鈉(na)(Natrium)是(shi)一種金屬(shu)元素(su),元素(su)符號是(shi)Na,英文(wen)名Sodium。在周期(qi)表中(zhong)位于第3周期(qi)、第ⅠA族,是(shi)堿金屬(shu)元素(su)的(de)代表,質地(di)柔軟,能與水(shui)反應生成(cheng)氫氧化鈉(na),放(fang)出氫氣,化學性質較活潑。鈉(na)元素(su)以鹽的(de)形式廣(guang)泛的(de)分布于陸地(di)和(he)海洋中(zhong),鈉(na)也是(shi)人體肌肉組織(zhi)和(he)神經組織(zhi)中(zhong)的(de)重要成(cheng)分之一。
伏特(te)在(zai)19世(shi)紀初發(fa)明了(le)電(dian)(dian)池(chi)后,各(ge)國化(hua)學(xue)家(jia)紛紛利(li)用(yong)電(dian)(dian)池(chi)分(fen)(fen)解水(shui)(shui)成(cheng)功。英國化(hua)學(xue)家(jia)漢弗里(li)·戴維(wei)堅持不懈地從事于利(li)用(yong)電(dian)(dian)池(chi)分(fen)(fen)解各(ge)種物質的(de)實(shi)驗(yan)(yan)研究(jiu)。他(ta)希望利(li)用(yong)電(dian)(dian)池(chi)將苛(ke)性(xing)(xing)鉀(jia)(jia)分(fen)(fen)解為氧(yang)氣(qi)和(he)一(yi)(yi)(yi)種未知的(de)“基(ji)”,因為當時化(hua)學(xue)家(jia)們認為苛(ke)性(xing)(xing)堿(jian)是氧(yang)化(hua)物。他(ta)先用(yong)苛(ke)性(xing)(xing)鉀(jia)(jia)(氫氧(yang)化(hua)鉀(jia)(jia))的(de)飽(bao)和(he)溶液實(shi)驗(yan)(yan),所得(de)(de)的(de)結果卻和(he)電(dian)(dian)解水(shui)(shui)一(yi)(yi)(yi)樣,只得(de)(de)到(dao)氫氣(qi)和(he)氧(yang)氣(qi)。后來他(ta)改變實(shi)驗(yan)(yan)方(fang)法,電(dian)(dian)解熔(rong)融(rong)的(de)苛(ke)性(xing)(xing)鉀(jia)(jia),在(zai)陰極(ji)上出現了(le)具(ju)有金(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)光澤的(de)、類似水(shui)(shui)銀(yin)的(de)小(xiao)珠,一(yi)(yi)(yi)些小(xiao)珠立即(ji)(ji)燃燒并發(fa)生爆炸,形(xing)成(cheng)光亮的(de)火(huo)(huo)焰(yan),還有一(yi)(yi)(yi)些小(xiao)珠不燃燒,只是表面變暗,覆蓋著一(yi)(yi)(yi)層白膜。他(ta)把這(zhe)種小(xiao)小(xiao)的(de)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)顆粒投入(ru)水(shui)(shui)中,立即(ji)(ji)冒(mao)出火(huo)(huo)焰(yan),在(zai)水(shui)(shui)面急速(su)奔躍,發(fa)出刺刺的(de)聲(sheng)音。就(jiu)這(zhe)樣,戴維(wei)在(zai)1807年發(fa)現了(le)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)鉀(jia)(jia),幾天之(zhi)后,他(ta)又從電(dian)(dian)解碳酸鈉(na)中獲得(de)(de)了(le)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)鈉(na)。
戴(dai)維(wei)將鉀(jia)和(he)鈉(na)(na)分(fen)(fen)別(bie)命名為Potassium和(he)Sodium,因(yin)為鉀(jia)是(shi)從(cong)草(cao)木灰(Potash),鈉(na)(na)是(shi)從(cong)碳酸鈉(na)(na)(Soda)中(zhong)得到的(de),它們仍(reng)然保留在(zai)英文(wen)中(zhong)。鉀(jia)和(he)鈉(na)(na)的(de)化(hua)學符號K、Na分(fen)(fen)別(bie)來自它們的(de)拉丁文(wen)名稱Kalium和(he)Natrium。
