NaK - Définition
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Introduction
| alliage Sodium-Potassium | |||
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| Général | |||
| No CAS | |||
| Apparence | Métal liquide argenté | ||
| Propriétés chimiques | |||
| Formule brute | (Na,K) | ||
| Moment dipolaire | 2,693 ± 0,014 D | ||
| Propriétés physiques | |||
| T° fusion | -12,6 °C | ||
| T° ébullition | 785 °C | ||
| Solubilité | non soluble dans les hydrocarbures et éthers | ||
| Masse volumique | 0,866 g·cm-3 à 21 °C 0,855 à 100 °C | ||
| Pression de vapeur saturante | 1 mm Hg à 355 °C | ||
| Conductivité thermique | 0,232 W/cm à 100 °C | ||
| Conductivité électrique | 40,7 mΩ/cm | ||
| Précautions | |||
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| Phrases R : 11, 14/15, 34, | |||
| Phrases S : 16, 26, 27, 36/37/39, 45, | |||
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NaK est un alliage de sodium (Na) et de potassium (K) qui a la particularité d'être liquide à température ambiante. Comme le sodium et le potassium, il réagit facilement avec l'air et l'eau et doit être manipulé avec des précautions appropriées.
Propriétés physiques
S'il contient entre 40 et 90% de potassium, l'alliage est liquide à température ambiante. Le mélange ayant la plus faible température de fusion (le mélange eutectique) est constitué de 78% de potassium et 22% de sodium. Cet alliage fond à -12,6 °C et bout à 785 °C.
Au contact de l'eau, l'alliage forme de l'hydrogène, de l'hydroxyde de potassium et de l'hydroxyde de sodium. La réaction est assez violente pour déclencher l'explosion de l'hydrogène émis. Il réagit avec l'air pour former du superoxyde de potassium qui peut exploser au contact de matériaux organiques.
Utilisation
Caloporteur
Son état liquide et ses bonnes caractéristiques thermiques le rendent indiqué comme fluide caloporteur dans certains générateurs thermodynamiques.
En particulier, il est utilisé dans les circuits de refroidissement des réacteurs à neutrons rapides expérimentaux. Ces dispositifs sont souvent arrêtés et leur cœur modifié ou contrôlé, le NaK simplifie alors la manipulation contrairement aux autres métaux caloporteurs utilisés (plomb ou sodium pur) qui nécessitent un chauffage permanent pendant l'opération.
Du fait de sa très faible pression de vapeur, son utilisation est avantageuse dans le vide absolu de l'espace. Les satellites soviétiques RORSAT embarquaient de petits réacteurs nucléaires utilisant ce caloporteur. Outre les problèmes de pollution qu'ils créèrent par leurs chutes accidentelles, les gouttes de ce fluide échappées en orbite constituent encore aujourd'hui une population de débris spatiaux dangereux.
Chimie
Dans l'industrie, il est utilisé comme catalyseur des réactions d'alkylation, isomérisation, condensation et transestérification. En particulier, il sert à produire un précurseur de l'ibuprofène.
Les propriétés réductrices du composé sont également utilisées en conjonction avec un donneur de proton pour la réduction des alcynes, arènes, cétones ou aldéhydes.
Dessiccation
Le sodium et le potassium ont des capacités de dessiccation, mais à l'état solide, ils ne peuvent réagir que superficiellement et l'oxydation réduit leur réactivité. L'alliage NaK résout ces problèmes à température ambiante.
