鈉(na)(na)(Natrium)是一種金屬元(yuan)素(su),元(yuan)素(su)符號是Na,英文名Sodium。在(zai)周(zhou)期(qi)表中位于(yu)(yu)第3周(zhou)期(qi)、第ⅠA族,是堿金屬元(yuan)素(su)的代表,質(zhi)地柔軟,能與水(shui)反應生(sheng)成氫氧化(hua)鈉(na)(na),放(fang)出氫氣,化(hua)學性質(zhi)較活潑。鈉(na)(na)元(yuan)素(su)以(yi)鹽的形式(shi)廣(guang)泛的分布(bu)于(yu)(yu)陸地和海(hai)洋中,鈉(na)(na)也是人體肌肉組(zu)織(zhi)和神經組(zu)織(zhi)中的重要(yao)成分之一。
伏(fu)特在(zai)(zai)19世紀(ji)初(chu)發(fa)(fa)(fa)明了(le)電池后(hou),各國化(hua)學(xue)家(jia)紛紛利(li)用(yong)(yong)電池分解(jie)水成(cheng)功。英國化(hua)學(xue)家(jia)漢弗里(li)·戴維堅持(chi)不(bu)懈地從事于利(li)用(yong)(yong)電池分解(jie)各種(zhong)物質的(de)實驗研究。他(ta)希望利(li)用(yong)(yong)電池將苛(ke)性鉀分解(jie)為氧氣(qi)和(he)一(yi)種(zhong)未知的(de)“基(ji)”,因為當(dang)時化(hua)學(xue)家(jia)們認(ren)為苛(ke)性堿是(shi)氧化(hua)物。他(ta)先用(yong)(yong)苛(ke)性鉀(氫(qing)氧化(hua)鉀)的(de)飽(bao)和(he)溶(rong)液實驗,所得的(de)結(jie)果(guo)卻(que)和(he)電解(jie)水一(yi)樣(yang),只得到氫(qing)氣(qi)和(he)氧氣(qi)。后(hou)來他(ta)改變實驗方法,電解(jie)熔(rong)融的(de)苛(ke)性鉀,在(zai)(zai)陰(yin)極上(shang)出現了(le)具有金(jin)(jin)屬光(guang)澤(ze)的(de)、類似(si)水銀的(de)小(xiao)珠,一(yi)些(xie)小(xiao)珠立即燃燒并發(fa)(fa)(fa)生爆炸,形(xing)成(cheng)光(guang)亮(liang)的(de)火焰,還有一(yi)些(xie)小(xiao)珠不(bu)燃燒,只是(shi)表面變暗(an),覆蓋(gai)著一(yi)層(ceng)白膜。他(ta)把這種(zhong)小(xiao)小(xiao)的(de)金(jin)(jin)屬顆粒(li)投入水中,立即冒出火焰,在(zai)(zai)水面急速奔躍,發(fa)(fa)(fa)出刺刺的(de)聲音。就(jiu)這樣(yang),戴維在(zai)(zai)1807年(nian)發(fa)(fa)(fa)現了(le)金(jin)(jin)屬鉀,幾天之后(hou),他(ta)又從電解(jie)碳酸鈉中獲得了(le)金(jin)(jin)屬鈉。
戴維(wei)將鉀和鈉(na)(na)(na)分別命名為(wei)(wei)Potassium和Sodium,因為(wei)(wei)鉀是從(cong)草木灰(hui)(Potash),鈉(na)(na)(na)是從(cong)碳酸鈉(na)(na)(na)(Soda)中得到的(de),它(ta)們仍然保留在(zai)英文(wen)中。鉀和鈉(na)(na)(na)的(de)化學符號K、Na分別來自(zi)它(ta)們的(de)拉丁文(wen)名稱Kalium和Natrium。
鈉為銀白色(se)立方體結構金(jin)屬,質軟而輕可用小刀切割(ge),密(mi)度比(bi)水小,為0.968g/cm3,熔點97.72℃,沸(fei)點883℃。新(xin)切面有(you)銀白色(se)光澤,在(zai)空氣中氧化轉變為暗(an)灰色(se)。鈉是(shi)熱和電的良(liang)導(dao)(dao)體,具(ju)有(you)較好的導(dao)(dao)磁性,鉀鈉合金(jin)(液態(tai))是(shi)核反應堆導(dao)(dao)熱劑。鈉單質還具(ju)有(you)良(liang)好的延展性,硬度也低(di),能夠溶于汞(gong)和液態(tai)氨,溶于液氨形成藍色(se)溶液。在(zai)-20℃時變硬。
已發(fa)現的鈉(na)的同(tong)位素(su)(su)共(gong)有22種,包括鈉(na)-18至鈉(na)-37,其中只(zhi)有鈉(na)-23是穩定的,其他同(tong)位素(su)(su)都帶有放射性。
鈉(na)的化(hua)學性質(zhi)很(hen)活潑,常溫和(he)加熱(re)時分別與氧氣化(hua)合,和(he)水劇烈反應,量大時發生(sheng)爆(bao)炸。鈉(na)還(huan)能(neng)在(zai)二氧化(hua)碳中燃燒,和(he)低元醇反應產生(sheng)氫氣,和(he)電離(li)能(neng)力很(hen)弱的液氨也能(neng)反應,具有(you)抗(kang)腐(fu)蝕性。
鈉(na)原子(zi)的最外層只有1個(ge)電子(zi),很容易失去,所(suo)以有強還(huan)原性。因此,鈉(na)的化學性質非(fei)常活(huo)潑(po),能夠(gou)和大量無機物,絕大部(bu)分(fen)非(fei)金(jin)屬單(dan)質反(fan)應(ying)(ying)和大部(bu)分(fen)有機物反(fan)應(ying)(ying),在與其他物質發生氧化還(huan)原反(fan)應(ying)(ying)時(shi),作還(huan)原劑,都是由0價(jia)升為+1價(jia)(由于ns1電子(zi)對(dui)),通常以離子(zi)鍵(jian)和共價(jia)鍵(jian)形(xing)式結合。金(jin)屬性強,其離子(zi)氧化性弱(ruo)。