鈉(na)(na)為(wei)銀白色(se)立方體結構金屬(shu),質(zhi)軟而輕可用小(xiao)刀切(qie)割,密度(du)比水小(xiao),為(wei)0.968g/cm3,熔點97.72℃,沸(fei)點883℃。新切(qie)面有(you)銀白色(se)光澤(ze),在空氣(qi)中(zhong)氧化轉變為(wei)暗灰色(se)。鈉(na)(na)是(shi)熱和電(dian)的(de)良導體,具(ju)有(you)較好的(de)導磁性,鉀鈉(na)(na)合金(液(ye)(ye)態)是(shi)核(he)反應堆導熱劑。鈉(na)(na)單質(zhi)還具(ju)有(you)良好的(de)延展性,硬度(du)也低,能(neng)夠溶(rong)于(yu)汞和液(ye)(ye)態氨(an),溶(rong)于(yu)液(ye)(ye)氨(an)形成藍色(se)溶(rong)液(ye)(ye)。在-20℃時變硬。
已發現(xian)的(de)鈉(na)的(de)同位素(su)共有22種,包括鈉(na)-18至鈉(na)-37,其中只有鈉(na)-23是穩定的(de),其他同位素(su)都帶有放射(she)性。
鈉的(de)化學性質很(hen)(hen)活(huo)潑,常溫和(he)加(jia)熱時分別與氧(yang)氣(qi)化合,和(he)水劇烈反(fan)應(ying)(ying),量(liang)大時發生爆(bao)炸。鈉還(huan)能在(zai)二氧(yang)化碳(tan)中燃燒,和(he)低(di)元醇反(fan)應(ying)(ying)產生氫氣(qi),和(he)電離能力很(hen)(hen)弱的(de)液氨也能反(fan)應(ying)(ying),具有抗腐蝕性。
鈉(na)原(yuan)(yuan)子(zi)的最外(wai)層只有(you)1個電子(zi),很容易失(shi)去,所以有(you)強還(huan)原(yuan)(yuan)性(xing)(xing)。因此,鈉(na)的化學性(xing)(xing)質(zhi)(zhi)非常(chang)活潑(po),能夠和(he)大(da)(da)量無機(ji)(ji)物,絕大(da)(da)部(bu)(bu)分(fen)非金屬單質(zhi)(zhi)反(fan)應(ying)和(he)大(da)(da)部(bu)(bu)分(fen)有(you)機(ji)(ji)物反(fan)應(ying),在(zai)與其他(ta)物質(zhi)(zhi)發生氧化還(huan)原(yuan)(yuan)反(fan)應(ying)時,作還(huan)原(yuan)(yuan)劑,都是由(you)0價升為+1價(由(you)于ns1電子(zi)對),通(tong)常(chang)以離子(zi)鍵(jian)和(he)共(gong)價鍵(jian)形(xing)式(shi)結合。金屬性(xing)(xing)強,其離子(zi)氧化性(xing)(xing)弱。
測定有(you)機(ji)物(wu)中(zhong)的(de)氯(lv)。還原和氫(qing)化有(you)機(ji)化合(he)(he)物(wu)。檢驗有(you)機(ji)物(wu)中(zhong)的(de)氮、硫、氟。去(qu)除(chu)有(you)機(ji)溶劑(苯、烴(jing)、醚)中(zhong)的(de)水分。除(chu)去(qu)烴(jing)中(zhong)的(de)氧(yang)、碘(dian)或氫(qing)碘(dian)酸等雜質。制備(bei)鈉(na)(na)汞齊、醇化鈉(na)(na)、純(chun)氫(qing)氧(yang)化鈉(na)(na)、過(guo)氧(yang)化鈉(na)(na)、氨基鈉(na)(na)、合(he)(he)金、鈉(na)(na)燈、光電(dian)池(chi),制取活潑金屬。
鈉(na)是(shi)人(ren)體(ti)(ti)中(zhong)一(yi)種重(zhong)(zhong)要(yao)無機元素,一(yi)般情(qing)況下,成人(ren)體(ti)(ti)內(nei)鈉(na)含量大(da)約為(wei)3200(女)~4170(男)mmol,約占(zhan)體(ti)(ti)重(zhong)(zhong)的0.15%,體(ti)(ti)內(nei)鈉(na)主要(yao)在(zai)細胞(bao)外(wai)液(ye)(ye),占(zhan)總體(ti)(ti)鈉(na)的44%~50%,骨骼中(zhong)含量占(zhan)40%~47%,細胞(bao)內(nei)液(ye)(ye)含量較低,僅(jin)占(zhan)9%~10%。
1、鈉是細胞外液(ye)中帶正電的主要離子,參與(yu)水的代謝,保證(zheng)體內水的平衡,調節體內水分與(yu)滲透壓。
2、維持體內(nei)酸(suan)和堿的平(ping)衡。
3、是胰液、膽汁、汗和(he)淚水的組(zu)成(cheng)成(cheng)分。
4、鈉(na)對ATP(腺嘌呤核苷三(san)磷酸)的(de)生產(chan)和利(li)用、肌肉運動、心血(xue)管功能、能量代謝(xie)都(dou)有關系,此外,糖(tang)代謝(xie)、氧的(de)利(li)用也需有鈉(na)的(de)參與。
5、維持血壓正常。
6、增強神經肌肉(rou)興奮性(xing)。
