鈉(na)(Natrium)是(shi)一種(zhong)金屬元(yuan)素(su),元(yuan)素(su)符號是(shi)Na,英文名Sodium。在周期(qi)(qi)表(biao)中(zhong)位于第3周期(qi)(qi)、第ⅠA族,是(shi)堿金屬元(yuan)素(su)的(de)(de)(de)代表(biao),質(zhi)地柔(rou)軟,能(neng)與水(shui)反應生成氫氧化鈉(na),放出(chu)氫氣,化學性質(zhi)較活潑。鈉(na)元(yuan)素(su)以(yi)鹽的(de)(de)(de)形式廣泛(fan)的(de)(de)(de)分(fen)布于陸地和海洋(yang)中(zhong),鈉(na)也是(shi)人(ren)體肌肉組(zu)(zu)織和神經組(zu)(zu)織中(zhong)的(de)(de)(de)重要成分(fen)之一。
伏(fu)特在(zai)19世紀初發明了(le)電(dian)池(chi)后,各國化(hua)學家(jia)紛紛利用電(dian)池(chi)分(fen)解(jie)水(shui)(shui)成功(gong)。英國化(hua)學家(jia)漢弗(fu)里·戴維(wei)堅持不懈地從事(shi)于利用電(dian)池(chi)分(fen)解(jie)各種(zhong)(zhong)物質的(de)(de)實驗研究(jiu)。他(ta)希(xi)望(wang)利用電(dian)池(chi)將苛性鉀(jia)(jia)分(fen)解(jie)為(wei)氧(yang)(yang)(yang)氣和一種(zhong)(zhong)未知的(de)(de)“基”,因(yin)為(wei)當時化(hua)學家(jia)們(men)認為(wei)苛性堿是(shi)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)物。他(ta)先用苛性鉀(jia)(jia)(氫氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鉀(jia)(jia))的(de)(de)飽和溶液實驗,所得(de)的(de)(de)結(jie)果(guo)卻和電(dian)解(jie)水(shui)(shui)一樣,只得(de)到氫氣和氧(yang)(yang)(yang)氣。后來他(ta)改變實驗方法,電(dian)解(jie)熔(rong)融的(de)(de)苛性鉀(jia)(jia),在(zai)陰極上(shang)出現(xian)了(le)具有金屬光澤的(de)(de)、類(lei)似水(shui)(shui)銀的(de)(de)小(xiao)珠(zhu),一些(xie)小(xiao)珠(zhu)立(li)即(ji)燃燒并(bing)發生爆(bao)炸,形成光亮的(de)(de)火(huo)焰,還有一些(xie)小(xiao)珠(zhu)不燃燒,只是(shi)表面變暗(an),覆蓋著一層(ceng)白(bai)膜。他(ta)把(ba)這種(zhong)(zhong)小(xiao)小(xiao)的(de)(de)金屬顆粒投(tou)入水(shui)(shui)中,立(li)即(ji)冒出火(huo)焰,在(zai)水(shui)(shui)面急速奔躍,發出刺(ci)刺(ci)的(de)(de)聲音。就這樣,戴維(wei)在(zai)1807年(nian)發現(xian)了(le)金屬鉀(jia)(jia),幾(ji)天(tian)之后,他(ta)又從電(dian)解(jie)碳(tan)酸鈉中獲(huo)得(de)了(le)金屬鈉。
戴維將鉀和(he)鈉(na)分(fen)別(bie)命名為(wei)Potassium和(he)Sodium,因為(wei)鉀是從(cong)(cong)草(cao)木灰(Potash),鈉(na)是從(cong)(cong)碳酸鈉(na)(Soda)中(zhong)得到(dao)的,它(ta)們仍然(ran)保留在英文中(zhong)。鉀和(he)鈉(na)的化(hua)學符號K、Na分(fen)別(bie)來自(zi)它(ta)們的拉丁(ding)文名稱Kalium和(he)Natrium。
鈉(na)為(wei)銀白色立(li)方體結構金(jin)屬,質軟而(er)輕可用(yong)小刀切(qie)割,密度比(bi)水小,為(wei)0.968g/cm3,熔點97.72℃,沸點883℃。新切(qie)面(mian)有銀白色光澤,在(zai)空氣中氧化轉變為(wei)暗灰色。鈉(na)是熱和電的良導體,具有較(jiao)好(hao)的導磁性,鉀鈉(na)合金(jin)(液態)是核反應堆導熱劑。鈉(na)單質還具有良好(hao)的延展性,硬度也低,能夠溶于汞和液態氨(an),溶于液氨(an)形成藍色溶液。在(zai)-20℃時變硬。
