鈉(na)(na)(Natrium)是(shi)一種金屬元(yuan)(yuan)(yuan)素,元(yuan)(yuan)(yuan)素符(fu)號(hao)是(shi)Na,英(ying)文名Sodium。在周期表中位(wei)于第(di)3周期、第(di)ⅠA族,是(shi)堿金屬元(yuan)(yuan)(yuan)素的代(dai)表,質地柔軟,能與水(shui)反(fan)應(ying)生(sheng)成氫氧化(hua)鈉(na)(na),放出氫氣,化(hua)學性質較活潑。鈉(na)(na)元(yuan)(yuan)(yuan)素以(yi)鹽的形式(shi)廣泛的分布于陸地和(he)海(hai)洋中,鈉(na)(na)也是(shi)人(ren)體肌肉組(zu)織和(he)神經組(zu)織中的重要(yao)成分之一。
伏特在(zai)19世紀初發(fa)明了(le)電(dian)池后,各(ge)國化(hua)學(xue)(xue)家紛紛利(li)用電(dian)池分解水成(cheng)功。英國化(hua)學(xue)(xue)家漢弗里·戴維堅(jian)持不懈地(di)從(cong)事(shi)于利(li)用電(dian)池分解各(ge)種(zhong)物質的(de)(de)實(shi)(shi)驗(yan)(yan)研究。他(ta)希望利(li)用電(dian)池將苛(ke)(ke)(ke)性鉀(jia)分解為氧(yang)氣和(he)(he)一種(zhong)未知的(de)(de)“基”,因(yin)為當時化(hua)學(xue)(xue)家們認為苛(ke)(ke)(ke)性堿是(shi)氧(yang)化(hua)物。他(ta)先用苛(ke)(ke)(ke)性鉀(jia)(氫氧(yang)化(hua)鉀(jia))的(de)(de)飽和(he)(he)溶(rong)液實(shi)(shi)驗(yan)(yan),所得的(de)(de)結果卻和(he)(he)電(dian)解水一樣(yang)(yang),只(zhi)得到氫氣和(he)(he)氧(yang)氣。后來他(ta)改變(bian)實(shi)(shi)驗(yan)(yan)方法,電(dian)解熔融的(de)(de)苛(ke)(ke)(ke)性鉀(jia),在(zai)陰(yin)極(ji)上出(chu)現(xian)了(le)具有金(jin)屬(shu)光澤的(de)(de)、類(lei)似水銀的(de)(de)小珠,一些小珠立(li)(li)即燃(ran)燒(shao)(shao)并發(fa)生爆(bao)炸,形成(cheng)光亮的(de)(de)火(huo)焰,還有一些小珠不燃(ran)燒(shao)(shao),只(zhi)是(shi)表面變(bian)暗(an),覆蓋著一層(ceng)白膜。他(ta)把這種(zhong)小小的(de)(de)金(jin)屬(shu)顆粒投入水中,立(li)(li)即冒出(chu)火(huo)焰,在(zai)水面急(ji)速奔躍,發(fa)出(chu)刺刺的(de)(de)聲音。就這樣(yang)(yang),戴維在(zai)1807年發(fa)現(xian)了(le)金(jin)屬(shu)鉀(jia),幾(ji)天之(zhi)后,他(ta)又從(cong)電(dian)解碳酸鈉(na)中獲得了(le)金(jin)屬(shu)鈉(na)。
戴維將鉀(jia)和(he)鈉(na)分(fen)別命名為(wei)Potassium和(he)Sodium,因(yin)為(wei)鉀(jia)是(shi)(shi)從草木灰(Potash),鈉(na)是(shi)(shi)從碳酸鈉(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(hao)K、Na分(fen)別來(lai)自它們的(de)拉丁文名稱Kalium和(he)Natrium。
鈉(na)為銀白(bai)色立方(fang)體(ti)結(jie)構(gou)金(jin)屬,質(zhi)軟(ruan)而輕可用小(xiao)刀切(qie)(qie)割,密度比水小(xiao),為0.968g/cm3,熔點(dian)97.72℃,沸點(dian)883℃。新切(qie)(qie)面(mian)有銀白(bai)色光澤,在空(kong)氣中氧(yang)化(hua)轉變(bian)為暗灰色。鈉(na)是熱和電的良導(dao)體(ti),具有較好的導(dao)磁性,鉀鈉(na)合(he)金(jin)(液(ye)態)是核反應(ying)堆導(dao)熱劑。鈉(na)單(dan)質(zhi)還具有良好的延(yan)展性,硬度也低(di),能夠(gou)溶于汞和液(ye)態氨(an),溶于液(ye)氨(an)形成藍色溶液(ye)。在-20℃時變(bian)硬。
