鈉(na)(na)(Natrium)是(shi)一種金(jin)(jin)屬(shu)元素(su),元素(su)符號是(shi)Na,英文名Sodium。在周(zhou)期表中位于第3周(zhou)期、第ⅠA族,是(shi)堿金(jin)(jin)屬(shu)元素(su)的代表,質地(di)柔軟,能與水反應生成(cheng)氫氧化鈉(na)(na),放出氫氣,化學性質較活潑(po)。鈉(na)(na)元素(su)以(yi)鹽的形式廣(guang)泛的分布(bu)于陸地(di)和海洋(yang)中,鈉(na)(na)也(ye)是(shi)人體肌(ji)肉組(zu)織和神經組(zu)織中的重要成(cheng)分之(zhi)一。
伏特在(zai)(zai)(zai)19世紀初發明了(le)(le)電池(chi)(chi)后,各國(guo)化(hua)學(xue)家紛(fen)紛(fen)利用(yong)(yong)(yong)電池(chi)(chi)分(fen)解(jie)(jie)水成(cheng)功。英國(guo)化(hua)學(xue)家漢弗里(li)·戴維堅持不懈地從事于利用(yong)(yong)(yong)電池(chi)(chi)分(fen)解(jie)(jie)各種(zhong)物質(zhi)的(de)實(shi)(shi)驗(yan)研究。他(ta)希望利用(yong)(yong)(yong)電池(chi)(chi)將苛性(xing)(xing)鉀(jia)分(fen)解(jie)(jie)為氧氣和(he)(he)(he)一(yi)種(zhong)未知的(de)“基(ji)”,因為當時化(hua)學(xue)家們認(ren)為苛性(xing)(xing)堿是氧化(hua)物。他(ta)先用(yong)(yong)(yong)苛性(xing)(xing)鉀(jia)(氫氧化(hua)鉀(jia))的(de)飽(bao)和(he)(he)(he)溶液實(shi)(shi)驗(yan),所得的(de)結果卻(que)和(he)(he)(he)電解(jie)(jie)水一(yi)樣(yang),只得到氫氣和(he)(he)(he)氧氣。后來他(ta)改變(bian)實(shi)(shi)驗(yan)方(fang)法,電解(jie)(jie)熔融(rong)的(de)苛性(xing)(xing)鉀(jia),在(zai)(zai)(zai)陰極上出(chu)現了(le)(le)具有金(jin)屬(shu)光澤的(de)、類(lei)似(si)水銀的(de)小(xiao)珠,一(yi)些小(xiao)珠立(li)即燃燒并發生爆(bao)炸,形成(cheng)光亮的(de)火(huo)焰,還有一(yi)些小(xiao)珠不燃燒,只是表面變(bian)暗,覆蓋著(zhu)一(yi)層白膜。他(ta)把這種(zhong)小(xiao)小(xiao)的(de)金(jin)屬(shu)顆(ke)粒投(tou)入水中(zhong),立(li)即冒出(chu)火(huo)焰,在(zai)(zai)(zai)水面急速奔躍,發出(chu)刺(ci)刺(ci)的(de)聲音。就這樣(yang),戴維在(zai)(zai)(zai)1807年發現了(le)(le)金(jin)屬(shu)鉀(jia),幾天之后,他(ta)又從電解(jie)(jie)碳酸鈉中(zhong)獲得了(le)(le)金(jin)屬(shu)鈉。
戴維將鉀(jia)和(he)鈉(na)分別命名(ming)為(wei)(wei)Potassium和(he)Sodium,因為(wei)(wei)鉀(jia)是(shi)從(cong)草木灰(hui)(Potash),鈉(na)是(shi)從(cong)碳(tan)酸鈉(na)(Soda)中(zhong)得到的(de),它們仍然保留在英文中(zhong)。鉀(jia)和(he)鈉(na)的(de)化(hua)學符號K、Na分別來自它們的(de)拉丁文名(ming)稱Kalium和(he)Natrium。
鈉為銀白(bai)色(se)立方體結構金(jin)屬,質軟而輕可用(yong)小(xiao)刀切(qie)割,密度(du)比水小(xiao),為0.968g/cm3,熔(rong)點97.72℃,沸(fei)點883℃。新切(qie)面有(you)銀白(bai)色(se)光澤,在空氣中氧化(hua)轉變為暗灰色(se)。鈉是熱和電的(de)(de)良導(dao)體,具有(you)較(jiao)好的(de)(de)導(dao)磁(ci)性,鉀鈉合金(jin)(液態(tai)(tai))是核反應(ying)堆導(dao)熱劑。鈉單質還具有(you)良好的(de)(de)延展性,硬(ying)度(du)也低,能夠溶(rong)于(yu)汞(gong)和液態(tai)(tai)氨(an),溶(rong)于(yu)液氨(an)形(xing)成藍色(se)溶(rong)液。在-20℃時變硬(ying)。
