Periodiek systeem/Alkalimetalen, toepassingen

Koppelingen toevoegen
Uit Wikibooks
Werk in uitvoering.
Dit hoofdstuk bevindt zich nog in de opbouwfase.
De auteur ervan heeft zich voorgenomen de genoemde onderwerpen verder uit te werken.
Indien u wilt bijdragen, overleg dan even met t.vanschaik
* Met name de verwijzingen moeten even wachten tot de vertaling van "Alkali metals" klaar is.

Toepassingen [1][bewerken]

Lithium, natrium en kalium hebben onder de alkalimetalen vele toepassingen. Voor rubidium en cesium geldt dat ze vooral academisch interessant zijn, maar toepassingen hebben ze momenteel weinig.[2]

lithium[bewerken]

Lithium wordt veel toegepast in lithium-ion-accu's en lithiumoxide wordt gebruikt bij de verwerking van silica.

lithiumstearaat is een verdikkingsmiddel dat gebruikt wordt in glijmiddelen en zalven. Het wordt gemaakt in de verzepingsreactie van vetten met lithiumhydroxide.

Lithiumhydroxide wordt ook gebruikt om kooldioxide te absorberen in ruimtecapsules en onderzeeërs.[3].[4] Metallisch lithium wordt in legeringen met magnesium en alluminium gebruikt die sterk zijn, maar ook licht.[3]

Natrium[bewerken]

Voor natrium zijn talloze toepassingen, de bekendste is die in natriumchloride in de vorm van keukenzout. De natriumzouten van de vetzuren wordne gebruikt als zeep.[5]

Metallisch natrium heeft ook vele toepassingen waaronder de natriumlamp, die in vergelijking, zeker met gloeilampen en de TL/spaarlamp, een betere lichtopbrengst geeft per hoeveelheid elektrische energie,[6][7] en het kan het oppervlak van andere metalen helpen vlak maken.[8][9]

Als sterke reductor wordt het vaak gebruikt om andere metalen te reduceren, zoals titanium en zirconium uit hun chlorides. Als vloeistof in de warmtewisselaar van kweekreactoren vindt het toepassing vanwege zijn lage smeltpunt, viscositeit en kleine werkzame doorsnede ten opzichte van neutron-absorbtie.[10]

Kalium[bewerken]

Kaliumverbindingen wordne veel toegepast als meststoffen[11][12] want voor planten is kalium een belangrijk voedingselement. kaliumhydroxide is een zeer sterke base en wordt gebruikt om de pH van verschillende stoffen op de juiste waarde te krijgen en te houden.[13][14] Kaliumnitraat en kaliumpermanganaat worden vaak gebruikt als krachtige oxidatoren (overigens niet dankzij kalium, maar dankzij het nitraat- of permanganaat-ion).[11] Kaliumsuperoxide wordt toegepast in ademmaskers omdat het reageert met koolstofdioxide en zuurstof afgeeft.

Metallisch kalium wordt weinig toegepast, maar legeringen met natrium worden gebruikt in de warmtewisselaar van kweekreactoren in plaats van puur natrium.[10]


Rubidium[bewerken]

Rubidium (en cesium) wordt vaak toegepast in atoomklokken.[15] Rubidium geeft zijn kleur aan purper vuurwerk.[16] Verder wordt het toegepast in elektronenbuizen als een gasbinder, een stof die reageert met sporen van gassen en ze op die manier verwijdert.[17][18]

Cesium[bewerken]

Cesium (en rubidium) wordt vaak toegepast in atoomklokken.[15] Cesium-atoomklokken zijn uitzonderlijk nauwkeurig. Een klok die in de tijd van de dinosauriërs zou nu (88 miljoen jaar later) minder dan 4 seconde verschil laten zien met de werkelijke tijd.[19] Deze nauwkeurigheid is ook de achtergrond van de keuze voor de nieuwe definitie van de seconde.[20] In de olie-industrie wordt cesium toegepast in de boorvloeistof.[19][21]

Francium[bewerken]

Francium heeft, ten gevolge van zijn korte halfwaardetijd geen commerciële toepassingen.[22][23][24] maar vanwege zijn relatief eenvoudige atoomstructuur (naast andere zaken) is het in spectroscopische experimenten gebruikt en heeft het meer inzicht verschaft met betrekking tot energie-niveau's en de koppelingsconstanten tussen sub-atomaire deeltjes.[25] Studies aan het licht dat door in een laser gevangen francium-210-ionen uitgezonden werd gaven goede resultaten voor de overgangen tussen energie-niveau's, vergelijkbaar me die welke voorspeld waren met behulp van de kwantummechanica.[26]

