Alkalimetallit (litium, natrium, kalium, rubidium ja cesium) ovat puhtaassa muodossaan pehmeitä, kiiltäviä metalleja, joilla on alhainen sulamispiste. Alkalimetallit reagoivat helposti ilman ja kosteuden kanssa. Reaktiivisuutensa vuoksi näiden metallien käytössä ja varastoinnissa on noudatettava erityisiä varotoimenpiteitä.

Lithium, natrium, kalium, rubidium ja cesium (L-R).

Mitkä ovat vaarat?

Alkalimetallit reagoivat ilman kanssa muodostaen syövyttäviä metallioksideja. Raskaammat alkalimetallit (rubidium ja cesium) syttyvät spontaanisti altistuessaan ilmalle huoneenlämmössä.

Alkalimetallit reagoivat veden kanssa muodostaen lämpöä, vetykaasua ja vastaavaa metallihydroksidia. Tämän reaktion tuottama lämpö voi sytyttää vedyn tai itse metallin, mikä johtaa tulipaloon tai räjähdykseen. Raskaammat alkalimetallit reagoivat kiivaammin veden kanssa.

Miten voin suojautua?

VALKALIMETALLIEN KÄSITTELYÄ ENNEN KUIN TYÖSTÄT ALKALIMETALLIEN KÄSITTELYSSÄ

• Suunnittele kokeiluasi varten vakiomuotoinen toimintamenetelmä (Standard Operating Procedure (SOP)), ja tarkastele SOP:ia tutkinnanjohtajasi kanssa.
• Lue lisää SOP:n laatimisesta.
• Varmista, että alkalimetallien kanssa työskentelevä henkilöstö on suorittanut asianmukaisen tason III (laboratoriokohtaisen) koulutuksen, johon sisältyy SOP:n tarkastelu.
• Varmista, että asianmukainen D-luokan palosammutin on saatavana ennen alkalimetallien kanssa työskentelyn aloittamista. Ota yhteyttä Stanfordin yliopiston palomestarin toimistoon numerossa (650) 723-0448 näiden sammuttimien hankkimiseksi. ABC- ja CO2-sammuttimia ei saa käyttää alkalimetallipalojen sammuttamiseen.

TYÖSKENTELY ALKALIMETALLIEN KÄSITTELYSSÄ

• Mahdollisuuksien mukaan työskentele alkalimetallien kanssa hansikaslokerossa, sillä hansikaslokero voi tarjota inertin työskentely-ympäristön.
• Mikäli on välttämätöntä työskennellä näiden metallien kanssa hansikaslokeron ulkopuolella, suorita työ sertifioidussa laboratorion huurujenpoistossa. Työalueen on oltava vapaa vedestä, vieraista syttyvistä materiaaleista ja kipinöistä tai muista syttymislähteistä.

o Estääksesi reaktiot ilman kanssa pidä alkalimetallit inertissä liuottimessa, kuten mineraaliöljyssä, heksaanissa tai tolueenissa.

o Käytä ilmaa herkistäviä tekniikoita käsitellessäsi alkalimetalleja hansikaslokeron ulkopuolella. Ilmaherkkiä tekniikoita koskevia resursseja ovat Sigma Aldrichin tekninen tiedote AL-134 ja ChemistryViews Tips and Tricks for the Lab: Air-Sensitive Techniques.

Minimihenkilönsuojaimet alkalimetallien käsittelyssä sisältävät:

• Turvalasit o Sopivan kemikaalinkestävyyden omaavat käsineet
• Flamminkestävä laboratoriotakki
• Tarkoituksenmukainen katuvaatetus – pitkät housut (tai vastaava vaatetus, joka peittää sääret ja nilkat) ja umpinaiset, ei-halkeilevat kengät, jotka peittävät jalat kokonaan.
• Älä työskentele yksin käsitellessäsi alkalimetalleja

Miten säilytän tätä?

Hapen ja veden kanssa tapahtuvan kosketuksen minimoimiseksi alkalimetallit on säilytettävä ilmatiiviissä säiliössä mineraaliöljyn alla ja/tai inertin kaasun, kuten argonin alla. Inertissä ilmakehässä olevat hansikaslaatikot ovat sopiva paikka alkalimetallien säilytykseen.

Kohtaisia varastointihuomautuksia litiumille:

• Typpikaasu ei ole inertti ilmakehä litiumille, koska litium reagoi typen kanssa muodostaen tumman päällysteen litiumnitridiä.

Lithiumkappaleet, joissa on näkyvää litiumnitridiä, himmenevät.

• Lithium (tiheys: 0,534 g/cm3 ) kelluu mineraaliöljyssä (tiheys: 0,8 g/cm3 ). Varmista, että öljyssä säilytettävät litiumkappaleet on päällystetty huolellisesti.
• Vaihtoehtoisesti litiumia voidaan säilyttää vaseliini- tai parafiinikerroksen alla.

Kaliumia koskevat erityiset varastointihuomautukset:

• Kaliumia on aina varastoitava inertissä tilassa. Vaikka kaliumia säilytettäisiinkin mineraaliöljyn alla, voi kaliumsuperoksidista muodostua keltainen päällyste pitkäaikaisen varastoinnin jälkeen, jos säiliön ilmatilassa on happea.
• Kaliumsuperoksidi voi muodostaa mineraaliöljyn kanssa iskuherkän räjähdysherkän räjähdysaineen.
• Alkalimetallit luokitellaan Stanfordin varastointiryhmien luokitusjärjestelmässä varastointiryhmään B. Tämä ryhmä ei ole yhteensopiva minkään muun varastointiryhmän kanssa, ja se on varastoitava erikseen.

Miten hävitän tämän?

• Alkalimetallijätteen sirpaleet voidaan varastoida samalla tavalla kuin irtotavarana oleva metalli (eli mineraaliöljyn ja/tai inertin ilmakehän alla). EH&S noutaa tällä tavoin varastoidut alkalimetalliromut vaarallisena jätteenä.
• Luo vaarallisen jätteen tunnisteet ja pyydä vaarallisen jätteen noutoa WasteTag-järjestelmällä.
• Ei saa sammuttaa alkalimetalleja, ellei se ole välttämätön osa koemenetelmää.
• Jos sammuttaminen on tarpeellista, esitä yksityiskohtainen kuvaus sammutusmenetelmästä SOP:ssa. Ota yhteyttä EH&S:ään numerossa (650) 723-0448.
• Elkalimetallien käsittelyssä käytettävien laitteiden ja työkalujen puhdistuksessa on noudatettava varovaisuutta. Mahdollisia menetelmiä ovat huuhtelu isopropanolilla tai tertbutanolilla (jotka reagoivat hitaammin alkalimetallien kanssa) tai upottaminen suureen määrään jäävettä. Neuvottele PI:n kanssa sopivan toimintatavan määrittämiseksi.
• Kiinteät materiaalit (kuten käsineet, paperipyyhkeet tai kim-pyyhkeet), jotka ovat kontaminoituneet pienillä määrillä alkalimetallia, voidaan kerätä metallitölkkien sisälle suojaamaan palovaaralta, joka aiheutuu jäännösalkalimetallin viivästyneestä reaktiosta ilman kanssa. Näitä tölkkejä on saatavilla Stanford EH&S.

.