已發現的鈉(na)(na)的同位素共有22種,包括鈉(na)(na)-18至鈉(na)(na)-37,其(qi)(qi)中只有鈉(na)(na)-23是穩定的,其(qi)(qi)他(ta)同位素都帶有放射性(xing)。
鈉(na)的化(hua)學性(xing)(xing)質(zhi)很活(huo)潑,常溫和(he)(he)加熱時分(fen)別與氧氣(qi)化(hua)合(he),和(he)(he)水劇(ju)烈反應(ying),量大時發生爆炸。鈉(na)還能在二(er)氧化(hua)碳(tan)中燃燒,和(he)(he)低元醇(chun)反應(ying)產生氫氣(qi),和(he)(he)電離能力很弱的液氨也能反應(ying),具有抗腐蝕(shi)性(xing)(xing)。
鈉原子(zi)的(de)最外層只有(you)1個電子(zi),很容(rong)易(yi)失(shi)去(qu),所以有(you)強(qiang)還原性(xing)。因(yin)此,鈉的(de)化學性(xing)質非常活潑,能夠和(he)大量無(wu)機物(wu),絕大部(bu)分(fen)非金(jin)屬單(dan)質反(fan)(fan)應和(he)大部(bu)分(fen)有(you)機物(wu)反(fan)(fan)應,在與其他(ta)物(wu)質發生氧化還原反(fan)(fan)應時(shi),作還原劑,都是由(you)0價(jia)升為+1價(jia)(由(you)于ns1電子(zi)對),通(tong)常以離(li)子(zi)鍵和(he)共價(jia)鍵形(xing)式結(jie)合。金(jin)屬性(xing)強(qiang),其離(li)子(zi)氧化性(xing)弱。
測(ce)定有機(ji)(ji)(ji)物中(zhong)的氯。還原(yuan)和氫化(hua)有機(ji)(ji)(ji)化(hua)合物。檢(jian)驗有機(ji)(ji)(ji)物中(zhong)的氮、硫、氟(fu)。去除有機(ji)(ji)(ji)溶(rong)劑(苯、烴(jing)、醚(mi))中(zhong)的水分。除去烴(jing)中(zhong)的氧(yang)、碘(dian)或氫碘(dian)酸等雜質。制(zhi)備鈉(na)汞齊(qi)、醇化(hua)鈉(na)、純氫氧(yang)化(hua)鈉(na)、過(guo)氧(yang)化(hua)鈉(na)、氨基鈉(na)、合金、鈉(na)燈、光電池(chi),制(zhi)取活潑(po)金屬。
鈉(na)是人體中一種重(zhong)要(yao)無機元素,一般情況下,成人體內(nei)鈉(na)含量(liang)大(da)約(yue)為(wei)3200(女)~4170(男)mmol,約(yue)占(zhan)(zhan)(zhan)體重(zhong)的0.15%,體內(nei)鈉(na)主要(yao)在細(xi)胞(bao)外液,占(zhan)(zhan)(zhan)總體鈉(na)的44%~50%,骨骼(ge)中含量(liang)占(zhan)(zhan)(zhan)40%~47%,細(xi)胞(bao)內(nei)液含量(liang)較低,僅占(zhan)(zhan)(zhan)9%~10%。
1、鈉是細胞外液中帶正電的主要離子,參(can)與水的代(dai)謝,保證(zheng)體內水的平衡,調節體內水分與滲透壓(ya)。
2、維持體內酸和堿的平衡。
3、是胰液、膽汁、汗(han)和淚水(shui)的組成成分(fen)。
4、鈉(na)對ATP(腺(xian)嘌呤核苷三磷(lin)酸)的(de)(de)生產(chan)和利用、肌肉運動、心血管功(gong)能(neng)、能(neng)量代謝(xie)都有關系,此外(wai),糖代謝(xie)、氧的(de)(de)利用也(ye)需有鈉(na)的(de)(de)參與。
5、維持血(xue)壓正常。
6、增強神經肌肉興奮性。
