鈉(Natrium)是一(yi)種金屬元(yuan)素,元(yuan)素符(fu)號是Na,英文名Sodium。在周期表(biao)中(zhong)位于(yu)第3周期、第ⅠA族,是堿金屬元(yuan)素的代表(biao),質地柔軟,能與(yu)水反(fan)應生(sheng)成氫氧化(hua)鈉,放出(chu)氫氣(qi),化(hua)學性(xing)質較活潑。鈉元(yuan)素以鹽的形(xing)式廣泛的分(fen)布于(yu)陸地和海(hai)洋中(zhong),鈉也是人體肌肉組織(zhi)和神經組織(zhi)中(zhong)的重要(yao)成分(fen)之一(yi)。
伏特(te)在(zai)19世(shi)紀初發明了(le)(le)電(dian)池(chi)后,各國化學(xue)家紛紛利(li)用電(dian)池(chi)分(fen)解(jie)(jie)水(shui)(shui)成(cheng)功。英(ying)國化學(xue)家漢弗里·戴(dai)維堅(jian)持不懈地從事于利(li)用電(dian)池(chi)分(fen)解(jie)(jie)各種物質的(de)(de)實(shi)驗研究(jiu)。他希望利(li)用電(dian)池(chi)將苛性(xing)鉀(jia)(jia)分(fen)解(jie)(jie)為氧氣和一(yi)(yi)種未知的(de)(de)“基”,因為當時化學(xue)家們(men)認為苛性(xing)堿(jian)是氧化物。他先(xian)用苛性(xing)鉀(jia)(jia)(氫氧化鉀(jia)(jia))的(de)(de)飽和溶(rong)液(ye)實(shi)驗,所(suo)得(de)的(de)(de)結(jie)果(guo)卻和電(dian)解(jie)(jie)水(shui)(shui)一(yi)(yi)樣(yang),只得(de)到(dao)氫氣和氧氣。后來他改變(bian)實(shi)驗方法,電(dian)解(jie)(jie)熔融的(de)(de)苛性(xing)鉀(jia)(jia),在(zai)陰極上出現了(le)(le)具(ju)有(you)金(jin)屬(shu)光(guang)澤(ze)的(de)(de)、類似水(shui)(shui)銀的(de)(de)小珠(zhu),一(yi)(yi)些小珠(zhu)立(li)即(ji)燃(ran)燒并發生爆炸,形(xing)成(cheng)光(guang)亮的(de)(de)火焰,還有(you)一(yi)(yi)些小珠(zhu)不燃(ran)燒,只是表(biao)面變(bian)暗,覆蓋(gai)著一(yi)(yi)層白膜(mo)。他把這種小小的(de)(de)金(jin)屬(shu)顆(ke)粒(li)投入水(shui)(shui)中,立(li)即(ji)冒出火焰,在(zai)水(shui)(shui)面急速奔躍,發出刺刺的(de)(de)聲音(yin)。就這樣(yang),戴(dai)維在(zai)1807年發現了(le)(le)金(jin)屬(shu)鉀(jia)(jia),幾(ji)天(tian)之后,他又(you)從電(dian)解(jie)(jie)碳酸鈉(na)中獲(huo)得(de)了(le)(le)金(jin)屬(shu)鈉(na)。
戴維(wei)將鉀和(he)鈉分(fen)別命名為Potassium和(he)Sodium,因(yin)為鉀是(shi)從(cong)草木灰(Potash),鈉是(shi)從(cong)碳酸(suan)鈉(Soda)中(zhong)得到的(de),它們仍(reng)然(ran)保留在英文中(zhong)。鉀和(he)鈉的(de)化學(xue)符號K、Na分(fen)別來自它們的(de)拉丁文名稱Kalium和(he)Natrium。
鈉(na)(na)為(wei)銀白(bai)(bai)色立(li)方體結構金屬(shu),質軟而(er)輕可(ke)用小(xiao)刀切(qie)割,密度比水小(xiao),為(wei)0.968g/cm3,熔點(dian)97.72℃,沸點(dian)883℃。新切(qie)面有(you)銀白(bai)(bai)色光(guang)澤,在空氣中氧化(hua)轉變為(wei)暗灰(hui)色。鈉(na)(na)是(shi)熱(re)和電的良(liang)導體,具有(you)較好的導磁性,鉀鈉(na)(na)合金(液(ye)態)是(shi)核反應堆導熱(re)劑(ji)。鈉(na)(na)單(dan)質還具有(you)良(liang)好的延(yan)展性,硬度也低,能夠溶于汞和液(ye)態氨,溶于液(ye)氨形成藍色溶液(ye)。在-20℃時變硬。
