Щелочные металлы нельзя хранить на открытом воздухе

Обновлено: 06.01.2025

Щелочные металлы – представители химически активных неорганических веществ: калий, натрий, литий, цезий, рубидий, франций. Их широко используют в быту, технике, различных промышленных и научных областях, производстве других металлов и сплавов: в источниках тока, аккумуляторах; в противогазах и дыхательных аппаратах; в оптических приборах, оружейных прицелах ночного видения; в составе лекарственных средств; в роли катализаторов химических процессов; изотопы цезия входят в состав средства для стерилизации медицинских инструментов; соединения рубидия используют не только в химической, но и в атомной промышленности.

Металлы этой группы очень опасны, так как способны воспламеняться просто от контакта с водой или кислородом воздуха, поэтому работать с ними нужно очень осторожно и хранить в особых условиях.

Какие факторы влияют на срок хранения

Соприкосновение щелочных металлов с влагой приводит к бурной химической реакции, выделению большого количества тепла, разогреву веществ и выделению водорода, в результате возможно воспламенение или даже взрыв. При этом образуются щелочи – очень активные соединения, вызывающие ожоги. Поэтому опасно содержать щелочные металлы в помещениях с повышенной влажностью.

Для работы с такими агрессивными веществами необходим вытяжной шкаф, обитый внутри стальными листами, поддон с асбестовым ковриком, далеко от источника влаги и огня. Безопасно хранить такие металлы, залитыми обезвоженным трансформаторным маслом или керосином, чтобы не допустить контакта чистого металла с воздухом.

Очень легкий литий в керосине всплывает на поверхность, поэтому его дополнительно прижимают сеткой или хранят под слоем вазелина, парафина.

Керосин, применяемый для хранения в нем активных металлов, необходимо периодически проверять на влажность. Для этого к небольшому количеству испытуемого керосина добавляют кусочек натрия. Если не появились пузырьки газа (водорода), керосин считается качественным.

Тара после щелочных металлов обезвреживается этиловым спиртом. Отходы и обрезки металлов необходимо собирать в отдельные банки с керосином для последующей утилизации.

Выбрасывать такие отходы в канализацию категорически запрещено.

Ненужные остатки калия и натрия не следует накапливать больше 2 грамм, а утилизировать в тот же день. Сначала отходы нужно растворить в этиловым спирте, приливая его небольшими порциями. Полученный раствор сильно разбавляют водой и только после этого уже можно сливать в канализацию.

Если условия хранения не соблюдались и произошло возгорание, тушить следует сухим песком или с помощью порошкового огнетушителя. Воду применять в этом случае нельзя.

Как хранить

Использование и хранение щелочных металлов требует строгого соблюдения особых правил. Необходимо создать условия, не допускающие их контакт с воздухом во избежание взрывов и пожаров.

Хранят металлы щелочной группы залитыми слоем обезвоженного керосина в стеклянной или фарфоровой емкости, плотно закрытой корковой или пластиковой пробкой (не рекомендуют использовать притертые пробки). Стеклянные банки помещают в металлический ящик с песком, оборудованным специальными ячейками.

Чтобы убедиться в годности керосина для хранения в нем щелочных металлов, проводят качественный анализ на влажность. Для этого в пробирку с керосином вносят небольшую порцию металлического натрия. Наполнитель считается качественным, если не появились пузырьки газа (водорода). Процесс необходимо проводить под вытяжкой в лабораторных условиях.

Как необходимо хранить щелочные металлы

Правила безопасного хранения химических реактивов

Приказ по хранению хим.реактивов в кабинете химии составляется непосредственно руководителем образовательного учреждения. При составлении такого Приказа рекомендуется пользоваться положениями следующих документов: «Техника безопасности при работе в аналитических лабораториях (общие положения). Методические рекомендации. ПНД Ф 12.13.1-03» (утв. ФГУ «Центр экологического контроля и анализа» 04.09.2003); Письмо Минобразования РФ от 12.07.2000 N 22-06-788 «О создании безопасных условий жизнедеятельности обучающихся в образовательных учреждениях»; «Проверка пригодности к применению в лаборатории реактивов с истекшим сроком хранения по результатам внутрилабораторного контроля точности измерений. Рекомендация. МИ 2600-2000» (утв. УНИИМ Госстандарта РФ 12.06.2000); «Государственная система обеспечения единства измерений, Стандартные образцы состава и свойств веществ и материалов. Основные положения. ГОСТ 8.315-97» (введен Постановлением Госстандарта РФ от 10.11.1997 N 365).

