| Natriumperoksidi | |
|---|---|
 | |
| Tunnisteet | |
| CAS-numero | 1313-60-6 |
| PubChem CID | 14803 |
| Ominaisuudet | |
| Molekyylikaava | Na2O2 |
| Moolimassa | 77,98 g/mol |
| Ulkomuoto | Valkoisia tai kellertäviä kiteitä[1] |
| Sulamispiste | 675 °C (hajoaa osittain)[2] |
| Tiheys | 2,805 g/cm3[1] |
| Liukoisuus veteen | Reagoi veden kanssa |
| Infobox OK | |
Natriumperoksidi (Na2O2) onnatrium- japeroksidi-ionien muodostama epäorgaaninenioniyhdiste. Natriumperoksidilla on myöskidevedellinen oktahydraattimuoto Na2O2·8H2O.[1] Yhdistettä käytetään hapettavana ja valkaisevanareagenssina.
Natriumperoksidin pääasiallinen käyttö onsellun ja kankaiden valkaiseminen. Aikaisemmin sitä on käytetty myöspesuaineissa, mutta nykyään sen käyttö on kielletty tulipalovaaran vuoksi.
Natriumperoksidia valmistetaan hapettamalla natriummetallia kuuman ilmavirran avulla.[1] Ensimmäisessä vaiheessa natrium hapetetaan 300–700 celsiusasteen lämpötilassa alumiiniastioissa kuivallahiilidioksidittomalla ilmallanatriumoksidiksi. Tämän jälkeen prosessiin syötetään hapekkaampaa ilmaa, ja natriumoksidi hapettuu natriumperoksidiksi. Sopivassa paineessa natriumperoksidi voi reagoida edelleen hapen kanssa, jolloin muodostuunatriumsuperoksidia.[2]
Toinen tapa on hapettaa natrium natriumoksidiksi pyörivässä rummussa kuumentamalla sitä noin kahdensadan celsiusasteen lämpötilaan. Natriumoksidi muuntuu natriumperoksidiksi, kun lämpötilaa edelleen nostetaan 350 asteeseen. Natriumoksidia ja natriumsuperoksidia on usein epäpuhtauksina natriumperoksidissa ja teollisen tuotteen kellertävä sävy johtuu natriumoksidista.[2][1]
Natriumperoksidin pääasiallinen käyttö onsellun ja kankaiden valkaiseminen. Sellun valkaisemisessa sitä käytetään seostettunasilikaattiin[4]. Yhdistettä on myös käytetty pyykinpesuaineissa, mutta nykyään sen käyttö on kielletty tulipalovaaran vuoksi.Kemiallisessa synteesissä ainetta käytetään valmistettaessa muita peroksiyhdisteitä. Vetyperoksidin tavoin myös natriumperoksidilla on desinfioivia ja mikrobeja tappavia ominaisuuksia.[2][1]
Eräs natriumperoksidin tärkeimpiä sovelluksia ovat muun muassa sukellusveneiden hapentuotanto sekä sukeltajien ja palomiesten käyttämät hengityslaitteet. Yhdiste reagoi hiilidioksidikaasun kanssa, jolloin muodostuu tuotteinanatriumkarbonaattia ja happikaasua.[2]
Huoneenlämpötilassa puhdas natriumperoksidi on kiteistä valkoista jauhetta, jonka sulamispiste on 675 °C. Sulamispisteessään yhdiste myös osittain hajoaa. Kuten muutkin peroksidit, natriumperoksidi on hyvin vahvahapetin. Reaktio helposti hapettuvien aineiden, kuten metallijauheiden,rikin ja eräidenorgaanisten yhdisteiden, kanssa on hyvin kiivas, ja seos voi syttyä palamaan tai jopa räjähtää.[2][1]
Vesihydrolysoi natriumperoksidin. Reaktio on hyvineksoterminen eli lämpöä vapauttava. Reaktiossa muodostuunatriumhydroksidia ja reaktioastiaa jäähdytettäessävetyperoksidia. Jos jäähdytystä ei ole, vetyperoksidi hajoaa veden ja natriumperoksidin välisen reaktion tuottaman lämmön vaikutuksestahapeksi ja vedeksi.[2][1]
Myöshapot voivat hydrolysoida natriumperoksidin. Reaktion tuotteina muodostuu happoa vastaavaa natriumsuolaa ja vetyperoksidia.[1]
Natriumperoksidin rakenne on selvitettyröntgendiffraktion avulla. Natriumperoksidinalkeiskoppi eli rakenteen perusosa on muodoltaan heksagoninen. Peroksidi-ionit ovat suuntautuneet c-hilavektorin suuntaisesti, osa alkeiskopin kulmissa ja osa sen sisällä. Jokainen peroksidi-ioni on sitoutunut yhdeksään natriumioniin.[5] Kun natriumperoksidia kuumennetaan 512 celsiusasteen lämpötilaan, sen kiderakenne muuntuu. Tämän rakenteen symmetriaa ei ole vielä selvitetty.[6]
Kidevedellisen natriumperoksidin rakenne eroaa kidevedettömästä. Natriumperoksidioktahydraatin alkeiskoppi onmonokliininen. Rakenne on keskussymmetrinen, peroksidi-ionit muodostavat ikään kuin pyramidin kärjet, ja pohja koostuu vesimolekyylien happiatomeista. Natriumionit ovat vesimolekyylien muodostamien oktaedrien sisällä. Näistä molekyyleistä neljä sitoutuu natriumioniin ja kaksi peroksidi-ioniinvetysidoksella.[4]
