鈉(na)(na)(Natrium)是(shi)一種金(jin)(jin)屬(shu)元(yuan)素(su),元(yuan)素(su)符號(hao)是(shi)Na,英文(wen)名Sodium。在周(zhou)期表(biao)中位于(yu)第(di)3周(zhou)期、第(di)ⅠA族,是(shi)堿(jian)金(jin)(jin)屬(shu)元(yuan)素(su)的(de)代表(biao),質地柔軟,能與水反(fan)應(ying)生成氫氧化鈉(na)(na),放出氫氣,化學性質較(jiao)活潑。鈉(na)(na)元(yuan)素(su)以鹽的(de)形式廣泛的(de)分布于(yu)陸地和海(hai)洋中,鈉(na)(na)也是(shi)人體肌肉組織(zhi)和神經(jing)組織(zhi)中的(de)重要成分之一。
伏特在19世紀(ji)初發(fa)明(ming)了(le)電(dian)池(chi)后(hou),各國化學(xue)家(jia)紛紛利(li)用(yong)電(dian)池(chi)分解(jie)水成功。英國化學(xue)家(jia)漢(han)弗里·戴維(wei)堅(jian)持不(bu)懈地從事于利(li)用(yong)電(dian)池(chi)分解(jie)各種物質的(de)(de)實驗研究。他(ta)(ta)(ta)希望(wang)利(li)用(yong)電(dian)池(chi)將苛性(xing)鉀(jia)(jia)分解(jie)為(wei)氧氣(qi)和(he)一(yi)種未知的(de)(de)“基”,因為(wei)當時化學(xue)家(jia)們(men)認為(wei)苛性(xing)堿(jian)是氧化物。他(ta)(ta)(ta)先(xian)用(yong)苛性(xing)鉀(jia)(jia)(氫氧化鉀(jia)(jia))的(de)(de)飽和(he)溶液實驗,所(suo)得(de)的(de)(de)結果卻(que)和(he)電(dian)解(jie)水一(yi)樣,只(zhi)(zhi)得(de)到氫氣(qi)和(he)氧氣(qi)。后(hou)來他(ta)(ta)(ta)改(gai)變實驗方法,電(dian)解(jie)熔融的(de)(de)苛性(xing)鉀(jia)(jia),在陰(yin)極(ji)上出現(xian)了(le)具有(you)金(jin)屬(shu)(shu)光澤的(de)(de)、類似水銀的(de)(de)小(xiao)(xiao)珠,一(yi)些小(xiao)(xiao)珠立即燃燒(shao)并發(fa)生爆炸,形成光亮(liang)的(de)(de)火焰,還有(you)一(yi)些小(xiao)(xiao)珠不(bu)燃燒(shao),只(zhi)(zhi)是表面變暗,覆(fu)蓋著(zhu)一(yi)層(ceng)白膜。他(ta)(ta)(ta)把(ba)這種小(xiao)(xiao)小(xiao)(xiao)的(de)(de)金(jin)屬(shu)(shu)顆(ke)粒(li)投入水中,立即冒出火焰,在水面急速奔躍,發(fa)出刺刺的(de)(de)聲音。就這樣,戴維(wei)在1807年發(fa)現(xian)了(le)金(jin)屬(shu)(shu)鉀(jia)(jia),幾天之后(hou),他(ta)(ta)(ta)又從電(dian)解(jie)碳酸鈉(na)中獲得(de)了(le)金(jin)屬(shu)(shu)鈉(na)。
戴維將鉀和(he)鈉分別命名為Potassium和(he)Sodium,因為鉀是(shi)從(cong)草木灰(hui)(Potash),鈉是(shi)從(cong)碳酸鈉(Soda)中(zhong)得到的(de),它們(men)仍(reng)然保留在英文中(zhong)。鉀和(he)鈉的(de)化學符(fu)號K、Na分別來自它們(men)的(de)拉丁文名稱(cheng)Kalium和(he)Natrium。
鈉(na)為銀白色(se)立方體(ti)結構(gou)金屬,質(zhi)軟而(er)輕可用小刀切割,密度比水小,為0.968g/cm3,熔點97.72℃,沸(fei)點883℃。新切面有銀白色(se)光澤,在(zai)空氣中氧化轉變(bian)為暗灰(hui)色(se)。鈉(na)是熱(re)和(he)電的良(liang)導體(ti),具(ju)有較好(hao)的導磁性,鉀鈉(na)合金(液(ye)態)是核(he)反應堆(dui)導熱(re)劑。鈉(na)單(dan)質(zhi)還具(ju)有良(liang)好(hao)的延(yan)展(zhan)性,硬度也低,能夠溶于(yu)汞和(he)液(ye)態氨(an),溶于(yu)液(ye)氨(an)形成藍色(se)溶液(ye)。在(zai)-20℃時變(bian)硬。
