鈉(na)(na)(na)(Natrium)是(shi)一(yi)種金(jin)屬(shu)元(yuan)(yuan)素(su)(su),元(yuan)(yuan)素(su)(su)符號是(shi)Na,英文名Sodium。在周期表中位于第3周期、第ⅠA族,是(shi)堿金(jin)屬(shu)元(yuan)(yuan)素(su)(su)的代表,質(zhi)地柔軟,能與水反應生成(cheng)氫氧化(hua)鈉(na)(na)(na),放出氫氣(qi),化(hua)學性質(zhi)較活(huo)潑。鈉(na)(na)(na)元(yuan)(yuan)素(su)(su)以(yi)鹽的形(xing)式廣泛的分布于陸地和(he)海(hai)洋中,鈉(na)(na)(na)也(ye)是(shi)人體肌肉組(zu)織和(he)神經組(zu)織中的重(zhong)要成(cheng)分之一(yi)。
伏特在(zai)19世紀初發(fa)明了(le)電(dian)池(chi)(chi)后,各國化(hua)(hua)學(xue)家紛(fen)紛(fen)利用(yong)電(dian)池(chi)(chi)分解(jie)(jie)水(shui)(shui)成功(gong)。英國化(hua)(hua)學(xue)家漢弗里·戴維(wei)堅(jian)持不(bu)(bu)懈(xie)地從(cong)事于利用(yong)電(dian)池(chi)(chi)分解(jie)(jie)各種(zhong)物質的(de)(de)實(shi)驗(yan)研究。他(ta)希望利用(yong)電(dian)池(chi)(chi)將苛性鉀(jia)分解(jie)(jie)為氧(yang)氣(qi)(qi)和一(yi)(yi)種(zhong)未知的(de)(de)“基”,因為當時化(hua)(hua)學(xue)家們認為苛性堿是氧(yang)化(hua)(hua)物。他(ta)先用(yong)苛性鉀(jia)(氫氧(yang)化(hua)(hua)鉀(jia))的(de)(de)飽和溶液實(shi)驗(yan),所得(de)的(de)(de)結(jie)果卻和電(dian)解(jie)(jie)水(shui)(shui)一(yi)(yi)樣,只(zhi)(zhi)得(de)到氫氣(qi)(qi)和氧(yang)氣(qi)(qi)。后來他(ta)改變(bian)實(shi)驗(yan)方法(fa),電(dian)解(jie)(jie)熔融的(de)(de)苛性鉀(jia),在(zai)陰極上出現了(le)具有金(jin)(jin)(jin)屬光(guang)(guang)澤(ze)的(de)(de)、類似(si)水(shui)(shui)銀的(de)(de)小(xiao)(xiao)珠(zhu)(zhu),一(yi)(yi)些(xie)(xie)小(xiao)(xiao)珠(zhu)(zhu)立即燃(ran)燒并發(fa)生爆炸,形成光(guang)(guang)亮(liang)的(de)(de)火焰,還有一(yi)(yi)些(xie)(xie)小(xiao)(xiao)珠(zhu)(zhu)不(bu)(bu)燃(ran)燒,只(zhi)(zhi)是表面(mian)變(bian)暗,覆蓋(gai)著(zhu)一(yi)(yi)層白膜。他(ta)把這(zhe)種(zhong)小(xiao)(xiao)小(xiao)(xiao)的(de)(de)金(jin)(jin)(jin)屬顆粒投(tou)入水(shui)(shui)中(zhong),立即冒出火焰,在(zai)水(shui)(shui)面(mian)急速奔躍,發(fa)出刺(ci)(ci)刺(ci)(ci)的(de)(de)聲音(yin)。就這(zhe)樣,戴維(wei)在(zai)1807年發(fa)現了(le)金(jin)(jin)(jin)屬鉀(jia),幾天之后,他(ta)又從(cong)電(dian)解(jie)(jie)碳酸鈉(na)(na)中(zhong)獲得(de)了(le)金(jin)(jin)(jin)屬鈉(na)(na)。
戴(dai)維(wei)將(jiang)鉀(jia)和(he)鈉分別命(ming)名為Potassium和(he)Sodium,因為鉀(jia)是從草木灰(hui)(Potash),鈉是從碳酸鈉(Soda)中(zhong)得到的(de),它(ta)們(men)仍然保留在英文(wen)中(zhong)。鉀(jia)和(he)鈉的(de)化學符(fu)號K、Na分別來自它(ta)們(men)的(de)拉丁文(wen)名稱Kalium和(he)Natrium。
