鈉(Natrium)是(shi)(shi)(shi)一種金(jin)屬元素(su),元素(su)符號是(shi)(shi)(shi)Na,英文(wen)名Sodium。在周期表中(zhong)位于(yu)第(di)(di)3周期、第(di)(di)ⅠA族(zu),是(shi)(shi)(shi)堿金(jin)屬元素(su)的(de)(de)代表,質地柔軟,能與水反應生成(cheng)氫氧化(hua)鈉,放出氫氣,化(hua)學性質較活潑。鈉元素(su)以鹽的(de)(de)形式廣泛的(de)(de)分布于(yu)陸地和海洋中(zhong),鈉也是(shi)(shi)(shi)人體肌(ji)肉組織和神(shen)經組織中(zhong)的(de)(de)重要成(cheng)分之一。
伏特在19世(shi)紀(ji)初發(fa)明(ming)了(le)電(dian)池(chi)后(hou),各國化(hua)學家(jia)紛(fen)紛(fen)利用(yong)(yong)(yong)電(dian)池(chi)分解(jie)水(shui)(shui)成功。英(ying)國化(hua)學家(jia)漢(han)弗里·戴維堅持不懈地從事于利用(yong)(yong)(yong)電(dian)池(chi)分解(jie)各種物(wu)質的(de)(de)實驗研究。他(ta)希(xi)望利用(yong)(yong)(yong)電(dian)池(chi)將苛性(xing)鉀分解(jie)為氧(yang)氣(qi)和(he)一種未知(zhi)的(de)(de)“基”,因(yin)為當時化(hua)學家(jia)們(men)認為苛性(xing)堿是(shi)氧(yang)化(hua)物(wu)。他(ta)先用(yong)(yong)(yong)苛性(xing)鉀(氫氧(yang)化(hua)鉀)的(de)(de)飽和(he)溶液實驗,所得(de)(de)的(de)(de)結果卻和(he)電(dian)解(jie)水(shui)(shui)一樣,只得(de)(de)到氫氣(qi)和(he)氧(yang)氣(qi)。后(hou)來他(ta)改變實驗方法,電(dian)解(jie)熔融的(de)(de)苛性(xing)鉀,在陰極上出現了(le)具(ju)有金(jin)(jin)屬光(guang)澤的(de)(de)、類似水(shui)(shui)銀的(de)(de)小(xiao)(xiao)(xiao)珠(zhu),一些小(xiao)(xiao)(xiao)珠(zhu)立即燃燒并(bing)發(fa)生爆(bao)炸,形(xing)成光(guang)亮的(de)(de)火焰,還有一些小(xiao)(xiao)(xiao)珠(zhu)不燃燒,只是(shi)表面變暗,覆蓋著一層白膜。他(ta)把這(zhe)(zhe)種小(xiao)(xiao)(xiao)小(xiao)(xiao)(xiao)的(de)(de)金(jin)(jin)屬顆粒(li)投入水(shui)(shui)中(zhong)(zhong),立即冒出火焰,在水(shui)(shui)面急速奔躍,發(fa)出刺刺的(de)(de)聲(sheng)音(yin)。就這(zhe)(zhe)樣,戴維在1807年發(fa)現了(le)金(jin)(jin)屬鉀,幾天之(zhi)后(hou),他(ta)又從電(dian)解(jie)碳酸鈉中(zhong)(zhong)獲得(de)(de)了(le)金(jin)(jin)屬鈉。
戴維將鉀(jia)和鈉(na)分(fen)別命名為Potassium和Sodium,因為鉀(jia)是(shi)從草木灰(Potash),鈉(na)是(shi)從碳酸鈉(na)(Soda)中(zhong)得(de)到的(de),它們仍然保留在英文中(zhong)。鉀(jia)和鈉(na)的(de)化(hua)學(xue)符號K、Na分(fen)別來自(zi)它們的(de)拉丁文名稱Kalium和Natrium。
鈉為銀(yin)(yin)白色(se)立方(fang)體結構金(jin)(jin)屬,質(zhi)軟而輕(qing)可用小刀切割,密度(du)比水小,為0.968g/cm3,熔點97.72℃,沸點883℃。新切面有銀(yin)(yin)白色(se)光(guang)澤,在空氣中氧化轉變(bian)為暗灰色(se)。鈉是(shi)(shi)熱和電的良導(dao)體,具(ju)有較好(hao)的導(dao)磁(ci)性(xing),鉀鈉合金(jin)(jin)(液態)是(shi)(shi)核反應堆導(dao)熱劑。鈉單質(zhi)還具(ju)有良好(hao)的延展(zhan)性(xing),硬度(du)也(ye)低,能夠溶于(yu)(yu)汞和液態氨,溶于(yu)(yu)液氨形成藍色(se)溶液。在-20℃時(shi)變(bian)硬。
