鈉(na)(Natrium)是(shi)一(yi)種金屬(shu)元(yuan)素(su),元(yuan)素(su)符號是(shi)Na,英文名Sodium。在(zai)周(zhou)期表(biao)中(zhong)位于第3周(zhou)期、第ⅠA族,是(shi)堿金屬(shu)元(yuan)素(su)的代表(biao),質(zhi)地柔(rou)軟,能與水反(fan)應生成氫氧(yang)化鈉(na),放出氫氣(qi),化學性(xing)質(zhi)較(jiao)活潑。鈉(na)元(yuan)素(su)以鹽的形式(shi)廣(guang)泛(fan)的分布(bu)于陸地和(he)海(hai)洋(yang)中(zhong),鈉(na)也是(shi)人體肌(ji)肉組織和(he)神經(jing)組織中(zhong)的重要成分之(zhi)一(yi)。
伏特在19世紀初發(fa)明(ming)了(le)(le)(le)電(dian)(dian)池(chi)后,各國(guo)化(hua)(hua)(hua)(hua)學家(jia)紛(fen)紛(fen)利(li)(li)用(yong)(yong)電(dian)(dian)池(chi)分解水(shui)成功。英(ying)國(guo)化(hua)(hua)(hua)(hua)學家(jia)漢弗(fu)里·戴(dai)維(wei)堅持(chi)不懈地從事(shi)于利(li)(li)用(yong)(yong)電(dian)(dian)池(chi)分解各種物質的(de)(de)實(shi)驗研究。他(ta)希望利(li)(li)用(yong)(yong)電(dian)(dian)池(chi)將苛(ke)性(xing)(xing)鉀(jia)分解為氧氣(qi)和(he)(he)一(yi)(yi)種未知(zhi)的(de)(de)“基(ji)”,因為當時化(hua)(hua)(hua)(hua)學家(jia)們(men)認(ren)為苛(ke)性(xing)(xing)堿是氧化(hua)(hua)(hua)(hua)物。他(ta)先(xian)用(yong)(yong)苛(ke)性(xing)(xing)鉀(jia)(氫(qing)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)鉀(jia))的(de)(de)飽和(he)(he)溶液實(shi)驗,所得的(de)(de)結果卻和(he)(he)電(dian)(dian)解水(shui)一(yi)(yi)樣(yang),只得到氫(qing)氣(qi)和(he)(he)氧氣(qi)。后來他(ta)改變實(shi)驗方法,電(dian)(dian)解熔融的(de)(de)苛(ke)性(xing)(xing)鉀(jia),在陰極上出現(xian)了(le)(le)(le)具有金(jin)屬(shu)光澤的(de)(de)、類(lei)似水(shui)銀的(de)(de)小珠,一(yi)(yi)些(xie)(xie)小珠立即燃燒并發(fa)生爆炸,形(xing)成光亮的(de)(de)火(huo)焰,還有一(yi)(yi)些(xie)(xie)小珠不燃燒,只是表(biao)面變暗,覆蓋(gai)著一(yi)(yi)層白膜(mo)。他(ta)把(ba)這(zhe)(zhe)種小小的(de)(de)金(jin)屬(shu)顆粒(li)投入水(shui)中,立即冒出火(huo)焰,在水(shui)面急速奔(ben)躍,發(fa)出刺(ci)刺(ci)的(de)(de)聲(sheng)音。就這(zhe)(zhe)樣(yang),戴(dai)維(wei)在1807年發(fa)現(xian)了(le)(le)(le)金(jin)屬(shu)鉀(jia),幾(ji)天之后,他(ta)又(you)從電(dian)(dian)解碳酸鈉中獲得了(le)(le)(le)金(jin)屬(shu)鈉。
戴(dai)維將(jiang)鉀和(he)鈉分(fen)別(bie)(bie)命名為(wei)Potassium和(he)Sodium,因為(wei)鉀是從(cong)草(cao)木灰(Potash),鈉是從(cong)碳酸鈉(Soda)中得到的(de),它們仍然保(bao)留在英文中。鉀和(he)鈉的(de)化學符號K、Na分(fen)別(bie)(bie)來(lai)自(zi)它們的(de)拉丁文名稱(cheng)Kalium和(he)Natrium。
鈉(na)為銀白色(se)立方(fang)體結(jie)構金屬,質(zhi)軟而輕可用小(xiao)(xiao)刀切(qie)割,密度比水小(xiao)(xiao),為0.968g/cm3,熔點97.72℃,沸點883℃。新切(qie)面有銀白色(se)光澤,在空氣中氧化轉變為暗灰色(se)。鈉(na)是熱和(he)電的(de)(de)良(liang)(liang)導(dao)體,具有較(jiao)好(hao)的(de)(de)導(dao)磁性,鉀鈉(na)合金(液(ye)(ye)態(tai))是核反應堆導(dao)熱劑。鈉(na)單質(zhi)還具有良(liang)(liang)好(hao)的(de)(de)延展性,硬度也低,能夠溶于(yu)汞和(he)液(ye)(ye)態(tai)氨,溶于(yu)液(ye)(ye)氨形成藍色(se)溶液(ye)(ye)。在-20℃時變硬。