Ниже приведены выдержки из ПНД Ф 12.13.1-03, касающиеся безопасного хранения хим. реактивов в кабинетах химии, лабораториях.

5. ПРАВИЛА БЕЗОПАСНОГО ХРАНЕНИЯ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКТИВОВ

5.1 Общие положения.

5.1.1 Лабораторные запасы реактивов должны храниться в специально оборудованных, хорошо вентилируемых, сухих помещениях (складах) согласно разработанной в лаборатории схеме размещения реактивов.

5.1.2 При размещении реактивов на складах следует неукоснительно соблюдать порядок совместного хранения пожаро- и взрывоопасных веществ. Не разрешается совместное хранение реактивов, способных реагировать друг с другом с выделением тепла или горючих газов. Запрещается также совместно хранить вещества, которые в случае возникновения пожара нельзя тушить одним огнетушащим средством.

5.1.3 Запрещается расфасовывать сыпучие вещества на складе.

5.1.4 Основным правилом при хранении и отборе реактивов является предохранение их от загрязнения.

5.1.5 На всех склянках с реактивами должны быть этикетки с указанием названия, квалификации и срока годности [13].

5.1.6 Реактивы, которые нельзя хранить в стеклянной таре, помещают в тару из материалов, устойчивых к действию данного реактива. Например, плавиковую кислоту и щелочи хранят в бутылях из полиэтилена.

5.1.7 Реактивы, разлагающиеся или изменяющие свои свойства под действием света (например, диэтиловый эфир, пероксиды, соли серебра), хранят в склянках из темного или желтого стекла.

5.1.8 Гигроскопические вещества и вещества, окисляющиеся при соприкосновении с воздухом, должны храниться в герметичной таре. Для герметизации пробок используют парафин.

5.1.9 Отработанные реактивы необходимо сливать в отдельные склянки для последующей переработки или передачи в организации, занимающихся утилизацией химических веществ. Сливать концентрированные кислоты, щелочи, ядовитые и горючие вещества в канализацию запрещается!

5.2 Хранение химических реактивов в лаборатории

5.2.1 В рабочих помещениях допускается хранить нелетучие, непожароопасные и малотоксичные твердые вещества и водные растворы, разбавленные кислоты и щелочи, в количествах, необходимых для анализов.

5.2.2 Концентрированные кислоты в объеме не более 2 дм3 хранятся в стеклянной посуде с притертыми стеклянными крышками или пластмассовыми пробками в эксикаторе или стеклянной емкости с крышкой в вытяжном шкафу. Для лучшей герметичности надевают резиновые колпачки.

5.2.3 Концентрированные растворы щелочей хранят в вытяжном шкафу, отдельно от кислот, в
полиэтиленовой таре. Вместе с щелочами хранится аммиак.

5.2.4 Хранение легковоспламеняющихся жидкостей (ЛВЖ) допускается в толстостенных, снабженных герметичными пробками бутылях, вместимостью не более 1 дм3, особо опасные ЛВЖ — в объеме не более суточной потребности (Таблица 1). Бутыли с ЛВЖ помещают в специальные металлические ящики вдали от источников тепла и окислителей (хлоратов, нитратов, азотной кислоты, перекиси водорода, перманганатов).

5.2.5 Четыреххлористый углерод и хлороформ хранят в нижнем отделении вытяжного шкафа.

5.2.6 Склянки с концентрированным бромом хранят в коробке или полиэтиленовой банке с листовым асбестом в закрывающемся сейфе. Бромная вода хранится в склянках с колпачками, за неимением последних допускается хранение в эксикаторе с притертой крышкой в вытяжном шкафу.

5.2.7 Органические вещества с резким раздражающим запахом (пиридин, изоамиловый спирт и др.) хранятся в склянках, хорошо закрытых пробками с резиновыми колпачками.

5.2.8 Металлическая ртуть и другие ядовитые вещества (Приложение 3) хранятся в запирающихся шкафах (сейфах) в строгом соответствии с инструкциями по их хранению.

5.2.9 Едкие вещества (железо треххлористое, йод, триэтаноламин, валериановая, пропионовая и др. органические кислоты) хранятся в стеклянной посуде с притертыми пробками в металлическом ящике под вытяжным шкафом. Для лучшей герметичности на пробки надевают резиновые колпачки.