已(yi)發現的(de)鈉的(de)同(tong)位素(su)(su)共有(you)22種(zhong),包括鈉-18至鈉-37,其中只有(you)鈉-23是(shi)穩定的(de),其他同(tong)位素(su)(su)都帶有(you)放射性。
鈉的化(hua)(hua)學性(xing)質很活潑,常溫和(he)(he)(he)加熱時分別與氧(yang)氣化(hua)(hua)合(he),和(he)(he)(he)水劇烈反(fan)應(ying),量大時發生(sheng)爆(bao)炸。鈉還能在二(er)氧(yang)化(hua)(hua)碳中燃燒,和(he)(he)(he)低元醇反(fan)應(ying)產(chan)生(sheng)氫氣,和(he)(he)(he)電離能力很弱的液氨也能反(fan)應(ying),具有(you)抗(kang)腐(fu)蝕性(xing)。
鈉原子的最外層只(zhi)有(you)(you)1個電(dian)子,很容易(yi)失(shi)去,所以(yi)有(you)(you)強還(huan)原性(xing)。因(yin)此(ci),鈉的化(hua)學(xue)性(xing)質(zhi)非(fei)(fei)常活潑,能夠和(he)大量無機(ji)物(wu),絕大部分非(fei)(fei)金屬單質(zhi)反應(ying)(ying)和(he)大部分有(you)(you)機(ji)物(wu)反應(ying)(ying),在(zai)與其他物(wu)質(zhi)發生氧(yang)化(hua)還(huan)原反應(ying)(ying)時,作還(huan)原劑,都(dou)是由0價升(sheng)為+1價(由于(yu)ns1電(dian)子對),通常以(yi)離子鍵和(he)共價鍵形式結合。金屬性(xing)強,其離子氧(yang)化(hua)性(xing)弱。
測定有機(ji)物(wu)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)氯。還原和氫(qing)化(hua)有機(ji)化(hua)合(he)物(wu)。檢驗有機(ji)物(wu)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)氮、硫、氟(fu)。去除有機(ji)溶劑(苯(ben)、烴(jing)、醚)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)水分。除去烴(jing)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)氧(yang)、碘(dian)或(huo)氫(qing)碘(dian)酸等雜(za)質。制(zhi)備鈉(na)汞齊(qi)、醇化(hua)鈉(na)、純氫(qing)氧(yang)化(hua)鈉(na)、過氧(yang)化(hua)鈉(na)、氨基鈉(na)、合(he)金、鈉(na)燈、光電池,制(zhi)取活潑金屬。
鈉(na)是人(ren)體(ti)中一種重(zhong)要無機元素(su),一般情況(kuang)下,成(cheng)人(ren)體(ti)內(nei)鈉(na)含量(liang)(liang)大約為3200(女(nv))~4170(男)mmol,約占體(ti)重(zhong)的0.15%,體(ti)內(nei)鈉(na)主要在細(xi)(xi)胞(bao)外液,占總體(ti)鈉(na)的44%~50%,骨骼中含量(liang)(liang)占40%~47%,細(xi)(xi)胞(bao)內(nei)液含量(liang)(liang)較低,僅(jin)占9%~10%。
1、鈉是細胞外液中帶正電的主要離子,參(can)與水(shui)的代謝,保證體內(nei)水(shui)的平衡(heng),調節(jie)體內(nei)水(shui)分與滲透壓。
2、維持體內酸和堿的平衡。
3、是胰液、膽(dan)汁、汗和(he)淚水的組成成分。
4、鈉對ATP(腺(xian)嘌呤核苷三磷酸)的生產和(he)利用、肌肉(rou)運動、心血(xue)管功能、能量代謝都有關(guan)系,此(ci)外(wai),糖代謝、氧(yang)的利用也需有鈉的參(can)與。
5、維持血壓正常。
6、增強(qiang)神經肌(ji)肉興奮性。
人體鈉(na)的(de)主(zhu)要來源為(wei)食(shi)物。鈉(na)在小(xiao)腸(chang)(chang)上部(bu)吸收(shou),吸收(shou)率(lv)極(ji)高(gao),幾乎可全部(bu)被吸收(shou),故(gu)(gu)糞便中含(han)鈉(na)量很(hen)少。鈉(na)在空腸(chang)(chang)的(de)吸收(shou)大多是被動性(xing)的(de),在回腸(chang)(chang)則大部(bu)分是主(zhu)動的(de)吸收(shou)。鈉(na)與鈣(gai)(gai)在腎小(xiao)管內的(de)重吸收(shou)過程發生競(jing)爭,故(gu)(gu)鈉(na)攝入量高(gao)時,會相應減少鈣(gai)(gai)的(de)重吸收(shou),而增加(jia)尿(niao)鈣(gai)(gai)排(pai)泄。因尿(niao)鈣(gai)(gai)丟失(shi)約為(wei)鈣(gai)(gai)潴留的(de)50%,故(gu)(gu)高(gao)鈉(na)膳食(shi)對鈣(gai)(gai)丟失(shi)有(you)很(hen)大影響(xiang)。