已發現的鈉(na)的同位(wei)素共有22種,包括鈉(na)-18至鈉(na)-37,其(qi)中只有鈉(na)-23是穩(wen)定的,其(qi)他同位(wei)素都帶有放射(she)性。
鈉的(de)(de)化學性(xing)(xing)質很活潑,常溫和(he)加熱(re)時分(fen)別與氧(yang)氣化合,和(he)水劇烈反(fan)應,量大時發生(sheng)爆炸。鈉還能在二氧(yang)化碳中燃燒,和(he)低(di)元(yuan)醇反(fan)應產生(sheng)氫氣,和(he)電離(li)能力(li)很弱的(de)(de)液(ye)氨也能反(fan)應,具有抗腐蝕(shi)性(xing)(xing)。
鈉原(yuan)子(zi)(zi)的最外層(ceng)只有(you)1個電(dian)(dian)子(zi)(zi),很容(rong)易失去,所以(yi)有(you)強(qiang)還(huan)原(yuan)性(xing)。因此,鈉的化學性(xing)質非(fei)常(chang)活(huo)潑,能(neng)夠(gou)和(he)大量無機物(wu),絕大部分(fen)非(fei)金屬單質反應(ying)和(he)大部分(fen)有(you)機物(wu)反應(ying),在與其(qi)(qi)他物(wu)質發生氧(yang)化還(huan)原(yuan)反應(ying)時,作還(huan)原(yuan)劑,都是由0價(jia)(jia)(jia)升為(wei)+1價(jia)(jia)(jia)(由于(yu)ns1電(dian)(dian)子(zi)(zi)對),通常(chang)以(yi)離子(zi)(zi)鍵和(he)共價(jia)(jia)(jia)鍵形(xing)式結合(he)。金屬性(xing)強(qiang),其(qi)(qi)離子(zi)(zi)氧(yang)化性(xing)弱。
測定有機(ji)物中(zhong)的(de)氯。還原和氫(qing)化(hua)(hua)有機(ji)化(hua)(hua)合物。檢驗有機(ji)物中(zhong)的(de)氮、硫、氟。去除有機(ji)溶劑(苯、烴、醚)中(zhong)的(de)水分。除去烴中(zhong)的(de)氧、碘或氫(qing)碘酸等雜質。制備鈉(na)(na)(na)汞齊、醇化(hua)(hua)鈉(na)(na)(na)、純氫(qing)氧化(hua)(hua)鈉(na)(na)(na)、過氧化(hua)(hua)鈉(na)(na)(na)、氨基鈉(na)(na)(na)、合金(jin)、鈉(na)(na)(na)燈、光電池,制取活潑金(jin)屬。
鈉是人體(ti)中一種重要(yao)無機(ji)元素(su),一般情況下(xia),成(cheng)人體(ti)內鈉含量(liang)大約為(wei)3200(女)~4170(男)mmol,約占體(ti)重的(de)0.15%,體(ti)內鈉主要(yao)在細胞外(wai)液,占總體(ti)鈉的(de)44%~50%,骨(gu)骼中含量(liang)占40%~47%,細胞內液含量(liang)較(jiao)低,僅占9%~10%。
1、鈉(na)是細胞外(wai)液中帶正電的主要離子,參與(yu)水(shui)的代謝,保證(zheng)體(ti)內水(shui)的平(ping)衡(heng),調(diao)節體(ti)內水(shui)分與(yu)滲透壓。
2、維(wei)持體內酸和堿的平衡(heng)。
3、是胰液、膽汁、汗(han)和淚(lei)水的組成成分(fen)。
4、鈉對ATP(腺(xian)嘌呤核苷(gan)三磷(lin)酸)的(de)生產和利(li)用、肌肉運動、心血管功能、能量(liang)代謝都有關系,此(ci)外,糖代謝、氧的(de)利(li)用也需有鈉的(de)參與。
5、維(wei)持血壓正常。
6、增強神經肌肉興(xing)奮性(xing)。
人(ren)體鈉(na)(na)的(de)主要來源為食物。鈉(na)(na)在(zai)小腸上部(bu)吸收,吸收率極高(gao)(gao),幾乎可全部(bu)被(bei)吸收,故糞(fen)便中含鈉(na)(na)量很(hen)少。鈉(na)(na)在(zai)空腸的(de)吸收大(da)多是被(bei)動性的(de),在(zai)回(hui)腸則大(da)部(bu)分是主動的(de)吸收。鈉(na)(na)與鈣(gai)在(zai)腎小管內的(de)重(zhong)吸收過(guo)程發生(sheng)競爭,故鈉(na)(na)攝入量高(gao)(gao)時,會(hui)相應減少鈣(gai)的(de)重(zhong)吸收,而增加尿(niao)鈣(gai)排泄。因尿(niao)鈣(gai)丟(diu)失約(yue)為鈣(gai)潴留的(de)50%,故高(gao)(gao)鈉(na)(na)膳食對(dui)鈣(gai)丟(diu)失有很(hen)大(da)影響。