5.3 Правила хранения пожароопасных реактивов

К пожароопасным относятся огнеопасные, самовоспламеняющиеся (Приложение 4) и взрывоопасные (Приложение 5) вещества.

5.3.1 Запасы пожароопасных реактивов должны храниться в изолированных, хорошо вентилируемых помещениях вдали от отопительных приборов и прямых лучей солнца.

5.3.2 Помещения для хранения пожароопасных веществ должны быть оснащены противопожарными средствами: порошковыми огнетушителями, сухим песком, лопатами, ведрами, листовым асбестом, кошмой, суконными одеялами и рукавицами. Тушение пожара водой и воздушно-механической пеной недопустимо!

5.3.3 В местах хранения пожароопасных реактивов запрещено размещать посторонние предметы и мебель, загромождающие доступ к средствам пожаротушения.

5.3.4 Хранение пожароопасных веществ допускается в строго соответствующей таре, имеющей этикетки с точным наименованием вещества и надписью «Огнеопасно» («Взрывоопасно»).

5.3.5 Совместное хранение в одном помещении самовоспламеняющихся, огнеопасных и взрывоопасных веществ не допускается. При отсутствии отдельных помещений допускается хранение небольших количеств (10 — 15 г) вышеназванных веществ в одном помещении, но в отдельных, плотно закрывающихся железных шкафах.

5.3.6 Не разрешается также совместно хранить вещества, которые способны при своем взаимодействии вызывать образование пламени или выделять большое количество тепла. Так, щелочные металлы и белый фосфор нельзя хранить с элементарными бромом и йодом, сильные окислители (бертолетову соль, марганцевокислый калий, перекиси) — с восстановителями (углем, серой, крахмалом, фосфором) и т.п.

[13] ГОСТ 3885-73. Реактивы и особо чистые вещества. Правила приемки, отбор проб, фасовка, упаковка и маркировка.

Огнеопасные легковоспламеняющиеся и горючие вещества — вещества, воспламеняющиеся от действия на них открытого огня или от нагревания, должны храниться в условиях, исключающих влияние высоких температур, а также контакт с самовоспламеняющимися реактивами.

Алюминон
Амилацетат, этилацетат
Ароматические соединения (бензол, толуол, ксилол)
Ацетальдегид
Ацетон
Гексан
Диоксан
Диметилглиоксим
Диметилсульфид
Калий надсернокислый
Камфора
Кислоты масляная, муравьиная, салициловая, уксусная
Кремний
Лигроин
Масла органические
Метилизобутилкетон, метилэтилкетон

Натрий гидросернокислый
Нафталин
Нитролаки, нитроэмали
Нитроцеллюлоза
Пиридин
Пиробензол
Селен
Сера
Сероуглерод
Скипидар
Спирты (этиловый, метиловый, бутиловый, амиловый и др.)
Стирол
Углеводороды (бензин, газолин, керосин и др.)
Уротропин
Фосфор красный
Эфиры (петролейный, диэтиловый, амиловый и др.)

Самовоспламеняющиеся вещества — вещества, способные самопроизвольно воспламеняться без действия на них открытого огня или нагревания. Взаимодействуя с воздухом, водой и горючими веществами они способны образовывать взрывчатые смеси, поэтому даже временно нельзя оставлять их на хранение вместе с другими реактивами.

1 Щелочные металлы хранят под слоем обезвоженного керосина или масла без доступа воздуха в толстостенной, тщательно закупоренной таре и в металлических ящиках с плотно закрывающимися крышками, стенки и дно которых выложены асбестом.

Взрывоопасные вещества — вещества, способные разлагаться со взрывом от внешнего теплового или электрического источника, от удара, трения, детонации, контакта с другими веществами. Взрывоопасные вещества хранятся обособленно от других в изолированном отсеке помещения в исправной таре, специально предназначенной для этих целей.

Правила работы и хранения щелочных металлов

2. Хранят щелочные металлы и работают с ними вдали от воды, водных растворов и галоидированных (смесь газов или легкоиспаряющихся жидкостей) жидкостей. Куски металлов хранят в фабричной упаковке. На банке и металлическом кожухе делают полоски-наклейки красного и зеленого цветов. Слой изолирующей жидкости (керосина) в банке над поверхностью металла должен быть не менее 10—15мм. Банку закрывают пропарафиненной пробкой или пластмассовой навинчивающейся крышкой.

