Natria siliciido

Natria siliciido, siliciido de natrio aŭ Na≡Si, Na₂Si, Na₄Si₄ estas binara neorganika kombinaĵo konsistanta je natrio kaj silicio disponebla laŭ multoblaj konfiguracioj (NaSi, Na₂Si, Na₄Si₄). Ĝi estas nigra solido aŭ griza kristala materialo, kiu spontanee reakcias kun akvo eligante gasan hidrogenon kaj akva solvaĵo de natria silikato laŭ ekzoterma reakcio (175 kJ/mol).

Ĉi propreco de la natria silicido igas ĝin utila kiel solida fuelo ĉar ĝi estas malmultekosta por sintezi, ĝi estas kreita ekde memsubteneblaj materialoj, ne polucias la vivmedion kaj generas nur bonfarajn flankproduktojn pere de starigitaj komercaj revendoj.^[1]

Proprecoj

Pluraj kombinaĵoj inter alkalaj metaloj kaj siliciaj derivaĵoj jam estas preparitaj. Magnezio, zinko, kalcio, kalio, boro estas nur kelkaj el ili kun komerca intereso, kiuj povas generi silanojn, boranojn kaj aliajn produktojn trovatajn en la merkato. La plej granda problemo dum la sintezo de NaSi estas la neceso de hejtado en fermita sistemo por preventi la kondensiĝon de natrio en malvarmaj lokoj. Konvencie, por preparado de polikristala NaSi pulvoro, troo da natrio estas hejtata kun silicio en molibdena tubo veldo-fermita kaj hejtata dum tri horoj je 500 °C.^[2]

Sintezoj

Sintezo 1

Mayeri kaj liaj kompaniuloj estigis natrian siliciidon per interagado de silicio kaj natrio sub alta temperaturo^[2]. Natria siliciido estas tiel pirofora ke ĝi povas spontanee ekbruli en la aero. Pli ĵusaj esploroj elmontras ke ĝi estas sensiva al aero kaj humideco:

\mathrm {Si+Na{\xrightarrow {650^{o}C}}NaSi}

Sintezo 2

Per interagado de silicia duoksido kaj elementa natrio ĉe alta temperaturo:

\mathrm {SiO_{2}+2\;Na\longrightarrow Na_{2}Si+O_{2}\uparrow }

Sintezo 3

Tamen, se la interagado okazas inter silicia duoksido kaj natria hidroksido, estiĝas natria silikato:

\mathrm {SiO_{2}+2\;NaOH\longrightarrow Na_{2}SiO_{3}+H_{2}O}

Reakcioj

Reakcio 1

Natria siliciido facile reakcias kun akvo eligante gasan hidrogenon:

\mathrm {2\;NaSi+5\;H_{2}O{\xrightarrow {T}}Na_{2}Si_{2}O_{5}+5\;H_{2}\uparrow }

Reakcio 2

En ĉeesto de oksigeno, natria siliciido estiĝas en silikaton:

\mathrm {2\;NaSi+5\;O_{2}\longrightarrow 2\;Na_{2}Si_{2}O_{5}}

Oni ĝenerale konsentas ke la reakcio inter siliciido de natrio kaj akvo estas tiel fulma kaj eksplodema, tiel ke la reakcivarmo povas spontanee ekbruli la hidrogenon ĵus formitan, tiel kiel okazas en la reakcio de alkala metalo kun akvo.^[2]
Na₂Si₂O₅ kutime uzatas en la fabrikado de sapoj kaj gluaĵoj.