人(ren)體鈉(na)的(de)(de)主要來源為(wei)食物。鈉(na)在(zai)小腸(chang)上部(bu)(bu)吸(xi)收(shou)(shou)(shou),吸(xi)收(shou)(shou)(shou)率極高(gao)(gao),幾乎可全部(bu)(bu)被吸(xi)收(shou)(shou)(shou),故糞便中含鈉(na)量很少。鈉(na)在(zai)空腸(chang)的(de)(de)吸(xi)收(shou)(shou)(shou)大(da)(da)多(duo)是(shi)被動(dong)性的(de)(de),在(zai)回腸(chang)則大(da)(da)部(bu)(bu)分是(shi)主動(dong)的(de)(de)吸(xi)收(shou)(shou)(shou)。鈉(na)與鈣(gai)在(zai)腎小管內的(de)(de)重吸(xi)收(shou)(shou)(shou)過程發生競爭(zheng),故鈉(na)攝(she)入量高(gao)(gao)時,會相應減少鈣(gai)的(de)(de)重吸(xi)收(shou)(shou)(shou),而增加尿鈣(gai)排泄(xie)。因尿鈣(gai)丟(diu)失(shi)約為(wei)鈣(gai)潴留的(de)(de)50%,故高(gao)(gao)鈉(na)膳食對鈣(gai)丟(diu)失(shi)有很大(da)(da)影(ying)響。
高溫(wen)、重(zhong)體力勞(lao)動、經常(chang)出(chu)汗的(de)人需要注(zhu)意補充鈉(飲用淡鹽水等)。
鈉普遍存(cun)在于(yu)各種(zhong)食(shi)物中(zhong),一般動物性食(shi)物高(gao)于(yu)植物性食(shi)物,但(dan)人體鈉來源主要為食(shi)鹽、以(yi)及加工、制備食(shi)物過(guo)程中(zhong)加入的(de)鈉或(huo)含(han)鈉的(de)復合(he)物(如谷氨酸、小蘇(su)打(da)等(deng)),以(yi)及醬油、鹽漬(zi)或(huo)腌制肉或(huo)煙(yan)熏食(shi)品、醬咸菜類(lei)、發酵豆制品、咸味休閑食(shi)品等(deng)。
人體內鈉(na)(na)在一般情況(kuang)下(xia)不易(yi)缺乏、但(dan)在某些情況(kuang)下(xia),如禁食、少食,膳食鈉(na)(na)限制過嚴而(er)攝入非常低時,或在高(gao)溫、重體力勞動、過量(liang)出(chu)(chu)汗、腸胃(wei)疾病(bing)(bing)、反復(fu)嘔吐、腹(fu)瀉使鈉(na)(na)過量(liang)排(pai)出(chu)(chu)而(er)丟失時,或某些疾病(bing)(bing),如艾迪(di)生病(bing)(bing)引(yin)起腎不能(neng)有效保留鈉(na)(na)時,胃(wei)腸外(wai)營養缺鈉(na)(na)或低鈉(na)(na)時,利尿(niao)劑的使用(yong)而(er)抑(yi)制腎小管重吸收鈉(na)(na)時均可(ke)(ke)引(yin)起鈉(na)(na)缺乏。鈉(na)(na)的缺乏在早期癥(zheng)狀不明顯(xian),倦怠、淡(dan)漠、無神、甚至(zhi)起立時昏(hun)倒。失鈉(na)(na)達(da)0.5g/kg體重以上(shang)時,可(ke)(ke)出(chu)(chu)現惡心、嘔吐、血壓下(xia)降、痛性肌(ji)痙(jing)攣,尿(niao)中無氯化(hua)物(wu)檢出(chu)(chu)。
正常(chang)情況(kuang)(kuang)下,鈉攝入(ru)(ru)過多并不蓄積,但某些特殊情況(kuang)(kuang)下,如誤將食鹽當食糖(tang)加入(ru)(ru)嬰兒奶(nai)粉中喂養,則(ze)可引起中毒(du)甚至死(si)亡。急(ji)性中毒(du),可出(chu)現水(shui)腫、血壓(ya)上升、血漿膽固醇(chun)升高(gao)、脂肪清除率降低、胃黏膜上皮細胞受損等(deng)。鈉的適宜(yi)攝入(ru)(ru)量(liang)(AI)成人為(wei)2200mg/d。
浸放于液(ye)體石蠟、礦物(wu)油和(he)苯(ben)系(xi)物(wu)中密封保存(cun),大量通常儲存(cun)在(zai)鐵(tie)桶中充(chong)氬氣密封保存(cun)。金屬(shu)鈉(na)不能保存(cun)在(zai)煤(mei)油中是因為與煤(mei)油中的(de)有機(ji)酸等物(wu)質(zhi)反應成(cheng)有機(ji)酸鈉(na)等物(wu)質(zhi)(呈(cheng)黃色)附(fu)著在(zai)鈉(na)表面。當保存(cun)在(zai)石蠟油中時,空氣中的(de)氧氣也會進入石蠟油,使(shi)金屬(shu)鈉(na)的(de)表面變灰,形成(cheng)氧化物(wu)膜。
在純度要求不(bu)高的少(shao)量保存(cun)時可用煤油浸泡,如實驗室保存(cun)。貯于陰(yin)涼干燥(zao)處,遠離火(huo)種、熱源(yuan)。少(shao)量一般保存(cun)在液體石(shi)蠟(la)中。與氧化(hua)劑、酸類、鹵素(su)分儲分運(yun)。