鈉為銀白色(se)立方體(ti)結構金(jin)屬,質軟而輕可(ke)用小刀切(qie)割,密度比水小,為0.968g/cm3,熔點97.72℃,沸點883℃。新(xin)切(qie)面有(you)銀白色(se)光澤,在空氣中氧化轉變為暗灰(hui)色(se)。鈉是熱和電的(de)(de)良(liang)導(dao)體(ti),具(ju)有(you)較好的(de)(de)導(dao)磁性,鉀鈉合金(jin)(液態)是核(he)反應堆導(dao)熱劑。鈉單質還具(ju)有(you)良(liang)好的(de)(de)延展性,硬度也低(di),能夠溶(rong)于(yu)汞和液態氨,溶(rong)于(yu)液氨形成藍色(se)溶(rong)液。在-20℃時變硬。
已發現的(de)鈉的(de)同位(wei)素共有22種,包括鈉-18至鈉-37,其(qi)中(zhong)只有鈉-23是(shi)穩定(ding)的(de),其(qi)他同位(wei)素都帶有放射性。
鈉(na)的(de)(de)化學(xue)性(xing)質很(hen)活潑,常(chang)溫和加熱時分別(bie)與氧氣(qi)(qi)化合,和水劇烈反(fan)應,量大時發生爆炸。鈉(na)還能在二氧化碳中燃燒,和低(di)元(yuan)醇反(fan)應產生氫氣(qi)(qi),和電離(li)能力很(hen)弱的(de)(de)液氨也能反(fan)應,具有抗(kang)腐(fu)蝕性(xing)。
鈉(na)原子的(de)最(zui)外層(ceng)只有1個(ge)電(dian)子,很容易(yi)失去(qu),所以有強(qiang)還原性。因此,鈉(na)的(de)化學(xue)性質(zhi)非常活潑,能夠和大(da)量無(wu)機(ji)物(wu),絕大(da)部(bu)分非金屬單質(zhi)反應和大(da)部(bu)分有機(ji)物(wu)反應,在與其他物(wu)質(zhi)發生氧(yang)化還原反應時,作還原劑,都是由0價(jia)升為+1價(jia)(由于ns1電(dian)子對(dui)),通(tong)常以離子鍵(jian)(jian)和共價(jia)鍵(jian)(jian)形(xing)式結合。金屬性強(qiang),其離子氧(yang)化性弱。
測定有機物中的(de)氯(lv)。還原和(he)氫(qing)化(hua)(hua)有機化(hua)(hua)合(he)物。檢驗有機物中的(de)氮(dan)、硫、氟。去除有機溶劑(苯、烴、醚(mi))中的(de)水分。除去烴中的(de)氧、碘或氫(qing)碘酸(suan)等雜(za)質。制備鈉(na)(na)汞齊、醇化(hua)(hua)鈉(na)(na)、純氫(qing)氧化(hua)(hua)鈉(na)(na)、過氧化(hua)(hua)鈉(na)(na)、氨基(ji)鈉(na)(na)、合(he)金、鈉(na)(na)燈(deng)、光(guang)電池(chi),制取活潑金屬(shu)。
鈉(na)是人體(ti)中一種重要(yao)無機元素,一般情(qing)況下,成人體(ti)內(nei)鈉(na)含量(liang)大(da)約(yue)為3200(女)~4170(男)mmol,約(yue)占(zhan)(zhan)體(ti)重的0.15%,體(ti)內(nei)鈉(na)主要(yao)在細(xi)胞(bao)外(wai)液(ye)(ye),占(zhan)(zhan)總體(ti)鈉(na)的44%~50%,骨骼中含量(liang)占(zhan)(zhan)40%~47%,細(xi)胞(bao)內(nei)液(ye)(ye)含量(liang)較(jiao)低,僅(jin)占(zhan)(zhan)9%~10%。
1、鈉是(shi)細胞外(wai)液中帶正電的主要離(li)子,參與水的代謝,保證體內(nei)水的平衡,調節體內(nei)水分與滲透壓。
2、維持(chi)體內酸和(he)堿的平衡。
3、是(shi)胰液、膽(dan)汁(zhi)、汗和淚水(shui)的組成(cheng)成(cheng)分。
4、鈉對ATP(腺(xian)嘌呤(ling)核苷三磷酸(suan))的生產和利用、肌(ji)肉運動、心血管功能、能量代(dai)謝都有關系,此外,糖代(dai)謝、氧的利用也需有鈉的參與。
5、維持血壓正常(chang)。
6、增強(qiang)神經(jing)肌肉興奮性(xing)。