已發現(xian)的鈉的同(tong)位(wei)素共有(you)22種,包(bao)括鈉-18至鈉-37,其中只有(you)鈉-23是穩(wen)定的,其他同(tong)位(wei)素都(dou)帶有(you)放射性。
鈉的化學性質(zhi)很活潑,常溫和(he)加(jia)熱時(shi)分(fen)別(bie)與氧氣化合,和(he)水劇烈反(fan)應,量大時(shi)發(fa)生爆炸。鈉還能(neng)在二氧化碳(tan)中(zhong)燃燒,和(he)低(di)元醇(chun)反(fan)應產生氫(qing)氣,和(he)電離(li)能(neng)力(li)很弱的液氨也(ye)能(neng)反(fan)應,具(ju)有抗腐蝕性。
鈉原子的最外(wai)層只有(you)(you)1個(ge)電子,很容(rong)易失去,所以(yi)有(you)(you)強(qiang)還原性(xing)。因此,鈉的化(hua)學(xue)性(xing)質非常活(huo)潑,能夠和大(da)量無機物(wu),絕大(da)部分非金屬單質反應和大(da)部分有(you)(you)機物(wu)反應,在(zai)與其(qi)他(ta)物(wu)質發生氧(yang)化(hua)還原反應時,作(zuo)還原劑,都是由0價(jia)升為+1價(jia)(由于ns1電子對),通常以(yi)離子鍵(jian)和共(gong)價(jia)鍵(jian)形式結合。金屬性(xing)強(qiang),其(qi)離子氧(yang)化(hua)性(xing)弱。
測定有(you)(you)機(ji)物中(zhong)(zhong)的氯。還原(yuan)和(he)氫(qing)化有(you)(you)機(ji)化合(he)(he)物。檢驗有(you)(you)機(ji)物中(zhong)(zhong)的氮、硫、氟。去(qu)除(chu)有(you)(you)機(ji)溶劑(苯(ben)、烴(jing)、醚(mi))中(zhong)(zhong)的水分(fen)。除(chu)去(qu)烴(jing)中(zhong)(zhong)的氧(yang)、碘(dian)或氫(qing)碘(dian)酸等雜質(zhi)。制備鈉(na)汞齊、醇化鈉(na)、純氫(qing)氧(yang)化鈉(na)、過氧(yang)化鈉(na)、氨基鈉(na)、合(he)(he)金、鈉(na)燈、光電池,制取活潑(po)金屬。
鈉(na)是人體(ti)中(zhong)一(yi)種(zhong)重(zhong)要(yao)(yao)無機(ji)元素,一(yi)般(ban)情(qing)況下,成人體(ti)內鈉(na)含(han)量(liang)大(da)約為(wei)3200(女)~4170(男(nan))mmol,約占(zhan)(zhan)體(ti)重(zhong)的0.15%,體(ti)內鈉(na)主要(yao)(yao)在細(xi)胞(bao)外液(ye),占(zhan)(zhan)總體(ti)鈉(na)的44%~50%,骨骼(ge)中(zhong)含(han)量(liang)占(zhan)(zhan)40%~47%,細(xi)胞(bao)內液(ye)含(han)量(liang)較低(di),僅(jin)占(zhan)(zhan)9%~10%。
1、鈉是細胞外液(ye)中(zhong)帶正電的主要(yao)離(li)子,參(can)與水的代謝,保(bao)證體(ti)內(nei)水的平衡,調節體(ti)內(nei)水分與滲透壓。
2、維持體(ti)內(nei)酸和堿的平衡。
3、是(shi)胰液、膽汁、汗和淚水的組(zu)成成分(fen)。
4、鈉對ATP(腺嘌呤核(he)苷(gan)三磷酸)的(de)生產和利用、肌(ji)肉運(yun)動、心血管功能、能量代(dai)謝都有關(guan)系,此外,糖代(dai)謝、氧的(de)利用也需有鈉的(de)參與。
5、維持血壓正常。
6、增強神經肌肉興(xing)奮性。
人(ren)體鈉(na)的(de)(de)主(zhu)(zhu)要(yao)來源為食物。鈉(na)在小腸(chang)(chang)上(shang)部(bu)吸收(shou)(shou)(shou),吸收(shou)(shou)(shou)率極(ji)高(gao),幾(ji)乎可全部(bu)被(bei)吸收(shou)(shou)(shou),故(gu)(gu)糞便中含鈉(na)量(liang)很少。鈉(na)在空腸(chang)(chang)的(de)(de)吸收(shou)(shou)(shou)大多是被(bei)動(dong)性(xing)的(de)(de),在回腸(chang)(chang)則大部(bu)分(fen)是主(zhu)(zhu)動(dong)的(de)(de)吸收(shou)(shou)(shou)。鈉(na)與鈣在腎小管內的(de)(de)重吸收(shou)(shou)(shou)過程(cheng)發生(sheng)競爭,故(gu)(gu)鈉(na)攝入量(liang)高(gao)時,會相(xiang)應(ying)減少鈣的(de)(de)重吸收(shou)(shou)(shou),而增加(jia)尿(niao)鈣排(pai)泄(xie)。因尿(niao)鈣丟失約(yue)為鈣潴留的(de)(de)50%,故(gu)(gu)高(gao)鈉(na)膳食對鈣丟失有很大影響。
