ، مثل التخليق تحت البارافين السائل اللامائي. يمكن تحضير ملغم الصوديوم في المختبر عن طريق إذابة معدن الصوديوم في الزئبق أو العكس. [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] يمكن شراء ملغم الصوديوم من متاجر توريد المواد الكيميائية.

الاستخدامات

يُستخدم ملغم الصوديوم في الكيمياء العضوية كعامل اختزال قوي ، وهو أكثر أمانًا في التعامل من الصوديوم نفسه. ويُستخدم في تحلل إيميد ، وكذلك لاختزال الكيتونات العطرية إلى هيدرولات. [ 9 ]

يُستخدم ملغم الصوديوم في تصميم مصباح الصوديوم عالي الضغط لتوفير الصوديوم لإنتاج اللون المناسب، والزئبق لتخصيص الخصائص الكهربائية للمصباح.

التحليل الكهربائي لخلايا الزئبق

يُعدّ ملغم الصوديوم منتجًا ثانويًا للكلور الناتج عن التحليل الكهربائي باستخدام خلية الزئبق . في هذه الخلية، يُحلل محلول ملحي (محلول مركز من كلوريد الصوديوم ) كهربائيًا بين مهبط من الزئبق السائل ومصعد من التيتانيوم أو الجرافيت . يتكون الكلور عند المصعد، بينما يذوب الصوديوم المتكون عند المهبط في الزئبق، مُكَوِّنًا ملغم الصوديوم. عادةً ما يُسحب ملغم الصوديوم هذا ويُفاعل مع الماء في "خلية تحلل" لإنتاج غاز الهيدروجين ومحلول مركز من هيدروكسيد الصوديوم والزئبق لإعادة تدويره خلال العملية. من حيث المبدأ، ينبغي إعادة تدوير كل الزئبق بالكامل، ولكن حتمًا يضيع جزء صغير منه. نظرًا للمخاوف بشأن تسرب هذا الزئبق إلى البيئة، يتم استبدال عملية خلية الزئبق عمومًا بمحطات تستخدم مهبطًا أقل سمية.

مراجع

  1. أتكينسون، إي. (1862). "41. إشعارات كيميائية من مجلات أجنبية". مجلة لندن وإدنبرة ودبلن الفلسفية ومجلة العلوم . 24 (161): 305-311 . doi : 10.1080/14786446208643359 .
  2. وانكلين، ج. ألفريد (1866). "الثاني عشر - حول طريقة جديدة لتكوين أجسام عضوية معدنية" . مجلة الجمعية الكيميائية 19 : 128-130 . doi : 10.1039/JS8661900128 .
  3. غرينوود، نورمان ن.؛ إيرنشو، آلان (1997). كيمياء العناصر ( الطبعة الثانية). باتروورث-هاينمان. doi : 10.1016/C2009-0-30414-6 . ISBN  978-0-08-037941-8.
  4. كيث ر. بوسزيك، "ملغم الصوديوم"، في موسوعة الكواشف للتخليق العضوي، 2001، جون وايلي. doi : 10.1002/047084289X.rs040
  5. دبليو. 4 آر بي. رينفرو جونيور وسي آر هاوزر (1993). "ثلاثي فينيل ميثيل الصوديوم" . التخليق العضوي{{cite journal}}: CS1 maint: أسماء رقمية: قائمة المؤلفين ( رابط ) ؛ المجلدات المجمعة ، المجلد 2، صفحة 607  .
  6. 3% صوديوم في الزئبق: بابكوك، إس إتش؛ لانكليم، إتش بي؛ فوبيكا، إي. (2007). "ملغم الصوديوم". التخليق غير العضوي . المجلد 1. الصفحات 10-11 . doi : 10.1002/9780470132326.ch4 . ISBN   978-0-470-13232-6.
  7. انظر الملاحظات في كتاب ريتشارد ن. ماكدونالد وتشارلز إي. راينيك (1988). "حمض ترانس-3،5-سيكلوهكسادين-1،2-ثنائي الكربوكسيلي" . التخليق العضويالمجلدات المجمعة ، المجلد 6، صفحة 461  .
  8. طريقة تحضير Na(Hg) بإضافة الصوديوم إلى الزئبق: توني سي تي تشانغ، مايرون روزنبلوم، ونانسي سيمز (1993). "فينيلية الإينولات باستخدام مكافئ كاتيون فينيل" . التخليق العضوي{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list ( link ) ; Collected Volumes , vol. 8, p. 479  .
  9. باخمان، دبليو إي (فبراير 1933). "آلية الاختزال بواسطة ملغم الصوديوم والكحول. 1. اختزال الكيتونات العطرية إلى هيدرولات". مجلة الجمعية الكيميائية الأمريكية . 55 (2): 770-774 . doi : 10.1021/ja01329a051 . ISSN 0002-7863 .