高溫、重體力勞動、經常出汗的人(ren)需要注(zhu)意補充鈉(飲用淡鹽水等)。
鈉(na)普(pu)遍(bian)存在于各種食(shi)(shi)物中,一般(ban)動物性(xing)食(shi)(shi)物高于植(zhi)物性(xing)食(shi)(shi)物,但人體(ti)鈉(na)來源主要為(wei)食(shi)(shi)鹽、以及加(jia)工、制(zhi)備食(shi)(shi)物過程中加(jia)入的鈉(na)或含鈉(na)的復合物(如谷氨酸、小蘇(su)打等),以及醬油、鹽漬或腌制(zhi)肉或煙熏食(shi)(shi)品(pin)、醬咸菜類、發酵豆制(zhi)品(pin)、咸味休閑食(shi)(shi)品(pin)等。
人體(ti)內鈉(na)(na)在一般情(qing)況(kuang)下不(bu)(bu)易缺(que)乏(fa)、但在某些情(qing)況(kuang)下,如禁食(shi)、少食(shi),膳(shan)食(shi)鈉(na)(na)限制(zhi)過嚴(yan)而(er)(er)攝入非常低時(shi)(shi),或(huo)在高溫、重體(ti)力勞動、過量(liang)出(chu)(chu)汗(han)、腸胃疾病(bing)、反(fan)復嘔吐、腹瀉使鈉(na)(na)過量(liang)排(pai)出(chu)(chu)而(er)(er)丟失時(shi)(shi),或(huo)某些疾病(bing),如艾迪生病(bing)引起腎不(bu)(bu)能有效保留鈉(na)(na)時(shi)(shi),胃腸外營養缺(que)鈉(na)(na)或(huo)低鈉(na)(na)時(shi)(shi),利尿劑的使用而(er)(er)抑制(zhi)腎小管重吸(xi)收鈉(na)(na)時(shi)(shi)均可引起鈉(na)(na)缺(que)乏(fa)。鈉(na)(na)的缺(que)乏(fa)在早期(qi)癥(zheng)狀(zhuang)不(bu)(bu)明顯(xian),倦怠、淡漠、無(wu)神、甚至(zhi)起立時(shi)(shi)昏(hun)倒。失鈉(na)(na)達0.5g/kg體(ti)重以(yi)上時(shi)(shi),可出(chu)(chu)現惡心、嘔吐、血壓下降、痛(tong)性肌痙攣,尿中(zhong)無(wu)氯(lv)化物檢出(chu)(chu)。
正常情(qing)況下,鈉攝入(ru)過(guo)多并不蓄積,但某些(xie)特殊情(qing)況下,如誤將食(shi)鹽當(dang)食(shi)糖加入(ru)嬰(ying)兒(er)奶粉中(zhong)喂養,則可引起中(zhong)毒甚至(zhi)死亡。急性(xing)中(zhong)毒,可出現水腫、血(xue)壓上升、血(xue)漿膽(dan)固醇升高、脂肪清除率降低、胃黏膜上皮(pi)細胞受損等。鈉的適宜攝入(ru)量(AI)成(cheng)人為(wei)2200mg/d。
浸放于液體石蠟、礦物(wu)油(you)和苯(ben)系(xi)物(wu)中(zhong)密封(feng)保存(cun)(cun),大(da)量通常(chang)儲(chu)存(cun)(cun)在(zai)(zai)鐵(tie)桶中(zhong)充(chong)氬(ya)氣(qi)密封(feng)保存(cun)(cun)。金屬(shu)鈉(na)不能保存(cun)(cun)在(zai)(zai)煤油(you)中(zhong)是因(yin)為與煤油(you)中(zhong)的有機(ji)酸等物(wu)質反應成有機(ji)酸鈉(na)等物(wu)質(呈黃色)附著在(zai)(zai)鈉(na)表(biao)面。當保存(cun)(cun)在(zai)(zai)石蠟油(you)中(zhong)時,空氣(qi)中(zhong)的氧氣(qi)也會進(jin)入(ru)石蠟油(you),使金屬(shu)鈉(na)的表(biao)面變(bian)灰,形成氧化物(wu)膜(mo)。
在純(chun)度要求(qiu)不高的少量(liang)保存時可用(yong)煤油浸泡,如實驗室保存。貯于陰(yin)涼干燥處,遠(yuan)離火種(zhong)、熱源。少量(liang)一般保存在液體(ti)石蠟中。與(yu)氧化劑、酸類、鹵素分儲分運。