人(ren)體鈉的(de)主要(yao)來源(yuan)為食物。鈉在小腸上部吸(xi)收(shou)(shou),吸(xi)收(shou)(shou)率極高,幾(ji)乎可全部被(bei)吸(xi)收(shou)(shou),故糞便中(zhong)含(han)鈉量很少。鈉在空腸的(de)吸(xi)收(shou)(shou)大(da)多(duo)是(shi)(shi)被(bei)動性(xing)的(de),在回腸則大(da)部分是(shi)(shi)主動的(de)吸(xi)收(shou)(shou)。鈉與鈣(gai)在腎小管內(nei)的(de)重吸(xi)收(shou)(shou)過程發生競爭,故鈉攝入量高時,會相應(ying)減(jian)少鈣(gai)的(de)重吸(xi)收(shou)(shou),而增加尿鈣(gai)排泄。因尿鈣(gai)丟失約為鈣(gai)潴留的(de)50%,故高鈉膳(shan)食對(dui)鈣(gai)丟失有很大(da)影響。
高溫、重體(ti)力勞(lao)動、經(jing)常出(chu)汗的(de)人需要(yao)注意補(bu)充鈉(飲用淡鹽水等)。
鈉(na)普遍存在于各(ge)種食(shi)(shi)物中,一(yi)般動物性食(shi)(shi)物高于植物性食(shi)(shi)物,但人體鈉(na)來源主要(yao)為食(shi)(shi)鹽、以(yi)及加工、制備食(shi)(shi)物過程中加入的(de)鈉(na)或含鈉(na)的(de)復合物(如(ru)谷(gu)氨酸、小蘇(su)打等),以(yi)及醬(jiang)油、鹽漬或腌(a)制肉(rou)或煙(yan)熏食(shi)(shi)品、醬(jiang)咸(xian)菜類(lei)、發酵(jiao)豆(dou)制品、咸(xian)味休閑食(shi)(shi)品等。
人體內鈉(na)在一般情況(kuang)下不易(yi)缺乏、但在某些情況(kuang)下,如(ru)禁食、少食,膳食鈉(na)限制過(guo)(guo)嚴而(er)攝入非常低(di)時(shi)(shi)(shi),或(huo)在高溫、重體力勞動、過(guo)(guo)量(liang)出(chu)汗、腸胃(wei)疾(ji)病(bing)、反復嘔吐(tu)(tu)、腹瀉使鈉(na)過(guo)(guo)量(liang)排出(chu)而(er)丟失時(shi)(shi)(shi),或(huo)某些疾(ji)病(bing),如(ru)艾迪生病(bing)引起腎不能有效保留鈉(na)時(shi)(shi)(shi),胃(wei)腸外營養缺鈉(na)或(huo)低(di)鈉(na)時(shi)(shi)(shi),利尿劑的(de)使用而(er)抑制腎小管重吸收(shou)鈉(na)時(shi)(shi)(shi)均可引起鈉(na)缺乏。鈉(na)的(de)缺乏在早期癥狀(zhuang)不明顯,倦怠、淡漠(mo)、無神(shen)、甚至起立時(shi)(shi)(shi)昏(hun)倒。失鈉(na)達0.5g/kg體重以(yi)上時(shi)(shi)(shi),可出(chu)現惡心、嘔吐(tu)(tu)、血壓(ya)下降(jiang)、痛性肌痙攣(luan),尿中(zhong)無氯(lv)化(hua)物檢出(chu)。
正常情況下,鈉(na)(na)攝入過(guo)多并不蓄積(ji),但某些特殊情況下,如誤將食鹽當食糖加入嬰(ying)兒奶(nai)粉中喂養,則(ze)可引起中毒(du)甚(shen)至死亡。急(ji)性中毒(du),可出(chu)現水腫(zhong)、血壓上(shang)升(sheng)、血漿膽固醇升(sheng)高(gao)、脂肪(fang)清除率(lv)降低、胃(wei)黏膜上(shang)皮(pi)細胞受(shou)損等(deng)。鈉(na)(na)的適宜攝入量(AI)成(cheng)人為2200mg/d。
浸放于液(ye)體石蠟(la)、礦(kuang)物(wu)(wu)油和苯系物(wu)(wu)中(zhong)(zhong)(zhong)密封保存(cun),大(da)量通常儲存(cun)在(zai)鐵桶(tong)中(zhong)(zhong)(zhong)充氬氣密封保存(cun)。金(jin)屬(shu)鈉(na)(na)不能保存(cun)在(zai)煤油中(zhong)(zhong)(zhong)是因為與煤油中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)有機(ji)酸(suan)等物(wu)(wu)質反應成有機(ji)酸(suan)鈉(na)(na)等物(wu)(wu)質(呈黃色)附著在(zai)鈉(na)(na)表(biao)面(mian)(mian)。當保存(cun)在(zai)石蠟(la)油中(zhong)(zhong)(zhong)時,空(kong)氣中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)氧(yang)氣也會進入(ru)石蠟(la)油,使金(jin)屬(shu)鈉(na)(na)的(de)表(biao)面(mian)(mian)變灰,形成氧(yang)化物(wu)(wu)膜(mo)。
在(zai)純度要(yao)求不高的少量(liang)保(bao)存時可(ke)用煤油(you)浸(jin)泡,如實驗室保(bao)存。貯于陰涼干燥處,遠離(li)火種、熱源。少量(liang)一(yi)般保(bao)存在(zai)液體(ti)石(shi)蠟中(zhong)。與氧化(hua)劑、酸類、鹵(lu)素分(fen)(fen)儲分(fen)(fen)運。