已發現的鈉(na)的同位(wei)素(su)共有(you)(you)22種,包括(kuo)鈉(na)-18至(zhi)鈉(na)-37,其中(zhong)只(zhi)有(you)(you)鈉(na)-23是穩定的,其他同位(wei)素(su)都帶有(you)(you)放射性。
鈉(na)(na)的化(hua)學(xue)性質很(hen)活潑,常溫和(he)加熱時分別與氧氣化(hua)合,和(he)水劇烈反應,量大(da)時發生(sheng)爆(bao)炸(zha)。鈉(na)(na)還能在二(er)氧化(hua)碳中燃燒(shao),和(he)低元醇反應產生(sheng)氫氣,和(he)電離能力很(hen)弱的液氨(an)也能反應,具有(you)抗腐蝕性。
鈉原子(zi)(zi)的最外層只(zhi)有(you)(you)1個電子(zi)(zi),很容易失去(qu),所以有(you)(you)強還原性(xing)(xing)。因此,鈉的化學性(xing)(xing)質非(fei)(fei)常(chang)活(huo)潑,能夠和(he)大量無機物,絕大部分非(fei)(fei)金(jin)屬(shu)單質反應(ying)和(he)大部分有(you)(you)機物反應(ying),在與其他(ta)物質發生氧化還原反應(ying)時,作還原劑,都(dou)是由0價(jia)升為+1價(jia)(由于(yu)ns1電子(zi)(zi)對),通常(chang)以離子(zi)(zi)鍵(jian)和(he)共(gong)價(jia)鍵(jian)形(xing)式結(jie)合。金(jin)屬(shu)性(xing)(xing)強,其離子(zi)(zi)氧化性(xing)(xing)弱。
測定有(you)機(ji)(ji)物中的(de)氯。還原和氫(qing)(qing)化有(you)機(ji)(ji)化合(he)物。檢驗有(you)機(ji)(ji)物中的(de)氮、硫(liu)、氟。去除有(you)機(ji)(ji)溶劑(苯、烴、醚)中的(de)水分。除去烴中的(de)氧(yang)、碘或氫(qing)(qing)碘酸等雜質。制(zhi)備鈉(na)(na)汞齊、醇化鈉(na)(na)、純氫(qing)(qing)氧(yang)化鈉(na)(na)、過氧(yang)化鈉(na)(na)、氨基(ji)鈉(na)(na)、合(he)金(jin)、鈉(na)(na)燈、光電池(chi),制(zhi)取活潑金(jin)屬(shu)。
鈉(na)是人體(ti)中一(yi)種重要(yao)(yao)無(wu)機(ji)元素,一(yi)般情況下(xia),成人體(ti)內鈉(na)含量(liang)(liang)大約(yue)為3200(女)~4170(男)mmol,約(yue)占(zhan)(zhan)體(ti)重的0.15%,體(ti)內鈉(na)主要(yao)(yao)在細胞外液,占(zhan)(zhan)總體(ti)鈉(na)的44%~50%,骨骼中含量(liang)(liang)占(zhan)(zhan)40%~47%,細胞內液含量(liang)(liang)較低,僅(jin)占(zhan)(zhan)9%~10%。
1、鈉是細胞外(wai)液中帶正電的(de)主要離子,參(can)與(yu)水的(de)代謝,保(bao)證體內水的(de)平衡,調(diao)節體內水分與(yu)滲(shen)透壓。
2、維持(chi)體內(nei)酸和堿(jian)的平衡。
3、是胰液、膽汁、汗和(he)淚(lei)水的組(zu)成(cheng)成(cheng)分。
4、鈉(na)對(dui)ATP(腺(xian)嘌(piao)呤核(he)苷三(san)磷酸(suan))的(de)生產和(he)利用、肌(ji)肉運動、心血管功(gong)能、能量代(dai)謝(xie)(xie)都有關系(xi),此(ci)外,糖代(dai)謝(xie)(xie)、氧的(de)利用也需有鈉(na)的(de)參(can)與(yu)。
5、維持血壓正常。
6、增強神經肌肉興奮性。
人(ren)體鈉(na)(na)的(de)主要(yao)來源(yuan)為食物(wu)。鈉(na)(na)在小(xiao)腸上部吸(xi)(xi)收(shou),吸(xi)(xi)收(shou)率極高(gao),幾(ji)乎可全部被(bei)吸(xi)(xi)收(shou),故糞便中含鈉(na)(na)量很少(shao)。鈉(na)(na)在空腸的(de)吸(xi)(xi)收(shou)大多(duo)是被(bei)動性的(de),在回腸則(ze)大部分(fen)是主動的(de)吸(xi)(xi)收(shou)。鈉(na)(na)與鈣在腎小(xiao)管(guan)內的(de)重(zhong)吸(xi)(xi)收(shou)過程發生競爭,故鈉(na)(na)攝入量高(gao)時(shi),會(hui)相應(ying)減少(shao)鈣的(de)重(zhong)吸(xi)(xi)收(shou),而(er)增加尿鈣排泄。因尿鈣丟失(shi)(shi)約為鈣潴(zhu)留的(de)50%,故高(gao)鈉(na)(na)膳食對鈣丟失(shi)(shi)有很大影(ying)響。
