En sus formas puras, los metales alcalinos (litio, sodio, potasio, rubidio y cesio) son metales blandos y brillantes con puntos de fusión bajos. Los metales alcalinos reaccionan fácilmente con el aire y la humedad. Debido a su reactividad, deben tomarse precauciones especiales al utilizar y almacenar estos metales.

Litio, sodio, potasio, rubidio y cesio (L-R).

¿Cuáles son los peligros?

Los metales alcalinos reaccionan con el aire para formar óxidos metálicos cáusticos. Los metales alcalinos más pesados (rubidio y cesio) se inflaman espontáneamente al exponerse al aire a temperatura ambiente.

Los metales alcalinos reaccionan con el agua para producir calor, gas hidrógeno y el hidróxido metálico correspondiente. El calor producido por esta reacción puede inflamar el hidrógeno o el propio metal, dando lugar a un incendio o una explosión. Los metales alcalinos más pesados reaccionarán más violentamente con el agua.

¿Cómo puedo protegerme?

Antes de trabajar con metales alcalinos

• Desarrolle un Procedimiento Operativo Estándar (POE) para su experimento y revise el POE con su Investigador Principal (IP).
• Lea más sobre el desarrollo de SOP.
• Asegúrese de que el personal que trabaja con metales alcalinos haya completado la formación apropiada de nivel III (específica para el laboratorio), que incluye una revisión del SOP.
• Asegúrese de que haya un extintor de incendios de clase D apropiado antes de empezar a trabajar con metales alcalinos. Póngase en contacto con la Oficina del Jefe de Bomberos de la Universidad de Stanford en el (650) 723-0448 para obtener estos extintores. Los extintores ABC y CO2 no deben utilizarse para extinguir incendios de metales alcalinos.

TRABAJO CON METALES ALCALINOS

• Si es posible, trabaje con metales alcalinos en una caja de guantes, ya que una caja de guantes puede proporcionar un entorno de trabajo inerte.
• Si es necesario trabajar con estos metales fuera de una caja de guantes, realice este trabajo en una campana de humos de laboratorio certificada. El área de trabajo debe estar libre de agua, materiales inflamables extraños y chispas u otras fuentes de ignición.

o Para evitar la reacción con el aire, mantenga los metales alcalinos bajo un disolvente inerte como aceite mineral, hexanos o tolueno.

o Utilice técnicas sensibles al aire cuando manipule metales alcalinos fuera de una caja de guantes. Los recursos para las técnicas sensibles al aire incluyen el Boletín Técnico AL-134 de Sigma Aldrich y ChemistryViews Tips and Tricks for the Lab: Air-Sensitive Techniques.

El EPP mínimo para el trabajo con metales alcalinos incluye:

• Gafas de seguridad o Guantes de la resistencia química adecuada
• Bata de laboratorio resistente a las llamas
• Ropa de calle adecuada: pantalones largos (o ropa equivalente que cubra las piernas y los tobillos) y zapatos cerrados y no perforados que cubran completamente los pies.
• No trabaje solo cuando manipule metales alcalinos

¿Cómo lo almaceno?

Para minimizar el contacto con el oxígeno y el agua, los metales alcalinos deben almacenarse en un recipiente hermético bajo aceite mineral y/o bajo un gas inerte, como el argón. Las cajas de guantes con atmósfera inerte son un lugar apropiado para el almacenamiento de metales alcalinos.

Nota de almacenamiento específica para el litio:

• El gas nitrógeno no es una atmósfera inerte para el litio, ya que el litio reaccionará con el nitrógeno para formar una capa oscura de nitruro de litio.

Las piezas de litio con nitruro de litio visible se empañan.

• El litio (densidad: 0,534 g/cm3 ) flotará en aceite mineral (densidad: 0,8 g/cm3 ). Asegúrese de que los trozos de litio almacenados en aceite estén bien cubiertos.
• Alternativamente, el litio puede almacenarse bajo una capa de vaselina o cera de parafina.

Notas de almacenamiento específicas para el potasio:

• El potasio debe almacenarse siempre bajo una atmósfera inerte. Incluso cuando se mantiene bajo aceite mineral, puede formarse una capa amarilla de superóxido de potasio tras un almacenamiento prolongado si hay oxígeno en el espacio de cabeza del recipiente.
• El superóxido de potasio puede formar un explosivo sensible al impacto con el aceite mineral.
• Los metales alcalinos están clasificados como Grupo de Almacenamiento B en el Sistema de Clasificación de Grupos de Almacenamiento de Stanford. Este grupo no es compatible con ningún otro grupo de almacenamiento y debe almacenarse por separado.

¿Cómo me deshago de esto?

• Los trozos de residuos de metales alcalinos pueden almacenarse de la misma manera que el metal a granel (es decir, bajo aceite mineral y/o una atmósfera inerte). EH&S recogerá los desechos de metales alcalinos almacenados de esta manera como residuos peligrosos.
• Cree etiquetas de residuos peligrosos y solicite la recogida de residuos peligrosos en el sistema WasteTag.
• No enfríe los metales alcalinos a menos que sea una parte necesaria del procedimiento experimental.
• Si el enfriamiento es necesario, proporcione una descripción detallada del procedimiento de enfriamiento en el SOP. Consulte con EH&S en el (650) 723-0448.
• Se debe tener cuidado al limpiar el equipo y las herramientas utilizadas para trabajar con metales alcalinos. Los métodos posibles incluyen el enjuague con isopropanol o tertbutanol (que reaccionan más lentamente con los metales alcalinos) o la inmersión en una gran cantidad de agua helada. Consulte con su IP para determinar el curso de acción apropiado.
• Los materiales sólidos (como guantes, toallas de papel o kimwipes) contaminados con pequeñas cantidades de metal alcalino pueden recogerse dentro de latas metálicas, para protegerlos del riesgo de incendio que supone una reacción retardada del metal alcalino residual con el aire. Estas latas están disponibles en Stanford EH&S.