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堿金屬的原子體積較大,因為堿金屬在元素周期表第一列,所以在同排元素中,鋰、鈉、鉀、銣、銫、鈁這些堿金屬半徑相對很大。而且他們的最外層只有一個電子參加成鍵,沒有形成8電子的穩定結構,形成的鍵叫做金屬鍵,比共價鍵,離子鍵要弱,所以在固體中原子間相互作用較弱,金屬鍵很容易斷裂,所以堿金屬的熔點和沸點都較低。

金屬的熔沸點主要取決于其中的金屬鍵強度。金屬陽離子的電荷越高,半徑越小,則金屬鍵的強度越大。LI,Na,K,Rb,Cs為同主族元素,原子半徑依次增大,電荷相同。因此,隨著半徑的增大,金屬鍵依次減弱,所以熔沸點逐漸降低。

大多數堿金屬有多種用途。銣或銫的原子鐘是純堿金屬最著名的應用之一,其中以銫原子鐘最為精準。鈉化合物較為常見的一種用途是制作鈉燈,一種高效光源。鈉和鉀是生物體中的電解質,具有重要的生物學功能,屬于膳食礦物質。

堿金屬在自然界的礦物是多種多樣的,常見的分類如下:

1、鋰:鋰輝石、鋰云母、透鋰長石

2、鈉:食鹽(氯化鈉)、天然堿(碳酸鈉)、芒硝(十水硫酸鈉)、智利硝石(硝酸鈉)

3、鉀:硝石(硝酸鉀)、鉀石鹽(氯化鉀)、光鹵石、鉀鎂礬、明礬石(十二水硫酸鋁鉀)

4、銣:紅云母、銣銫礦

5、銫:銣銫礦、銫榴石

堿金屬主要應用:

純鈉可用于制作鈉燈,一種十分高效的光源;還可以用來拋光其它金屬的表面。鈉化合物也有十分廣泛的用途,比如常見的食鹽就是氯化鈉;常用的肥皂是鈉的脂肪酸鹽。

鉀是植物重要的營養元素,因此鉀的化合物常被用做化肥。氫氧化鉀是一種強堿,被用來控制各種體系的pH值。

銣和銫常用于制作原子鐘。銫原子鐘極其精確,如果一臺銫原子鐘從8千萬年前的恐龍時代開始運行到今天,它的偏差不會超過4秒。因此銫原子被用來定義“秒”單位。銫常添加在石油工業所用的鉆井液中。銣離子常用于制作紫色焰火。

堿金屬的化學性質具體如下:

1、都是銀白色的金屬、密度小、熔點和沸點都比較低、標準狀況下有很高的反應活性。

2、它們易失去價電子形成帶一個單位正電荷的陽離子。

3、它們一般質地較為柔軟,可以用刀切開,露出銀白色的剖面;由于能和空氣中的氧氣反應,剖面暴露于空氣中將很快失去光澤。

4、由于堿金屬化學性質都很活潑,貯存時一般將它們放在礦物油中,或封于稀有氣體中保存,以防止其與空氣或水發生反應。

5、在自然界中,堿金屬元素只有化合態,不能以穩定單質形式存在。堿金屬都能和水發生激烈的反應,生成堿性的氫氧化物,其反應能力與劇烈程度隨著原子序數的增大而越強。

堿金屬硅酸鹽類涂料,俗稱水玻璃涂料,它是以硅酸鉀或者硅酸鈉為膠體材料的一類無機高分子涂料。通常由交接材料、顏料、及分散劑混合攪拌而成。主要產品隨著水玻璃的類型不同,大致可以分為鉀水玻璃涂料、鋰水玻璃涂料、鈉水玻璃涂料、鈉鉀水玻璃涂料四種。其中鋰水玻璃較昂貴,鉀水玻璃涂料價格比鈉水玻璃貴。

堿金屬硅酸鹽涂料的優點很多,具有優良的耐水性、耐老化、耐熱性、耐酸、耐凍融、耐沾污、滲透力強、抗紫外線等性能。并且涂料以水為介質,無毒無味,不含voc揮發性有機化合物、施工方便等等。

以硅凝膠為主要成分的涂膜具有堅硬、耐磨、耐熱耐火、抗靜電、抗污染、耐酸堿、耐光、耐水等優異性能。因此可以廣泛的運用于建筑涂料、耐熱防火涂料、地板涂料、路標涂料、船舶涂料、橋梁涂料,以及運用于文物古跡的保護整修工作中。

據了解,堿金屬是活潑金屬,它一般易與水反應生成可溶性強堿,它對人體或動物有強烈的腐蝕性,具體如下:

一、惡化焦炭冶金性能。

堿金屬首先吸附在焦炭的氣孔,而后逐漸向焦炭內部的基質擴散,隨著焦炭在堿蒸汽內 暴露時間的延長,堿金屬的吸附量逐漸增多。向焦炭基質部分擴散的堿金屬會侵蝕到石墨晶 體內部,破壞了原有的層狀結構,產生層間化合物。當生成層間化合物時,會產生比較大的體積膨脹,導致焦炭強度下降,塊度減小,產生較多碎焦和粉末。不同堿量條件下測定的焦炭反應性及反應后強度結果表明,加入鉀、鈉濃度增加后,焦炭的反應性增加,而且鉀、鈉 濃度越高,反應性越大。這說明鉀、鈉對焦炭的碳溶反應起正催化作用,而且鉀的催化作用高于鈉。有關資料測定表明焦炭含K2O 量每增加1%,反應性增加8%,焦炭反應后強度降低9.2%。同時,高爐冶煉統計表明,堿負荷每增加1kg/t,焦比平均上升18.75kg/t。

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