人體(ti)鈉的(de)(de)主(zhu)要來源為(wei)食物。鈉在(zai)(zai)小(xiao)腸上部(bu)(bu)吸(xi)收(shou)(shou)(shou),吸(xi)收(shou)(shou)(shou)率極高(gao),幾乎可全部(bu)(bu)被吸(xi)收(shou)(shou)(shou),故糞便中含鈉量(liang)很少(shao)。鈉在(zai)(zai)空腸的(de)(de)吸(xi)收(shou)(shou)(shou)大多是被動性的(de)(de),在(zai)(zai)回腸則大部(bu)(bu)分(fen)是主(zhu)動的(de)(de)吸(xi)收(shou)(shou)(shou)。鈉與(yu)鈣(gai)(gai)在(zai)(zai)腎(shen)小(xiao)管內的(de)(de)重(zhong)吸(xi)收(shou)(shou)(shou)過(guo)程發生競(jing)爭,故鈉攝入量(liang)高(gao)時(shi),會相應減(jian)少(shao)鈣(gai)(gai)的(de)(de)重(zhong)吸(xi)收(shou)(shou)(shou),而增加尿鈣(gai)(gai)排(pai)泄。因尿鈣(gai)(gai)丟失約為(wei)鈣(gai)(gai)潴留的(de)(de)50%,故高(gao)鈉膳(shan)食對鈣(gai)(gai)丟失有很大影響。
高(gao)溫、重體力(li)勞動、經常出汗的人需(xu)要(yao)注意補(bu)充鈉(飲用淡鹽水等)。
鈉普遍存(cun)在于各種食(shi)物中,一般動物性食(shi)物高于植物性食(shi)物,但人體鈉來(lai)源(yuan)主要(yao)為食(shi)鹽、以(yi)及(ji)加(jia)工、制備食(shi)物過程中加(jia)入的鈉或(huo)含鈉的復合物(如谷氨酸、小蘇(su)打等(deng)),以(yi)及(ji)醬油、鹽漬或(huo)腌(a)制肉或(huo)煙(yan)熏食(shi)品、醬咸菜(cai)類、發(fa)酵豆制品、咸味休閑食(shi)品等(deng)。
人體(ti)內鈉(na)(na)在(zai)一般情(qing)況下(xia)不易缺(que)(que)乏、但在(zai)某些情(qing)況下(xia),如禁食、少食,膳(shan)食鈉(na)(na)限(xian)制(zhi)(zhi)過(guo)嚴而攝入非常低時(shi)(shi)(shi),或在(zai)高溫、重(zhong)體(ti)力(li)勞動、過(guo)量出(chu)(chu)汗(han)、腸胃(wei)疾病、反復嘔吐(tu)、腹瀉(xie)使鈉(na)(na)過(guo)量排出(chu)(chu)而丟失時(shi)(shi)(shi),或某些疾病,如艾(ai)迪生病引(yin)起腎(shen)不能有效保留鈉(na)(na)時(shi)(shi)(shi),胃(wei)腸外(wai)營(ying)養缺(que)(que)鈉(na)(na)或低鈉(na)(na)時(shi)(shi)(shi),利尿(niao)(niao)劑的使用而抑制(zhi)(zhi)腎(shen)小(xiao)管重(zhong)吸收鈉(na)(na)時(shi)(shi)(shi)均可(ke)(ke)引(yin)起鈉(na)(na)缺(que)(que)乏。鈉(na)(na)的缺(que)(que)乏在(zai)早期(qi)癥(zheng)狀不明顯,倦(juan)怠、淡漠(mo)、無神、甚至(zhi)起立時(shi)(shi)(shi)昏倒。失鈉(na)(na)達0.5g/kg體(ti)重(zhong)以上時(shi)(shi)(shi),可(ke)(ke)出(chu)(chu)現惡心(xin)、嘔吐(tu)、血壓下(xia)降、痛(tong)性肌痙攣,尿(niao)(niao)中(zhong)無氯化物檢(jian)出(chu)(chu)。
正常情況下,鈉攝入過多并不(bu)蓄積,但某些特(te)殊情況下,如誤將食(shi)(shi)鹽當食(shi)(shi)糖加(jia)入嬰(ying)兒奶(nai)粉中(zhong)喂養,則(ze)可引起中(zhong)毒(du)甚至死亡。急性中(zhong)毒(du),可出(chu)現水腫、血壓上升、血漿膽固醇升高、脂肪清除率降低、胃黏膜上皮細胞受損等(deng)。鈉的適宜攝入量(AI)成人為2200mg/d。
浸放于液體石蠟(la)、礦物油和(he)苯系(xi)物中密封(feng)保(bao)存(cun),大量通常(chang)儲存(cun)在鐵桶中充氬氣密封(feng)保(bao)存(cun)。金屬鈉(na)(na)不能保(bao)存(cun)在煤(mei)油中是因(yin)為(wei)與煤(mei)油中的有機(ji)酸(suan)等物質(zhi)反應(ying)成有機(ji)酸(suan)鈉(na)(na)等物質(zhi)(呈黃色)附著(zhu)在鈉(na)(na)表面(mian)。當保(bao)存(cun)在石蠟(la)油中時,空氣中的氧氣也(ye)會進入石蠟(la)油,使金屬鈉(na)(na)的表面(mian)變灰,形成氧化物膜。
在(zai)純度(du)要求不高的少量(liang)保(bao)存(cun)時(shi)可用(yong)煤油浸泡,如實驗室保(bao)存(cun)。貯于(yu)陰涼干燥處,遠離火(huo)種、熱源(yuan)。少量(liang)一般保(bao)存(cun)在(zai)液體石蠟(la)中。與氧化劑、酸類(lei)、鹵素分(fen)儲分(fen)運。