已(yi)發現的鈉(na)的同(tong)位素共有(you)(you)22種(zhong),包(bao)括鈉(na)-18至鈉(na)-37,其中(zhong)只有(you)(you)鈉(na)-23是穩定的,其他同(tong)位素都(dou)帶有(you)(you)放(fang)射性。
鈉(na)的(de)化學(xue)性質很(hen)(hen)活潑,常溫和加熱時(shi)分別與(yu)氧氣(qi)化合,和水劇(ju)烈反應,量(liang)大時(shi)發生爆炸(zha)。鈉(na)還能(neng)(neng)在二氧化碳(tan)中燃燒,和低元醇反應產生氫氣(qi),和電(dian)離能(neng)(neng)力很(hen)(hen)弱的(de)液氨也能(neng)(neng)反應,具有(you)抗腐蝕性。
鈉原子(zi)的最外層(ceng)只有(you)1個(ge)電(dian)子(zi),很容易失去,所以(yi)有(you)強還(huan)原性。因此,鈉的化學性質(zhi)非常活潑,能夠(gou)和大量無(wu)機物,絕大部分非金(jin)屬(shu)單質(zhi)反應和大部分有(you)機物反應,在與(yu)其(qi)他物質(zhi)發生(sheng)氧化還(huan)原反應時(shi),作還(huan)原劑(ji),都是由(you)0價升為+1價(由(you)于ns1電(dian)子(zi)對),通常以(yi)離子(zi)鍵(jian)和共(gong)價鍵(jian)形式結(jie)合。金(jin)屬(shu)性強,其(qi)離子(zi)氧化性弱。
測定有機(ji)(ji)物中(zhong)(zhong)的(de)氯。還(huan)原和氫化有機(ji)(ji)化合物。檢驗有機(ji)(ji)物中(zhong)(zhong)的(de)氮、硫、氟。去除(chu)(chu)有機(ji)(ji)溶劑(苯、烴、醚)中(zhong)(zhong)的(de)水(shui)分。除(chu)(chu)去烴中(zhong)(zhong)的(de)氧、碘或氫碘酸等雜質。制備鈉汞齊(qi)、醇化鈉、純(chun)氫氧化鈉、過(guo)氧化鈉、氨基鈉、合金、鈉燈、光電池,制取活潑金屬。
鈉是人體中一種重要無機元素,一般情況(kuang)下,成(cheng)人體內(nei)(nei)鈉含量大(da)約為3200(女(nv))~4170(男)mmol,約占(zhan)體重的0.15%,體內(nei)(nei)鈉主要在(zai)細(xi)胞外(wai)液,占(zhan)總體鈉的44%~50%,骨(gu)骼中含量占(zhan)40%~47%,細(xi)胞內(nei)(nei)液含量較(jiao)低,僅占(zhan)9%~10%。
1、鈉(na)是細胞外(wai)液中(zhong)帶正(zheng)電的(de)主(zhu)要(yao)離子,參與(yu)水(shui)的(de)代謝(xie),保證體內水(shui)的(de)平(ping)衡(heng),調節(jie)體內水(shui)分與(yu)滲(shen)透壓。
2、維持體內酸和堿的平衡(heng)。
3、是胰液、膽汁、汗(han)和淚水的組(zu)成成分。
4、鈉(na)對ATP(腺嘌呤核(he)苷(gan)三磷酸(suan))的生(sheng)產(chan)和利用、肌肉運動(dong)、心血管功能(neng)、能(neng)量代謝(xie)都有(you)關系,此外,糖代謝(xie)、氧的利用也需有(you)鈉(na)的參與。
5、維持血壓正常。
6、增強神經肌肉(rou)興(xing)奮性(xing)。
人體鈉(na)的(de)主(zhu)要來源為(wei)食物。鈉(na)在(zai)小腸(chang)上部(bu)吸(xi)收(shou)(shou),吸(xi)收(shou)(shou)率極高(gao),幾乎(hu)可全部(bu)被吸(xi)收(shou)(shou),故(gu)糞便中含鈉(na)量很少。鈉(na)在(zai)空腸(chang)的(de)吸(xi)收(shou)(shou)大多(duo)是被動(dong)性的(de),在(zai)回(hui)腸(chang)則大部(bu)分是主(zhu)動(dong)的(de)吸(xi)收(shou)(shou)。鈉(na)與鈣(gai)(gai)在(zai)腎(shen)小管內的(de)重(zhong)吸(xi)收(shou)(shou)過程發生競爭,故(gu)鈉(na)攝入量高(gao)時,會(hui)相(xiang)應減少鈣(gai)(gai)的(de)重(zhong)吸(xi)收(shou)(shou),而增加尿(niao)鈣(gai)(gai)排泄(xie)。因尿(niao)鈣(gai)(gai)丟失約為(wei)鈣(gai)(gai)潴留的(de)50%,故(gu)高(gao)鈉(na)膳(shan)食對鈣(gai)(gai)丟失有很大影響。