高溫、重體力勞(lao)動、經常出(chu)汗(han)的人需要注意補充鈉(飲用淡鹽水等)。
鈉(na)(na)普遍(bian)存(cun)在(zai)于各種食(shi)(shi)物中,一般(ban)動物性食(shi)(shi)物高(gao)于植物性食(shi)(shi)物,但人體(ti)鈉(na)(na)來源(yuan)主要為食(shi)(shi)鹽、以及(ji)加工、制備食(shi)(shi)物過程中加入的(de)鈉(na)(na)或(huo)含鈉(na)(na)的(de)復合物(如谷氨酸(suan)、小蘇(su)打等(deng)),以及(ji)醬油、鹽漬或(huo)腌制肉(rou)或(huo)煙熏食(shi)(shi)品(pin)、醬咸菜(cai)類、發酵豆(dou)制品(pin)、咸味休(xiu)閑食(shi)(shi)品(pin)等(deng)。
人體(ti)內鈉(na)(na)在一般情況(kuang)下不(bu)(bu)易缺乏、但在某(mou)些情況(kuang)下,如禁(jin)食(shi)、少食(shi),膳食(shi)鈉(na)(na)限制(zhi)過嚴而(er)攝入非常低時(shi)(shi)(shi),或(huo)在高溫、重體(ti)力(li)勞動、過量出(chu)(chu)汗、腸胃疾(ji)病(bing)、反復嘔(ou)吐(tu)、腹瀉使(shi)鈉(na)(na)過量排出(chu)(chu)而(er)丟失(shi)時(shi)(shi)(shi),或(huo)某(mou)些疾(ji)病(bing),如艾迪生病(bing)引(yin)起(qi)腎(shen)不(bu)(bu)能有效保(bao)留(liu)鈉(na)(na)時(shi)(shi)(shi),胃腸外營養缺鈉(na)(na)或(huo)低鈉(na)(na)時(shi)(shi)(shi),利尿(niao)劑的(de)使(shi)用而(er)抑制(zhi)腎(shen)小管重吸收(shou)鈉(na)(na)時(shi)(shi)(shi)均(jun)可引(yin)起(qi)鈉(na)(na)缺乏。鈉(na)(na)的(de)缺乏在早(zao)期癥狀不(bu)(bu)明顯(xian),倦(juan)怠、淡(dan)漠、無神、甚至起(qi)立時(shi)(shi)(shi)昏倒。失(shi)鈉(na)(na)達0.5g/kg體(ti)重以上(shang)時(shi)(shi)(shi),可出(chu)(chu)現(xian)惡心、嘔(ou)吐(tu)、血壓下降、痛性肌痙攣,尿(niao)中無氯化(hua)物檢(jian)出(chu)(chu)。
正(zheng)常情況下(xia),鈉(na)(na)攝入(ru)過多(duo)并不(bu)蓄(xu)積,但某些特(te)殊(shu)情況下(xia),如誤(wu)將食鹽當食糖加入(ru)嬰兒(er)奶粉中(zhong)喂養,則可引起中(zhong)毒甚(shen)至死亡。急性中(zhong)毒,可出現(xian)水腫、血壓上升(sheng)(sheng)、血漿膽(dan)固醇升(sheng)(sheng)高、脂肪清除率降低(di)、胃(wei)黏膜(mo)上皮細胞(bao)受損等。鈉(na)(na)的適宜攝入(ru)量(AI)成人(ren)為2200mg/d。
浸放于液體石蠟、礦物油(you)和苯(ben)系(xi)物中(zhong)密封(feng)保存,大(da)量(liang)通常儲(chu)存在鐵桶中(zhong)充(chong)氬氣(qi)密封(feng)保存。金屬鈉(na)不(bu)能保存在煤油(you)中(zhong)是因為(wei)與煤油(you)中(zhong)的(de)有(you)機(ji)酸等物質反應成(cheng)有(you)機(ji)酸鈉(na)等物質(呈黃色)附(fu)著在鈉(na)表面。當保存在石蠟油(you)中(zhong)時,空氣(qi)中(zhong)的(de)氧氣(qi)也會進入(ru)石蠟油(you),使金屬鈉(na)的(de)表面變灰,形成(cheng)氧化物膜。
在(zai)(zai)純度要(yao)求(qiu)不高(gao)的少(shao)量保存時可用煤油(you)浸泡,如(ru)實驗室保存。貯于陰涼干燥處,遠離火種、熱源。少(shao)量一般(ban)保存在(zai)(zai)液體石蠟(la)中(zhong)。與(yu)氧化(hua)劑、酸類、鹵素分(fen)儲分(fen)運(yun)。