Nelle loro forme pure, i metalli alcalini (litio, sodio, potassio, rubidio e cesio) sono metalli morbidi e lucenti con bassi punti di fusione. I metalli alcalini reagiscono facilmente con l’aria e l’umidità. A causa della loro reattività, devono essere prese precauzioni speciali quando si usano e si conservano questi metalli.

Litio, sodio, potassio, rubidio e cesio (L-R).

Quali sono i pericoli? I metalli alcalini più pesanti (rubidio e cesio) si infiammano spontaneamente dopo l’esposizione all’aria a temperatura ambiente.

I metalli alcalini reagiscono con l’acqua per produrre calore, idrogeno gassoso e l’idrossido di metallo corrispondente. Il calore prodotto da questa reazione può infiammare l’idrogeno o il metallo stesso, provocando un incendio o un’esplosione. I metalli alcalini più pesanti reagiranno più violentemente con l’acqua.

Come posso proteggermi?

Prima di lavorare con i metalli alcalini

• Sviluppa una procedura operativa standard (SOP) per il tuo esperimento e rivedila con il tuo ricercatore principale (PI).
• Leggi di più sullo sviluppo delle SOP.
• Assicurati che il personale che lavora con i metalli alcalini abbia completato la formazione appropriata di livello III (specifica per il laboratorio), che include una revisione delle SOP.
• Assicurati che sia disponibile un estintore appropriato di classe D prima di iniziare a lavorare con i metalli alcalini. Contattare l’ufficio dei vigili del fuoco dell’Università di Stanford al numero (650) 723-0448 per ottenere questi estintori. Gli estintori ABC e CO2 non devono essere usati per estinguere gli incendi di metalli alcalini.

Lavorare con i metalli alcalini

• Quando possibile, lavorare con i metalli alcalini in una scatola a guanti, poiché una scatola a guanti può fornire un ambiente di lavoro inerte.
• Se è necessario lavorare con questi metalli fuori da una scatola a guanti, eseguire questo lavoro in una cappa di laboratorio certificata. L’area di lavoro deve essere priva di acqua, materiali estranei infiammabili e scintille o altre fonti di accensione.

o Per prevenire la reazione con l’aria, tenere i metalli alcalini sotto un solvente inerte come olio minerale, esani o toluene.

o Usare tecniche sensibili all’aria quando si maneggiano metalli alcalini fuori da una scatola a guanti. Le risorse per le tecniche sensibili all’aria includono Sigma Aldrich Technical Bulletin AL-134 e ChemistryViews Tips and Tricks for the Lab: Tecniche sensibili all’aria.

I DPI minimi per il lavoro con i metalli alcalini includono:

• Occhiali di sicurezza o Guanti della resistenza chimica appropriata
• Camicia da laboratorio resistente al fuoco
• Abbigliamento da strada adeguato – pantaloni lunghi (o abbigliamento equivalente che copre le gambe e le caviglie) e scarpe chiuse e non perforate che coprono completamente i piedi.
• Non lavorare da solo quando si maneggiano metalli alcalini

Come si conserva questo?

Per minimizzare il contatto con l’ossigeno e l’acqua, i metalli alcalini devono essere conservati in un contenitore ermetico sotto olio minerale e/o sotto un gas inerte, come l’argon. Le scatole a guanti con un’atmosfera inerte sono un luogo appropriato per la conservazione dei metalli alcalini.

Note specifiche per la conservazione del litio:

• Il gas azoto non è un’atmosfera inerte per il litio, poiché il litio reagisce con l’azoto per formare un rivestimento scuro di nitruro di litio.

I pezzi di litio con nitruro di litio visibile si appannano.

• Il litio (densità: 0,534 g/cm3 ) galleggia in olio minerale (densità: 0,8 g/cm3 ). Assicurarsi che i pezzi di litio immagazzinati nell’olio siano accuratamente ricoperti.
• In alternativa, il litio puo’ essere immagazzinato sotto uno strato di gelatina di petrolio o cera di paraffina.

Note specifiche per la conservazione del potassio:

• Il potassio deve essere sempre conservato in un’atmosfera inerte. Anche se conservato sotto olio minerale, un rivestimento giallo di superossido di potassio può formarsi dopo uno stoccaggio prolungato se l’ossigeno è presente nello spazio di testa del contenitore.
• Il superossido di potassio può formare un esplosivo sensibile all’impatto con olio minerale.
• I metalli alcalini sono classificati come gruppo di stoccaggio B nel sistema di classificazione dei gruppi di stoccaggio di Stanford. Questo gruppo non è compatibile con nessun altro gruppo di stoccaggio e deve essere conservato separatamente.

Come faccio a smaltire questo?

• I frammenti di rifiuti di metalli alcalini possono essere conservati allo stesso modo del metallo sfuso (cioè, sotto olio minerale e/o un’atmosfera inerte). EH&S raccoglierà gli scarti di metalli alcalini stoccati in questo modo come rifiuti pericolosi.
• Crea etichette di rifiuti pericolosi e richiedi il ritiro dei rifiuti pericolosi sul sistema WasteTag.
• Non spegnere i metalli alcalini a meno che non sia una parte necessaria della procedura sperimentale.
• Se la tempra è necessaria, fornisci una descrizione dettagliata della procedura di tempra nella SOP. Consultati con EH&S al (650) 723-0448.
• Si deve prestare attenzione quando si puliscono le attrezzature e gli strumenti utilizzati per lavorare con i metalli alcalini. I metodi possibili includono il risciacquo con isopropanolo o tertbutanolo (che reagiscono più lentamente con i metalli alcalini) o l’immersione in una grande quantità di acqua ghiacciata. Consultati con il tuo PI per determinare la linea d’azione appropriata.
• I materiali solidi (come guanti, asciugamani di carta o salviette kimwipes) contaminati con piccole quantità di metallo alcalino possono essere raccolti all’interno di lattine di metallo, per proteggersi dal rischio di incendio posto da una reazione ritardata del metallo alcalino residuo con l’aria. Queste lattine sono disponibili da Stanford EH&S.