高溫、重體力勞動、經常(chang)出(chu)汗的人(ren)需要注意(yi)補充鈉(na)(飲用淡(dan)鹽水等(deng))。
鈉普遍存在于各種(zhong)食(shi)(shi)物(wu)(wu)中,一般動物(wu)(wu)性食(shi)(shi)物(wu)(wu)高于植物(wu)(wu)性食(shi)(shi)物(wu)(wu),但人體鈉來源主要為(wei)食(shi)(shi)鹽、以(yi)及加工、制備(bei)食(shi)(shi)物(wu)(wu)過程中加入的鈉或(huo)含鈉的復合(he)物(wu)(wu)(如谷氨酸、小蘇(su)打等),以(yi)及醬油、鹽漬(zi)或(huo)腌制肉或(huo)煙(yan)熏食(shi)(shi)品、醬咸菜類、發酵豆(dou)制品、咸味休閑食(shi)(shi)品等。
人體(ti)內鈉(na)(na)(na)(na)(na)(na)在一般情況下不易(yi)缺乏(fa)(fa)、但(dan)在某些情況下,如禁(jin)食、少食,膳食鈉(na)(na)(na)(na)(na)(na)限(xian)制過嚴而攝入非常低時,或(huo)在高溫、重(zhong)(zhong)體(ti)力勞動、過量出汗(han)、腸胃疾(ji)病(bing)、反(fan)復(fu)嘔(ou)吐、腹瀉使(shi)鈉(na)(na)(na)(na)(na)(na)過量排出而丟失時,或(huo)某些疾(ji)病(bing),如艾迪生病(bing)引(yin)起腎不能有(you)效保留(liu)鈉(na)(na)(na)(na)(na)(na)時,胃腸外營養缺鈉(na)(na)(na)(na)(na)(na)或(huo)低鈉(na)(na)(na)(na)(na)(na)時,利(li)尿劑的(de)使(shi)用而抑制腎小(xiao)管重(zhong)(zhong)吸(xi)收鈉(na)(na)(na)(na)(na)(na)時均可(ke)引(yin)起鈉(na)(na)(na)(na)(na)(na)缺乏(fa)(fa)。鈉(na)(na)(na)(na)(na)(na)的(de)缺乏(fa)(fa)在早期癥狀(zhuang)不明顯,倦怠、淡漠(mo)、無神、甚至起立(li)時昏倒(dao)。失鈉(na)(na)(na)(na)(na)(na)達0.5g/kg體(ti)重(zhong)(zhong)以(yi)上時,可(ke)出現惡心、嘔(ou)吐、血壓下降、痛性肌(ji)痙攣,尿中無氯化(hua)物檢出。
正常情況下,鈉攝(she)入(ru)過多并(bing)不蓄積,但某些(xie)特(te)殊(shu)情況下,如誤(wu)將食(shi)鹽當食(shi)糖加入(ru)嬰兒奶粉中(zhong)喂養,則可引起中(zhong)毒甚至死亡。急(ji)性中(zhong)毒,可出現水腫、血(xue)壓上(shang)升、血(xue)漿(jiang)膽固醇升高(gao)、脂肪清除率降低、胃黏膜上(shang)皮細胞受損等(deng)。鈉的適宜攝(she)入(ru)量(liang)(AI)成人為2200mg/d。
浸放于液體石(shi)(shi)蠟、礦物(wu)油(you)(you)和苯系(xi)物(wu)中(zhong)密(mi)(mi)封保存(cun),大(da)量通(tong)常(chang)儲(chu)存(cun)在鐵桶中(zhong)充氬氣(qi)密(mi)(mi)封保存(cun)。金(jin)(jin)屬鈉不能保存(cun)在煤油(you)(you)中(zhong)是因為與(yu)煤油(you)(you)中(zhong)的(de)有機(ji)酸等物(wu)質反應成(cheng)有機(ji)酸鈉等物(wu)質(呈(cheng)黃色)附(fu)著在鈉表面(mian)。當保存(cun)在石(shi)(shi)蠟油(you)(you)中(zhong)時,空氣(qi)中(zhong)的(de)氧氣(qi)也會(hui)進入(ru)石(shi)(shi)蠟油(you)(you),使(shi)金(jin)(jin)屬鈉的(de)表面(mian)變灰,形成(cheng)氧化物(wu)膜。
在純度(du)要(yao)求不(bu)高的少(shao)量保存時可用(yong)煤(mei)油浸泡,如實驗室保存。貯于陰涼干燥(zao)處(chu),遠離(li)火種、熱(re)源。少(shao)量一般保存在液體石蠟中(zhong)。與氧化劑(ji)、酸類、鹵(lu)素分儲分運。