已發現的鈉(na)的同位素(su)共有(you)22種,包括鈉(na)-18至鈉(na)-37,其中只(zhi)有(you)鈉(na)-23是穩定的,其他同位素(su)都帶(dai)有(you)放(fang)射性。
鈉(na)的(de)化(hua)學性質很(hen)活潑,常溫(wen)和(he)加熱(re)時分別(bie)與氧氣(qi)化(hua)合,和(he)水劇烈反應(ying),量大時發生(sheng)爆炸。鈉(na)還能(neng)在二(er)氧化(hua)碳中燃燒(shao),和(he)低元醇反應(ying)產生(sheng)氫(qing)氣(qi),和(he)電離能(neng)力很(hen)弱的(de)液(ye)氨也能(neng)反應(ying),具有抗腐蝕性。
鈉原(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)(zi)的最(zui)外層只有1個電(dian)子(zi)(zi),很容易(yi)失去(qu),所(suo)以有強還(huan)原(yuan)(yuan)(yuan)性。因此,鈉的化(hua)學性質(zhi)非(fei)常(chang)活潑,能夠和大量(liang)無機(ji)物,絕大部分非(fei)金屬(shu)單質(zhi)反(fan)應和大部分有機(ji)物反(fan)應,在與其他物質(zhi)發生氧化(hua)還(huan)原(yuan)(yuan)(yuan)反(fan)應時,作(zuo)還(huan)原(yuan)(yuan)(yuan)劑,都是由0價(jia)升為(wei)+1價(jia)(由于(yu)ns1電(dian)子(zi)(zi)對(dui)),通常(chang)以離子(zi)(zi)鍵和共價(jia)鍵形式結合。金屬(shu)性強,其離子(zi)(zi)氧化(hua)性弱。
測定(ding)有(you)機(ji)物中的(de)氯。還(huan)原和(he)氫(qing)(qing)化有(you)機(ji)化合物。檢驗(yan)有(you)機(ji)物中的(de)氮、硫、氟。去除有(you)機(ji)溶劑(ji)(苯、烴、醚)中的(de)水分(fen)。除去烴中的(de)氧(yang)(yang)、碘或氫(qing)(qing)碘酸(suan)等(deng)雜質。制備鈉(na)(na)汞齊、醇化鈉(na)(na)、純氫(qing)(qing)氧(yang)(yang)化鈉(na)(na)、過氧(yang)(yang)化鈉(na)(na)、氨基鈉(na)(na)、合金(jin)、鈉(na)(na)燈(deng)、光電(dian)池,制取活潑金(jin)屬。
鈉是人體(ti)中一(yi)種(zhong)重要無機(ji)元素(su),一(yi)般情況(kuang)下,成人體(ti)內(nei)鈉含量(liang)大約為3200(女)~4170(男)mmol,約占體(ti)重的0.15%,體(ti)內(nei)鈉主(zhu)要在細胞(bao)(bao)外液(ye),占總(zong)體(ti)鈉的44%~50%,骨骼中含量(liang)占40%~47%,細胞(bao)(bao)內(nei)液(ye)含量(liang)較低,僅占9%~10%。
1、鈉(na)是細(xi)胞(bao)外液中帶正電(dian)的(de)主要離子,參與水(shui)的(de)代謝,保證(zheng)體(ti)內水(shui)的(de)平(ping)衡,調節體(ti)內水(shui)分與滲透壓。
2、維持體內(nei)酸和堿的平衡。
3、是(shi)胰液、膽汁、汗和(he)淚水(shui)的組成成分(fen)。
4、鈉(na)對ATP(腺嘌(piao)呤核苷(gan)三(san)磷酸)的生產和利(li)用、肌肉運(yun)動、心血管功能(neng)、能(neng)量代(dai)謝都(dou)有關系,此外(wai),糖代(dai)謝、氧的利(li)用也需有鈉(na)的參與。
5、維持血壓正常。
6、增強神經肌肉興奮性。
人體(ti)鈉(na)的主要來源為(wei)食物。鈉(na)在小腸上部吸(xi)收(shou)(shou),吸(xi)收(shou)(shou)率極(ji)高,幾(ji)乎可全部被吸(xi)收(shou)(shou),故糞(fen)便中含(han)鈉(na)量很(hen)(hen)少。鈉(na)在空腸的吸(xi)收(shou)(shou)大(da)(da)多是(shi)被動性的,在回(hui)腸則大(da)(da)部分(fen)是(shi)主動的吸(xi)收(shou)(shou)。鈉(na)與(yu)鈣(gai)在腎(shen)小管內(nei)的重吸(xi)收(shou)(shou)過程發生競爭,故鈉(na)攝入量高時,會相應(ying)減(jian)少鈣(gai)的重吸(xi)收(shou)(shou),而增加尿鈣(gai)排(pai)泄。因尿鈣(gai)丟(diu)失約為(wei)鈣(gai)潴留的50%,故高鈉(na)膳食對鈣(gai)丟(diu)失有很(hen)(hen)大(da)(da)影(ying)響。