高溫、重體(ti)力勞(lao)動、經常出汗(han)的人需(xu)要(yao)注意補充鈉(飲(yin)用淡鹽水(shui)等(deng))。
鈉(na)普遍(bian)存在于各種(zhong)食(shi)物(wu)(wu)(wu)中,一般動物(wu)(wu)(wu)性食(shi)物(wu)(wu)(wu)高于植(zhi)物(wu)(wu)(wu)性食(shi)物(wu)(wu)(wu),但(dan)人體鈉(na)來源主要為食(shi)鹽(yan)、以及加工、制備食(shi)物(wu)(wu)(wu)過程中加入的(de)鈉(na)或含鈉(na)的(de)復合物(wu)(wu)(wu)(如谷氨(an)酸、小蘇打等(deng)),以及醬(jiang)油(you)、鹽(yan)漬(zi)或腌制肉或煙熏(xun)食(shi)品(pin)、醬(jiang)咸(xian)菜(cai)類、發酵(jiao)豆制品(pin)、咸(xian)味休(xiu)閑食(shi)品(pin)等(deng)。
人(ren)體(ti)內(nei)鈉(na)(na)在一般(ban)情況(kuang)(kuang)下(xia)不易缺(que)乏(fa)、但在某(mou)些(xie)情況(kuang)(kuang)下(xia),如禁(jin)食(shi)、少食(shi),膳食(shi)鈉(na)(na)限制過嚴(yan)而(er)攝入非常低(di)時,或(huo)在高溫、重(zhong)體(ti)力勞動、過量出(chu)汗、腸胃(wei)(wei)疾病、反(fan)復嘔吐(tu)、腹瀉(xie)使(shi)鈉(na)(na)過量排(pai)出(chu)而(er)丟失時,或(huo)某(mou)些(xie)疾病,如艾(ai)迪生(sheng)病引(yin)起腎(shen)(shen)不能有(you)效保留鈉(na)(na)時,胃(wei)(wei)腸外營(ying)養缺(que)鈉(na)(na)或(huo)低(di)鈉(na)(na)時,利尿劑的使(shi)用而(er)抑制腎(shen)(shen)小(xiao)管重(zhong)吸收鈉(na)(na)時均(jun)可(ke)引(yin)起鈉(na)(na)缺(que)乏(fa)。鈉(na)(na)的缺(que)乏(fa)在早期癥狀不明顯,倦(juan)怠(dai)、淡漠、無神、甚(shen)至起立時昏倒。失鈉(na)(na)達0.5g/kg體(ti)重(zhong)以上時,可(ke)出(chu)現惡心、嘔吐(tu)、血壓下(xia)降、痛性肌痙攣,尿中無氯化物檢出(chu)。
正常(chang)情況下(xia),鈉攝入過多并不蓄積,但某些(xie)特殊情況下(xia),如誤將食(shi)鹽當(dang)食(shi)糖加入嬰(ying)兒奶粉中喂(wei)養,則可(ke)引起中毒甚(shen)至(zhi)死(si)亡(wang)。急性中毒,可(ke)出(chu)現(xian)水腫(zhong)、血壓上升、血漿(jiang)膽固醇升高、脂肪(fang)清除率(lv)降(jiang)低(di)、胃黏膜上皮細胞(bao)受損(sun)等(deng)。鈉的適宜攝入量(AI)成人為2200mg/d。
浸放于(yu)液體石蠟(la)、礦(kuang)物油和苯系物中(zhong)密(mi)封(feng)保存(cun),大(da)量通常(chang)儲存(cun)在鐵桶(tong)中(zhong)充氬(ya)氣(qi)密(mi)封(feng)保存(cun)。金屬鈉不(bu)能保存(cun)在煤(mei)油中(zhong)是(shi)因(yin)為與煤(mei)油中(zhong)的(de)(de)有(you)機酸等物質反應(ying)成(cheng)有(you)機酸鈉等物質(呈黃色)附著在鈉表面。當(dang)保存(cun)在石蠟(la)油中(zhong)時(shi),空(kong)氣(qi)中(zhong)的(de)(de)氧氣(qi)也會進入石蠟(la)油,使金屬鈉的(de)(de)表面變灰,形成(cheng)氧化(hua)物膜。
在純度(du)要求不高的少(shao)量保(bao)存時可(ke)用煤油浸(jin)泡(pao),如實(shi)驗室保(bao)存。貯于陰(yin)涼干燥(zao)處,遠離火(huo)種(zhong)、熱源。少(shao)量一般(ban)保(bao)存在液體(ti)石蠟(la)中。與氧化(hua)劑(ji)、酸類、鹵(lu)素(su)分(fen)儲分(fen)運。