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超氧化钠是什么氧化物 超氧化钠全面介绍及其在航天医疗等关键领域的广泛应用解析 超

超氧化钠(化学式:NaO)是一种重要的无机化合物,以其独特的结构和强氧化性在特定领域有重要应用。下面内容是其综合介绍及用途:

一、基本性质

1. 化学组成

  • 由钠离子(Na)和超氧离子(O)以1:1比例构成,分子量约54.99 g/mol。
  • 超氧离子(O)含一个未成对电子,具有顺磁性,键级为1.5(弱于氧气的键级2),稳定性较低。
  • 2. 物理性质

  • 外观:常温下为 结晶性粉末,高温(>65℃)转为深黄或橙 。
  • 密度:2.2 g/cm3;熔点:552℃(分解)。
  • 稳定性:65℃下面内容稳定,100℃缓慢分解,250℃以上剧烈分解释放氧气。
  • 3. 化学性质

  • 遇水反应:生成氢氧化钠、过氧化氢和氧气:
  • $$2

    extNaO}_2 + 2

    extH}_2

    extO} rightarrow 2

    extNaOH} +

    extO}_2 +

    extH}_2

    extO}_2$$

    或 $$4

    extNaO}_2 + 2

    extH}_2

    extO} rightarrow 4

    extNaOH} + 3

    extO}_2$$。

  • 遇CO反应:吸收二氧化碳释放氧气:
  • $$4

    extNaO}_2 + 2

    extCO}_2 rightarrow 2

    extNa}_2

    extCO}_3 + 3

    extO}_2$$。

  • 强氧化性:接触有机物、还原剂或易燃物可能引发燃烧或爆炸;遇水蒸气放热,量大可致爆炸。
  • 空气敏感性:长期暴露会转化为过氧化钠(NaO)、氢氧化钠及碳酸钠。
  • 二、制备技巧

    1. 加压氧化法:过氧化钠与氧气在高压下反应:

    $$

    extNa}_2

    extO}_2 +

    extO}_2 rightarrow 2

    extNaO}_2$$。

    2. 液氨反应法:钠与氧气在液氨溶剂中反应:

    $$

    extNa} +

    extO}_2 rightarrow

    extNaO}_2$$。

    三、储存与安全

  • 储存条件:密封避光,置于通风干燥库房(温度<65℃),远离火源、有机物及酸类。
  • 危险性
  • 列入《易制爆危险化学品名录》,需按治安管理办法管控。
  • 具强腐蚀性和爆炸风险,操作需防护装备(如防尘面具、耐腐蚀手套)。
  • 四、主要用途

    1. 氧气发生剂

  • 利用其与CO或水反应释放氧气的特性,广泛应用于潜艇、航天器等密闭空间的空气再生体系。
  • 2. 过氧化钠的调色剂

  • 商品过氧化钠(NaO)通常含约10%超氧化钠,赋予其淡 (纯过氧化钠为白色)。
  • 3. 特种化学试剂

  • 作为强氧化剂用于实验室或工业氧化反应,但因危险性高,应用受限。
  • 注意事项

  • 超氧化钠的强氧化性和不稳定性要求严格遵循安全规程,避免与水、酸或还原性物质接触。
  • 废弃处理需专业指导,防止环境污染。
  • 超氧化钠作为高效氧气源在独特场景不可或缺,但其危险性限制了更广泛的应用。未来研究可能聚焦于稳定性提升或复合材料的开发,以拓展其应用潜力。