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碱金属的原子体积较大,因为碱金属在元素周期表第一列,所以在同排元素中,锂、钠、钾、铷、铯、钫这些碱金属半径相对很大。而且他们的最外层只有一个电子参加成键,没有形成8电子的稳定结构,形成的键叫做金属键,比共价键,离子键要弱,所以在固体中原子间相互作用较弱,金属键很容易断裂,所以碱金属的熔点和沸点都较低。

金属的熔沸点主要取决于其中的金属键强度。金属阳离子的电荷越高,半径越小,则金属键的强度越大。LI,Na,K,Rb,Cs为同主族元素,原子半径依次增大,电荷相同。因此,随着半径的增大,金属键依次减弱,所以熔沸点逐渐降低。

大多数碱金属有多种用途。铷或铯的原子钟是纯碱金属最著名的应用之一,其中以铯原子钟最为精准。钠化合物较为常见的一种用途是制作钠灯,一种高效光源。钠和钾是生物体中的电解质,具有重要的生物学功能,属于膳食矿物质。

碱金属在自然界的矿物是多种多样的,常见的分类如下:

1、锂:锂辉石、锂云母、透锂长石

2、钠:食盐(氯化钠)、天然碱(碳酸钠)、芒硝(十水硫酸钠)、智利硝石(硝酸钠)

3、钾:硝石(硝酸钾)、钾石盐(氯化钾)、光卤石、钾镁矾、明矾石(十二水硫酸铝钾)

4、铷:红云母、铷铯矿

5、铯:铷铯矿、铯榴石

碱金属主要应用:

纯钠可用于制作钠灯,一种十分高效的光源;还可以用来抛光其它金属的表面。钠化合物也有十分广泛的用途,比如常见的食盐就是氯化钠;常用的肥皂是钠的脂肪酸盐。

钾是植物重要的营养元素,因此钾的化合物常被用做化肥。氢氧化钾是一种强碱,被用来控制各种体系的pH值。

铷和铯常用于制作原子钟。铯原子钟极其精确,如果一台铯原子钟从8千万年前的恐龙时代开始运行到今天,它的偏差不会超过4秒。因此铯原子被用来定义“秒”单位。铯常添加在石油工业所用的钻井液中。铷离子常用于制作紫色焰火。

碱金属的化学性质具体如下:

1、都是银白色的金属、密度小、熔点和沸点都比较低、标准状况下有很高的反应活性。

2、它们易失去价电子形成带一个单位正电荷的阳离子。

3、它们一般质地较为柔软,可以用刀切开,露出银白色的剖面;由于能和空气中的氧气反应,剖面暴露于空气中将很快失去光泽。

4、由于碱金属化学性质都很活泼,贮存时一般将它们放在矿物油中,或封于稀有气体中保存,以防止其与空气或水发生反应。

5、在自然界中,碱金属元素只有化合态,不能以稳定单质形式存在。碱金属都能和水发生激烈的反应,生成碱性的氢氧化物,其反应能力与剧烈程度随着原子序数的增大而越强。

碱金属硅酸盐类涂料,俗称水玻璃涂料,它是以硅酸钾或者硅酸钠为胶体材料的一类无机高分子涂料。通常由交接材料、颜料、及分散剂混合搅拌而成。主要产品随着水玻璃的类型不同,大致可以分为钾水玻璃涂料、锂水玻璃涂料、钠水玻璃涂料、钠钾水玻璃涂料四种。其中锂水玻璃较昂贵,钾水玻璃涂料价格比钠水玻璃贵。

碱金属硅酸盐涂料的优点很多,具有优良的耐水性、耐老化、耐热性、耐酸、耐冻融、耐沾污、渗透力强、抗紫外线等性能。并且涂料以水为介质,无毒无味,不含voc挥发性有机化合物、施工方便等等。

以硅凝胶为主要成分的涂膜具有坚硬、耐磨、耐热耐火、抗静电、抗污染、耐酸碱、耐光、耐水等优异性能。因此可以广泛的运用于建筑涂料、耐热防火涂料、地板涂料、路标涂料、船舶涂料、桥梁涂料,以及运用于文物古迹的保护整修工作中。

据了解,碱金属是活泼金属,它一般易与水反应生成可溶性强碱,它对人体或动物有强烈的腐蚀性,具体如下:

一、恶化焦炭冶金性能。

碱金属首先吸附在焦炭的气孔,而后逐渐向焦炭内部的基质扩散,随着焦炭在碱蒸汽内 暴露时间的延长,碱金属的吸附量逐渐增多。向焦炭基质部分扩散的碱金属会侵蚀到石墨晶 体内部,破坏了原有的层状结构,产生层间化合物。当生成层间化合物时,会产生比较大的体积膨胀,导致焦炭强度下降,块度减小,产生较多碎焦和粉末。不同碱量条件下测定的焦炭反应性及反应后强度结果表明,加入钾、钠浓度增加后,焦炭的反应性增加,而且钾、钠 浓度越高,反应性越大。这说明钾、钠对焦炭的碳溶反应起正催化作用,而且钾的催化作用高于钠。有关资料测定表明焦炭含K2O 量每增加1%,反应性增加8%,焦炭反应后强度降低9.2%。同时,高炉冶炼统计表明,碱负荷每增加1kg/t,焦比平均上升18.75kg/t。

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