高溫、重體力(li)勞動、經常(chang)出汗的(de)人需要注意(yi)補充鈉(飲用淡鹽(yan)水等)。
鈉普遍存在于各種食(shi)(shi)物(wu)中(zhong)(zhong),一般動物(wu)性食(shi)(shi)物(wu)高于植(zhi)物(wu)性食(shi)(shi)物(wu),但人體(ti)鈉來源主要(yao)為食(shi)(shi)鹽(yan)、以及加工、制備食(shi)(shi)物(wu)過程中(zhong)(zhong)加入的鈉或含鈉的復(fu)合(he)物(wu)(如谷氨酸、小蘇打等(deng)),以及醬油、鹽(yan)漬或腌制肉或煙熏食(shi)(shi)品、醬咸(xian)菜(cai)類、發酵豆(dou)制品、咸(xian)味休(xiu)閑食(shi)(shi)品等(deng)。
人體(ti)(ti)內鈉(na)(na)在(zai)一(yi)般(ban)情(qing)況(kuang)下不易缺乏(fa)、但在(zai)某些(xie)情(qing)況(kuang)下,如(ru)禁(jin)食(shi)、少食(shi),膳食(shi)鈉(na)(na)限制過(guo)嚴而(er)(er)攝入非常(chang)低時(shi),或(huo)(huo)在(zai)高溫、重體(ti)(ti)力勞動、過(guo)量出汗、腸(chang)胃疾(ji)病、反復嘔吐、腹(fu)瀉使鈉(na)(na)過(guo)量排(pai)出而(er)(er)丟(diu)失(shi)(shi)時(shi),或(huo)(huo)某些(xie)疾(ji)病,如(ru)艾(ai)迪(di)生病引(yin)起(qi)腎(shen)不能有效保留鈉(na)(na)時(shi),胃腸(chang)外營養缺鈉(na)(na)或(huo)(huo)低鈉(na)(na)時(shi),利尿(niao)劑(ji)的使用(yong)而(er)(er)抑(yi)制腎(shen)小管重吸收鈉(na)(na)時(shi)均可引(yin)起(qi)鈉(na)(na)缺乏(fa)。鈉(na)(na)的缺乏(fa)在(zai)早期癥狀(zhuang)不明顯,倦怠、淡(dan)漠、無神、甚至(zhi)起(qi)立時(shi)昏(hun)倒(dao)。失(shi)(shi)鈉(na)(na)達(da)0.5g/kg體(ti)(ti)重以上時(shi),可出現惡心、嘔吐、血(xue)壓(ya)下降、痛性(xing)肌痙攣,尿(niao)中無氯化物檢出。
正常情(qing)況下,鈉攝入過(guo)多并不蓄積,但某些(xie)特殊情(qing)況下,如(ru)誤將食鹽當食糖加入嬰兒奶(nai)粉中喂養,則可(ke)引起中毒甚(shen)至死亡。急性中毒,可(ke)出現(xian)水腫(zhong)、血壓上(shang)升、血漿膽固醇升高、脂肪清除率降低、胃黏膜(mo)上(shang)皮細(xi)胞受損(sun)等(deng)。鈉的(de)適宜攝入量(AI)成人為2200mg/d。
浸放于液體(ti)石(shi)(shi)蠟、礦物(wu)油(you)(you)和苯系物(wu)中(zhong)(zhong)密(mi)封保(bao)存(cun),大量(liang)通常儲存(cun)在(zai)(zai)(zai)鐵桶中(zhong)(zhong)充(chong)氬(ya)氣(qi)密(mi)封保(bao)存(cun)。金屬(shu)(shu)鈉(na)(na)不能保(bao)存(cun)在(zai)(zai)(zai)煤油(you)(you)中(zhong)(zhong)是因為與煤油(you)(you)中(zhong)(zhong)的有機(ji)(ji)酸等物(wu)質反應成有機(ji)(ji)酸鈉(na)(na)等物(wu)質(呈黃色)附著在(zai)(zai)(zai)鈉(na)(na)表(biao)面(mian)。當保(bao)存(cun)在(zai)(zai)(zai)石(shi)(shi)蠟油(you)(you)中(zhong)(zhong)時,空氣(qi)中(zhong)(zhong)的氧氣(qi)也會(hui)進(jin)入石(shi)(shi)蠟油(you)(you),使金屬(shu)(shu)鈉(na)(na)的表(biao)面(mian)變灰,形(xing)成氧化(hua)物(wu)膜。
在(zai)純度要求(qiu)不高的(de)少量保(bao)存時可用(yong)煤油浸泡(pao),如(ru)實(shi)驗(yan)室保(bao)存。貯于陰(yin)涼(liang)干燥處,遠離火種、熱源。少量一般(ban)保(bao)存在(zai)液體(ti)石蠟中(zhong)。與氧化(hua)劑、酸類、鹵素分儲分運。