3. При опытах с щелочными металлами их поверхность предварительно очищают от пероксидов. Пинцетом вынимают из банки кусок металла, помещают его в заполненную керосином чашку с плоским дном и в ней, очистив от налета, нарезают на порции необходимой величины. Непосредственно перед опытом очищенные кусочки достают пинцетом из керосина, быстро и тщательно осушают фильтровальной бумагой и используют по назначению. Если после опыта остается немного металла, кусочки полностью растворяют в этиловом спирте и выливают в канализацию.

4. Все работы с щелочными металлами проводятся с применением средств индивидуальной защиты, т.к. при попадании на кожу или влажную одежду кусочков металлов возможны химические ожоги и даже воспламенение.

5. Хранят щелочные металлы в переносном металлическом ящике-сейфе, который при пожаре подлежит выносу в первую очередь.

6. Металлический натрий (а также калий, литий) для малоопытного или небрежно относящегося к соблюдению правил безопасности работника представляет большую опасность — об этом свидетельствует сравнительно большое число пожаров и взрывов,, имеющих место в лабораториях.

7. Работа с натрием: Тщательно следите за тем, чтобы в посуде после окончания работы не остался натрий. Спустя некоторое время он покроется белой пленкой гидроокиси и по ошибке можно для мытья этой посуды применять воду, а это повлечет взрыв или загорание. Эти правила необходимо соблюдать при работе со всеми щелочными металлами, а также при хранении их.

8. Работа с литием: Работникам, имеющим дело с литием, необходимо соблюдать правила техники безопасности, принятые в химической промышленности для работы со щелочными металлами. Работа с литием в атмосфере воздуха относится к категории взрывопожароопасных. При горении лития образуется густой дым его конденсатов и соединений. Температура самовоспламенения лития на воздухе 640 °С. Температура горения 1300 °С.

Утилизация щелочных металлов

· Щелочные металлы относятся к химически активным элементам, это значит, что придерживаться строгих правил техники безопасности нужно не только при хранении и работе с ними, но и при утилизации их остатков.

· Основное правило – грамотная организация работы в лаборатории, которая каждый раз должна заканчиваться уничтожением остатков. Своевременная утилизация позволит избежать накопления вещества и загрязнения окружающей среды, т.к. большие количества отходов щелочных металлов утилизируют путем сжигания на открытых площадках. Аэрозоли гидроксидов, которые получаются в результате горения, несут прямую угрозу экологии.

· Утилизация отходов лития зависит от состояния вещества. Небольшие твердые кусочки размером с горошину растворяют в большом количестве холодной воды в вытяжном шкафу. А вот дисперсии лития в углеводородном растворителе нельзя растворять в воде, т.к. ей свойственна высокая реакционная способность. В этом случае в растворитель постепенно добавляют этиловый спирт.

· Отходы натрия также можно утилизировать в холодной воде, но во избежание воспламенения высвобождающегося водорода поверх воды следует налить слой бензина (3-5 см). Этот способ удобен для уничтожения небольших кусочков натрия, которые поочередно опускаются в колбу до полного растворения. Для разложения дисперсий натрия используют безводный спирт: его добавляют по капле без доступа воздуха.

· Отходы калия нужно уничтожать немедленно в небольшом количестве этилового или изопропилового спирта. Для ускорения реакции в последний можно добавить до 2% воды.

· Помните, что остатки калия и натрия хранить в одной емкости недопустимо, т.к. это может привести к образованию сплава. В комнатной температуре при определенном соотношении компонентов он может превратиться в жидкость, а это лишняя опасность.

· Все процедуры по утилизации рекомендуется осуществлять в вытяжном шкафу при закрытых створках. Также нелишним будет приготовить средства пожаротушения.

В ходе данной работы мы определили основные химические свойства щелочных металлов, выявили промышленные способы их получения и историю открытия каждого из металлов.

Мы выяснили применение металлов и соединений металлов.

Самое главное, мы узнали, как распознать отравление человека щелочными металлами и узнали действия по оказанию первой медицинской помощи в случае отравления.

Также мы рассмотрели правила работы и хранения щелочных металлов, порядок их утилизации.

Читайте также: