鈉(Natrium)是(shi)一種金屬元(yuan)素,元(yuan)素符(fu)號是(shi)Na,英(ying)文名Sodium。在周期(qi)表(biao)中位于(yu)第3周期(qi)、第ⅠA族,是(shi)堿金屬元(yuan)素的(de)(de)代表(biao),質地柔軟(ruan),能與水反(fan)應生成氫氧化鈉,放出氫氣,化學性質較(jiao)活潑。鈉元(yuan)素以鹽的(de)(de)形式(shi)廣(guang)泛(fan)的(de)(de)分布于(yu)陸地和海洋中,鈉也是(shi)人體肌肉組織和神經組織中的(de)(de)重要成分之一。
伏(fu)特在19世(shi)紀初發(fa)明(ming)了電(dian)池(chi)(chi)后(hou),各國(guo)化(hua)學家紛(fen)紛(fen)利用(yong)(yong)(yong)電(dian)池(chi)(chi)分(fen)解(jie)水(shui)(shui)成功(gong)。英國(guo)化(hua)學家漢(han)弗里·戴維堅持不懈地從事于利用(yong)(yong)(yong)電(dian)池(chi)(chi)分(fen)解(jie)各種物(wu)質的實(shi)(shi)驗研究。他(ta)希望利用(yong)(yong)(yong)電(dian)池(chi)(chi)將苛性(xing)鉀(jia)(jia)分(fen)解(jie)為(wei)氧(yang)氣(qi)和(he)(he)一(yi)種未知(zhi)的“基”,因(yin)為(wei)當時化(hua)學家們認為(wei)苛性(xing)堿是氧(yang)化(hua)物(wu)。他(ta)先(xian)用(yong)(yong)(yong)苛性(xing)鉀(jia)(jia)(氫氧(yang)化(hua)鉀(jia)(jia))的飽和(he)(he)溶液實(shi)(shi)驗,所得(de)的結(jie)果卻和(he)(he)電(dian)解(jie)水(shui)(shui)一(yi)樣(yang),只得(de)到氫氣(qi)和(he)(he)氧(yang)氣(qi)。后(hou)來(lai)他(ta)改變(bian)實(shi)(shi)驗方法(fa),電(dian)解(jie)熔融(rong)的苛性(xing)鉀(jia)(jia),在陰極上出現了具有金(jin)屬光澤的、類似(si)水(shui)(shui)銀的小(xiao)珠,一(yi)些(xie)小(xiao)珠立即燃燒(shao)并發(fa)生爆(bao)炸,形成光亮(liang)的火(huo)焰(yan),還有一(yi)些(xie)小(xiao)珠不燃燒(shao),只是表面變(bian)暗,覆蓋(gai)著一(yi)層(ceng)白(bai)膜。他(ta)把這種小(xiao)小(xiao)的金(jin)屬顆(ke)粒投入(ru)水(shui)(shui)中(zhong),立即冒出火(huo)焰(yan),在水(shui)(shui)面急速(su)奔躍,發(fa)出刺(ci)刺(ci)的聲(sheng)音(yin)。就這樣(yang),戴維在1807年發(fa)現了金(jin)屬鉀(jia)(jia),幾(ji)天之后(hou),他(ta)又從電(dian)解(jie)碳酸鈉(na)中(zhong)獲得(de)了金(jin)屬鈉(na)。
戴維將鉀和鈉(na)分別命名為Potassium和Sodium,因為鉀是從(cong)草木(mu)灰(Potash),鈉(na)是從(cong)碳酸鈉(na)(Soda)中得(de)到的(de)(de),它們(men)仍(reng)然保留在英文中。鉀和鈉(na)的(de)(de)化學符號K、Na分別來自它們(men)的(de)(de)拉丁(ding)文名稱(cheng)Kalium和Natrium。
鈉(na)(na)為銀白(bai)(bai)色(se)(se)立(li)方體結(jie)構(gou)金屬,質(zhi)軟而輕(qing)可用(yong)小(xiao)(xiao)刀(dao)切割,密度比(bi)水小(xiao)(xiao),為0.968g/cm3,熔點(dian)97.72℃,沸點(dian)883℃。新切面有(you)銀白(bai)(bai)色(se)(se)光澤,在空氣(qi)中氧化轉變為暗(an)灰色(se)(se)。鈉(na)(na)是(shi)熱和電的(de)(de)良(liang)導體,具(ju)有(you)較好(hao)的(de)(de)導磁(ci)性,鉀(jia)鈉(na)(na)合金(液態(tai))是(shi)核反應堆導熱劑。鈉(na)(na)單質(zhi)還具(ju)有(you)良(liang)好(hao)的(de)(de)延(yan)展性,硬度也低,能夠溶(rong)(rong)于汞和液態(tai)氨,溶(rong)(rong)于液氨形成藍(lan)色(se)(se)溶(rong)(rong)液。在-20℃時變硬。
已發(fa)現的(de)(de)鈉的(de)(de)同(tong)位素(su)共有(you)22種,包括鈉-18至鈉-37,其中只有(you)鈉-23是穩定的(de)(de),其他同(tong)位素(su)都帶有(you)放射性。
鈉(na)的(de)化(hua)(hua)學性(xing)質很活潑,常溫和加熱時分別與氧(yang)氣化(hua)(hua)合,和水劇烈反應,量大時發生(sheng)爆(bao)炸。鈉(na)還能在二氧(yang)化(hua)(hua)碳中燃燒,和低元醇反應產生(sheng)氫氣,和電離能力很弱的(de)液氨也能反應,具有抗(kang)腐蝕性(xing)。
鈉(na)原(yuan)(yuan)子的最外層只(zhi)有(you)1個電子,很容(rong)易失去,所以(yi)有(you)強還原(yuan)(yuan)性(xing)。因此(ci),鈉(na)的化學性(xing)質(zhi)非常活潑,能(neng)夠(gou)和大(da)量(liang)無機物(wu),絕大(da)部分(fen)非金屬單質(zhi)反應和大(da)部分(fen)有(you)機物(wu)反應,在(zai)與其他(ta)物(wu)質(zhi)發生氧化還原(yuan)(yuan)反應時,作還原(yuan)(yuan)劑(ji),都(dou)是由(you)0價(jia)升為+1價(jia)(由(you)于ns1電子對(dui)),通常以(yi)離(li)子鍵和共價(jia)鍵形式(shi)結合(he)。金屬性(xing)強,其離(li)子氧化性(xing)弱。
測定(ding)有(you)機物中(zhong)的氯。還原和氫化有(you)機化合物。檢驗有(you)機物中(zhong)的氮、硫、氟。去(qu)除有(you)機溶劑(ji)(苯、烴、醚)中(zhong)的水(shui)分。除去(qu)烴中(zhong)的氧(yang)、碘(dian)或氫碘(dian)酸等雜質。制備鈉(na)汞齊、醇(chun)化鈉(na)、純氫氧(yang)化鈉(na)、過氧(yang)化鈉(na)、氨(an)基鈉(na)、合金、鈉(na)燈、光電(dian)池,制取活潑金屬(shu)。
鈉(na)是人(ren)體(ti)(ti)中(zhong)一種重要無(wu)機(ji)元素(su),一般情況下,成(cheng)人(ren)體(ti)(ti)內鈉(na)含量大約為3200(女)~4170(男)mmol,約占體(ti)(ti)重的0.15%,體(ti)(ti)內鈉(na)主要在細胞(bao)外液,占總體(ti)(ti)鈉(na)的44%~50%,骨骼中(zhong)含量占40%~47%,細胞(bao)內液含量較低,僅占9%~10%。
1、鈉(na)是細胞外液中(zhong)帶正電的主(zhu)要離子(zi),參(can)與水的代謝(xie),保證體(ti)內水的平衡,調節體(ti)內水分與滲透(tou)壓。
2、維(wei)持體內酸和堿的平衡。
3、是胰液、膽汁、汗和淚水的組成成分。
4、鈉(na)對ATP(腺嘌呤核苷三磷酸)的(de)生產和利(li)(li)用、肌肉(rou)運動、心血管功能(neng)、能(neng)量代謝(xie)(xie)都有關系,此外,糖(tang)代謝(xie)(xie)、氧的(de)利(li)(li)用也(ye)需有鈉(na)的(de)參(can)與。
5、維持血壓正常。
6、增強神(shen)經肌肉興奮性。
人體鈉(na)(na)的主要來源為(wei)食物。鈉(na)(na)在(zai)小腸上部吸(xi)收(shou)(shou),吸(xi)收(shou)(shou)率極(ji)高(gao),幾(ji)乎可全部被吸(xi)收(shou)(shou),故糞便中(zhong)含鈉(na)(na)量很少(shao)。鈉(na)(na)在(zai)空(kong)腸的吸(xi)收(shou)(shou)大(da)多(duo)是(shi)被動(dong)性的,在(zai)回腸則大(da)部分(fen)是(shi)主動(dong)的吸(xi)收(shou)(shou)。鈉(na)(na)與鈣(gai)在(zai)腎小管內的重(zhong)(zhong)吸(xi)收(shou)(shou)過程發生競爭(zheng),故鈉(na)(na)攝(she)入量高(gao)時,會相應(ying)減少(shao)鈣(gai)的重(zhong)(zhong)吸(xi)收(shou)(shou),而增加尿鈣(gai)排(pai)泄。因尿鈣(gai)丟失約為(wei)鈣(gai)潴留(liu)的50%,故高(gao)鈉(na)(na)膳食對鈣(gai)丟失有很大(da)影響。
高溫、重體力(li)勞動(dong)、經常出汗的人需要注意補(bu)充鈉(飲用(yong)淡鹽水(shui)等)。
鈉普遍存在于(yu)各(ge)種(zhong)食(shi)(shi)(shi)物中,一般動物性(xing)食(shi)(shi)(shi)物高于(yu)植物性(xing)食(shi)(shi)(shi)物,但人體鈉來源主要為食(shi)(shi)(shi)鹽、以(yi)及加工、制(zhi)備(bei)食(shi)(shi)(shi)物過程(cheng)中加入(ru)的鈉或(huo)含鈉的復合物(如谷氨酸(suan)、小蘇(su)打(da)等),以(yi)及醬油(you)、鹽漬或(huo)腌制(zhi)肉或(huo)煙熏食(shi)(shi)(shi)品(pin)、醬咸菜類、發(fa)酵(jiao)豆制(zhi)品(pin)、咸味休閑食(shi)(shi)(shi)品(pin)等。
人體(ti)內鈉(na)(na)(na)在一般情況(kuang)下不(bu)易缺乏、但在某些(xie)情況(kuang)下,如禁(jin)食(shi)、少食(shi),膳(shan)食(shi)鈉(na)(na)(na)限制(zhi)過嚴而(er)攝入非常低(di)時(shi)(shi),或(huo)在高溫、重(zhong)體(ti)力勞動、過量(liang)出(chu)汗、腸(chang)胃疾(ji)病、反復嘔(ou)吐、腹瀉使鈉(na)(na)(na)過量(liang)排(pai)出(chu)而(er)丟失(shi)時(shi)(shi),或(huo)某些(xie)疾(ji)病,如艾迪生病引(yin)起(qi)腎不(bu)能有效保(bao)留鈉(na)(na)(na)時(shi)(shi),胃腸(chang)外營養缺鈉(na)(na)(na)或(huo)低(di)鈉(na)(na)(na)時(shi)(shi),利尿(niao)劑的(de)使用而(er)抑制(zhi)腎小(xiao)管(guan)重(zhong)吸收鈉(na)(na)(na)時(shi)(shi)均可(ke)引(yin)起(qi)鈉(na)(na)(na)缺乏。鈉(na)(na)(na)的(de)缺乏在早(zao)期癥狀不(bu)明顯,倦怠、淡漠、無神、甚至起(qi)立時(shi)(shi)昏(hun)倒。失(shi)鈉(na)(na)(na)達0.5g/kg體(ti)重(zhong)以上時(shi)(shi),可(ke)出(chu)現惡心、嘔(ou)吐、血壓下降、痛性(xing)肌痙攣,尿(niao)中無氯化物檢出(chu)。
正常情(qing)(qing)況(kuang)下,鈉(na)攝(she)入(ru)過多并不(bu)蓄積,但(dan)某些特殊情(qing)(qing)況(kuang)下,如誤(wu)將食鹽當食糖加(jia)入(ru)嬰兒奶粉中(zhong)喂養,則可引(yin)起中(zhong)毒甚至(zhi)死亡。急(ji)性中(zhong)毒,可出(chu)現水腫(zhong)、血(xue)壓(ya)上升(sheng)、血(xue)漿(jiang)膽固醇升(sheng)高(gao)、脂肪清除率降低(di)、胃黏(nian)膜上皮細胞受損等。鈉(na)的適宜攝(she)入(ru)量(AI)成人為(wei)2200mg/d。
浸放于液(ye)體石(shi)蠟(la)、礦物油(you)和(he)苯系物中(zhong)密封保(bao)存(cun),大量通(tong)常儲存(cun)在(zai)鐵桶中(zhong)充氬氣(qi)密封保(bao)存(cun)。金(jin)屬鈉(na)(na)不能保(bao)存(cun)在(zai)煤(mei)油(you)中(zhong)是因為(wei)與煤(mei)油(you)中(zhong)的(de)有(you)機(ji)酸等(deng)物質(zhi)反應成有(you)機(ji)酸鈉(na)(na)等(deng)物質(zhi)(呈黃(huang)色)附著在(zai)鈉(na)(na)表面。當保(bao)存(cun)在(zai)石(shi)蠟(la)油(you)中(zhong)時(shi),空氣(qi)中(zhong)的(de)氧氣(qi)也會進入石(shi)蠟(la)油(you),使金(jin)屬鈉(na)(na)的(de)表面變灰,形(xing)成氧化(hua)物膜(mo)。
在純度要求不高的少量保存時可(ke)用(yong)煤油浸(jin)泡,如實驗室保存。貯于陰涼干燥(zao)處(chu),遠離火種、熱源(yuan)。少量一般(ban)保存在液體石蠟中。與氧化劑、酸類(lei)、鹵素分儲分運。