Обнаружив ошибку на странице, выделите ее и нажмите Ctrl + Enter
Реакция магния и тефлона
Тефлон (политетрафторэтилен, фторопласт-4) - одно из самых химически стойких веществ. Его заслуженно называют "органическая платина". На тефлон не действуют ни кислоты (включая азотную кислоту и царскую водку), ни щелочи, ни хлор, ни большинство окислителей. Щелочные металлы также не реагируют при невысоких температурах с тефлоном. Такой устойчивостью не могут похвастать ни золото, ни платина.
С тефлоном медленно реагируют только свободный фтор F2 и трифторид хлора ClF3. Такая химическая устойчивость объясняется структурой тефлона:
Структура тефлона
Цепь из атомов углерода окружена атомами фтора. В принципе многие окислители могли бы разрушить связь C-C, но боковые атомы фтора блокируют доступ.
Кроме химической стойкости тефлон имеет ряд других ценных свойств. В частности, тефлон сохраняет механическую прочность в интервале от минус 190 до плюс 250°С [1]. Тефлон - хороший диэлектрик (изолятор), причем изоляционные свойства он также сохраняет в широком интервале температур и независимо от частоты тока. Тефлон обладает гидрофобными свойствами (плохо смачивается водой).
Благодаря ценным свойствам тефлон используют во многих отраслях: химической и пищевой промышленности, электронике и электротехнике, медицине, космической технике и лабораторной практике. Сковородки с тефлоновым покрытием знакомы каждой домохозяйке.
Вместе с преимуществами тефлон имеет и ряд недостатков: в частности, в отличие от многих других полимеров, тефлон очень трудно склеивать [2]; продукты термического разложения тефлона опасны для здоровья.
Однако вернемся к химическим свойствам. Как известно, "природа не любит ничего абсолютного": если тефлон устойчив к действию многих веществ при комнатной температуре, это не означает, что так будет при любых условиях. При нагревании тефлон приобретает сильные окислительные свойства и способен бурно реагировать с активными металлами.
Например, согласно книги Василеги [1] расплавленный натрий взаимодействует с тефлоном при 500°С [3]. Я решил провести аналогичную реакцию тефлона с магнием.
Сначала взял кулек с надписью "тефлон", который остался от предшественника. В кульке был белый, грубодисперсный порошок, который прилипал к поверхностям за счет электризации. Похоже на тефлон, но "меня мучили смутные сомнения..."
Напилил напильником 1 г порошка магния и смешал с 1 г порошка тефлона. Смесь положил на бумажку, под которой была керамическая плитка. Пытался поджечь газовой горелкой - эффект нулевой. Даже магний практически не горел. Вывод простой: это был не тефлон, а совсем другой полимер (например, мог оказаться полипропилен). Плохо было то, что я никогда не видел реакцию магния с тефлоном.
Была еще одна баночка - на этот раз с тефлоновой стружкой (также досталась по наследству). Посмотрел - с виду тефлон. Попробовал поведение в пламени, судя по описаниям - тефлон. Поскольку видеть "в живую", как ведет себя тефлон в пламени, не приходилось, отрезал кусочек тефлоновой пластинки и также внес в пламя. С виду поведение обеих образцов было идентично. (О действии пламени на тефлон будет сказано в конце статьи).
Стружку чуть измельчил ножницами. Взял полграмма магния и столько же тефлона, смешал, поместил в железную крышечку (от пивной бутылки), поджег. При контакте смеси с пламенем началось потрескивание, смесь почти сразу вспыхнула ярким белым пламенем. Когда вспышка угасала, она стала желтой, образовались хлопья сажи, но не много. В крышечке остались черный углерод и белый фторид магния (а также - оксид магния).
Таким образом, эксперимент получился только со второго раза.
____________________________________________________
1 М.Д. Василега Цікава хімія (Занимательная химия) ссылка
2 Для склеивания тефлона его обрабатывают раствором натрия в жидком аммиаке.
3 Видимо, эта цифра сильно завышена.