  1. ↑ Deze pagina is een vertaling van de tekst in het lemma Alkali metal op de Engelstalige Wikipedia, paragraaf Applications zoals deze op 30 juni 2023 aanwezig was.
  2. ↑ Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemistry of the Elements (2nd ed.), pag.: 68. Butterworth-Heinemann. ISBN: 978-0-08-037941-8.
  3. ↑ 3,0 3,1 Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemistry of the Elements (2nd ed.), pag.: 70. Butterworth-Heinemann. ISBN: 978-0-08-037941-8.
  4. ↑ USGS (2011). "Lithium" (PDF). Archived (PDF) from the original on 9 October 2022. Retrieved 4 December 2011.
  5. ↑ Soaps & Detergents: Chemistry.
  6. ↑  (1997) Applied illumination engineering  p. 112 ISBN 978-0-88173-212-2
  7. ↑  (2001) Revolution in lamps: A chronicle of 50 years of progress  p. 241 ISBN 978-0-88173-351-8
  8. ↑  (1957) Metal treatment and drop forging
  9. ↑  (1949) Metal cleaning bibliographical abstracts  p. 76
  10. ↑ 10,0 10,1 Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemistry of the Elements (2nd ed.), pag.: 74. Butterworth-Heinemann. ISBN: 978-0-08-037941-8.
  11. ↑ 11,0 11,1 Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemistry of the Elements (2nd ed.), pag.: 73. Butterworth-Heinemann. ISBN: 978-0-08-037941-8.
  12. ↑ Oskar Cordel: (1868) Die Stassfurter Kalisalze in der Landwirthschalt: Eine Besprechung ... Uitgever: L. Schnock
  13. ↑  (2005) Chemical composition of everyday products Uitgever: Greenwood Publishing Group ISBN 978-0-313-32579-3
  14. ↑ H. Schultz: (2006) Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry  p. 95 ISBN 978-3-527-30673-2
  15. ↑ 15,0 15,1 Cesium Atoms at Work. Time Service Department—U.S. Naval Observatory—Department of the Navy.
  16. ↑ Koch, E.-C. (2002). Special Materials in Pyrotechnics, Part II: Application of Caesium and Rubidium Compounds in Pyrotechnics. Journal Pyrotechnics 15: 9–24. Gearchiveerd van origineel op 13 July 2011. Geraadpleegd op 3 november 2011.
  17. ↑ WebElements Periodic Table » Rubidium » geological information.
  18. ↑ Liu, Jinlian & Yin, Zhoulan & Li, Xinhai & Hu, Qiyang & Liu, Wei. (2019). A novel process for the selective precipitation of valuable metals from lepidolite. Minerals Engineering. 135. 29-36. 10.1016/j.mineng.2018.11.046.
  19. ↑ 19,0 19,1 Mineral Commodity Profile: Cesium. United States Geological Survey (2004).
  20. ↑ The NIST reference on Constants, Units, and Uncertainty. National Institute of Standards and Technology.
  21. ↑ David L. Heiserman: (1992) Exploring Chemical Elements and their Compounds Uitgever: McGraw-Hill ISBN 978-0-8306-3015-8
  22. ↑ John Emsley: (2001) Nature's Building Blocks Uitgever: Oxford University Press ISBN 978-0-19-850341-5
  23. ↑ Gagnon, Steve. Francium. Jefferson Science Associates, LLC.
  24. ↑ Winter, Mark. Uses. Francium. The University of Sheffield.
  25. ↑ Gomez, E.; Orozco, L. A.; Sprouse, G. D. (7 november 2005). Spectroscopy with trapped francium: advances and perspectives for weak interaction studies. Rep. Prog. Phys. 69 (1): 79–118. DOI: 10.1088/0034-4885/69/1/R02.
  26. ↑ Peterson, I. (11 May 1996). Creating, cooling, trapping francium atoms. Science News 149 (19): 294. DOI: 10.2307/3979560. Gearchiveerd van origineel op 9 oktober 2022. Geraadpleegd op 11 september 2009.
Informatie afkomstig van https://nl.wikibooks.org Wikibooks NL.
Wikibooks NL is onderdeel van de wikimediafoundation.