高溫、重體力勞動、經常出汗(han)的人需要(yao)注意補充鈉(飲用淡鹽水等)。
鈉普遍存在于各種食(shi)(shi)物(wu)(wu)(wu)(wu)中(zhong)(zhong),一般動物(wu)(wu)(wu)(wu)性食(shi)(shi)物(wu)(wu)(wu)(wu)高于植物(wu)(wu)(wu)(wu)性食(shi)(shi)物(wu)(wu)(wu)(wu),但人(ren)體鈉來源主要為食(shi)(shi)鹽(yan)、以(yi)及加(jia)工、制備食(shi)(shi)物(wu)(wu)(wu)(wu)過程中(zhong)(zhong)加(jia)入的鈉或(huo)含鈉的復合物(wu)(wu)(wu)(wu)(如谷氨酸、小蘇打等),以(yi)及醬油(you)、鹽(yan)漬或(huo)腌(a)制肉或(huo)煙熏(xun)食(shi)(shi)品(pin)、醬咸菜(cai)類、發酵豆制品(pin)、咸味休閑食(shi)(shi)品(pin)等。
人體內鈉(na)(na)在(zai)一般情況下不易(yi)缺(que)乏、但在(zai)某些情況下,如禁食(shi)、少食(shi),膳食(shi)鈉(na)(na)限制(zhi)過嚴而攝(she)入(ru)非常低時,或在(zai)高溫、重(zhong)體力(li)勞動(dong)、過量出汗、腸胃疾病(bing)、反復嘔(ou)吐(tu)、腹瀉使鈉(na)(na)過量排出而丟失時,或某些疾病(bing),如艾(ai)迪(di)生病(bing)引(yin)起腎(shen)不能(neng)有效保留鈉(na)(na)時,胃腸外營(ying)養缺(que)鈉(na)(na)或低鈉(na)(na)時,利尿劑的使用而抑制(zhi)腎(shen)小(xiao)管重(zhong)吸收鈉(na)(na)時均(jun)可引(yin)起鈉(na)(na)缺(que)乏。鈉(na)(na)的缺(que)乏在(zai)早期癥狀不明顯,倦(juan)怠、淡(dan)漠、無神、甚至起立時昏倒(dao)。失鈉(na)(na)達(da)0.5g/kg體重(zhong)以上時,可出現(xian)惡(e)心(xin)、嘔(ou)吐(tu)、血(xue)壓下降、痛性肌痙(jing)攣,尿中無氯化物(wu)檢出。
正常情況下(xia),鈉攝(she)入過多并不(bu)蓄(xu)積,但某些特殊情況下(xia),如誤將食鹽當食糖(tang)加(jia)入嬰兒奶(nai)粉中(zhong)喂(wei)養,則可(ke)引起(qi)中(zhong)毒甚(shen)至死亡。急(ji)性中(zhong)毒,可(ke)出現水腫、血壓上升、血漿膽固(gu)醇(chun)升高(gao)、脂(zhi)肪清除率降低(di)、胃黏(nian)膜上皮細(xi)胞受損(sun)等(deng)。鈉的適宜攝(she)入量(AI)成人為2200mg/d。
浸放于液體(ti)石(shi)蠟(la)、礦物油和苯系物中(zhong)密(mi)封(feng)保(bao)存(cun)(cun)(cun),大(da)量通常儲(chu)存(cun)(cun)(cun)在(zai)鐵(tie)桶中(zhong)充氬(ya)氣密(mi)封(feng)保(bao)存(cun)(cun)(cun)。金(jin)屬(shu)鈉不能保(bao)存(cun)(cun)(cun)在(zai)煤油中(zhong)是因(yin)為(wei)與(yu)煤油中(zhong)的有(you)機酸等物質(zhi)反應成(cheng)(cheng)有(you)機酸鈉等物質(zhi)(呈黃色)附著(zhu)在(zai)鈉表面(mian)。當保(bao)存(cun)(cun)(cun)在(zai)石(shi)蠟(la)油中(zhong)時,空氣中(zhong)的氧氣也會進(jin)入石(shi)蠟(la)油,使金(jin)屬(shu)鈉的表面(mian)變(bian)灰,形成(cheng)(cheng)氧化(hua)物膜。
在純度要求不高(gao)的(de)少量(liang)保(bao)存時可用煤油浸(jin)泡,如實驗室保(bao)存。貯(zhu)于陰涼(liang)干燥(zao)處,遠離火種(zhong)、熱(re)源。少量(liang)一般保(bao)存在液體石蠟中。與氧化劑、酸類、鹵(lu)素分儲分運。