測定有(you)機物中(zhong)(zhong)的(de)氯。還原和(he)氫(qing)化(hua)有(you)機化(hua)合物。檢驗有(you)機物中(zhong)(zhong)的(de)氮、硫、氟(fu)。去除有(you)機溶劑(苯、烴、醚(mi))中(zhong)(zhong)的(de)水分。除去烴中(zhong)(zhong)的(de)氧(yang)、碘或氫(qing)碘酸等(deng)雜(za)質(zhi)。制備鈉汞齊、醇(chun)化(hua)鈉、純氫(qing)氧(yang)化(hua)鈉、過氧(yang)化(hua)鈉、氨基鈉、合金、鈉燈、光電池,制取活潑金屬。
鈉(na)是人體(ti)中一(yi)種重要無機(ji)元素(su),一(yi)般(ban)情況下,成人體(ti)內鈉(na)含(han)量大約為3200(女)~4170(男)mmol,約占(zhan)(zhan)(zhan)體(ti)重的0.15%,體(ti)內鈉(na)主(zhu)要在細(xi)胞(bao)外液(ye),占(zhan)(zhan)(zhan)總體(ti)鈉(na)的44%~50%,骨骼中含(han)量占(zhan)(zhan)(zhan)40%~47%,細(xi)胞(bao)內液(ye)含(han)量較低,僅占(zhan)(zhan)(zhan)9%~10%。
1、鈉是(shi)細胞外(wai)液中帶正(zheng)電的主要離子,參與(yu)水的代(dai)謝,保證體內水的平(ping)衡,調節體內水分(fen)與(yu)滲透壓。
2、維(wei)持(chi)體內(nei)酸(suan)和堿的(de)平衡。
3、是胰(yi)液、膽汁、汗和淚水(shui)的組(zu)成(cheng)成(cheng)分。
4、鈉對(dui)ATP(腺(xian)嘌呤核苷三磷酸)的生產和利用(yong)、肌肉運動、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)、氧的利用(yong)也需有鈉的參與。
5、維持血壓正常。
6、增(zeng)強神經肌肉興奮(fen)性。
人體鈉的(de)(de)主(zhu)要來源(yuan)為(wei)食(shi)物。鈉在小腸上部(bu)吸(xi)收(shou)(shou)(shou),吸(xi)收(shou)(shou)(shou)率極高(gao),幾(ji)乎(hu)可全(quan)部(bu)被(bei)吸(xi)收(shou)(shou)(shou),故(gu)糞(fen)便中含鈉量(liang)很(hen)少。鈉在空腸的(de)(de)吸(xi)收(shou)(shou)(shou)大(da)多(duo)是被(bei)動性的(de)(de),在回腸則大(da)部(bu)分是主(zhu)動的(de)(de)吸(xi)收(shou)(shou)(shou)。鈉與(yu)鈣在腎小管內的(de)(de)重吸(xi)收(shou)(shou)(shou)過程發生競爭,故(gu)鈉攝入量(liang)高(gao)時,會相應減少鈣的(de)(de)重吸(xi)收(shou)(shou)(shou),而增加(jia)尿(niao)鈣排泄。因尿(niao)鈣丟失(shi)約為(wei)鈣潴留的(de)(de)50%,故(gu)高(gao)鈉膳食(shi)對(dui)鈣丟失(shi)有很(hen)大(da)影響。
高溫、重體(ti)力勞(lao)動、經常出汗的人需(xu)要注意(yi)補充鈉(na)(飲用淡(dan)鹽水等(deng))。
鈉普遍存(cun)在于各種食(shi)(shi)物(wu)(wu)(wu)中,一般(ban)動物(wu)(wu)(wu)性(xing)食(shi)(shi)物(wu)(wu)(wu)高于植物(wu)(wu)(wu)性(xing)食(shi)(shi)物(wu)(wu)(wu),但人(ren)體(ti)鈉來源主要為(wei)食(shi)(shi)鹽、以及加工、制(zhi)(zhi)備食(shi)(shi)物(wu)(wu)(wu)過程中加入的鈉或含鈉的復合(he)物(wu)(wu)(wu)(如(ru)谷(gu)氨酸、小(xiao)蘇打等),以及醬油、鹽漬或腌制(zhi)(zhi)肉或煙熏食(shi)(shi)品(pin)、醬咸菜類、發酵豆制(zhi)(zhi)品(pin)、咸味休閑食(shi)(shi)品(pin)等。
人體內鈉(na)在(zai)(zai)(zai)一般情況下(xia)不易缺(que)(que)乏、但在(zai)(zai)(zai)某(mou)些情況下(xia),如禁食、少食,膳食鈉(na)限(xian)制過嚴而(er)(er)攝入非(fei)常低時(shi),或在(zai)(zai)(zai)高溫、重體力(li)勞動、過量(liang)出汗、腸胃疾(ji)病(bing)、反復嘔(ou)吐、腹(fu)瀉使鈉(na)過量(liang)排出而(er)(er)丟失時(shi),或某(mou)些疾(ji)病(bing),如艾迪生病(bing)引(yin)起(qi)腎(shen)不能(neng)有效保留鈉(na)時(shi),胃腸外營養缺(que)(que)鈉(na)或低鈉(na)時(shi),利尿(niao)劑(ji)的使用而(er)(er)抑制腎(shen)小管重吸收鈉(na)時(shi)均(jun)可引(yin)起(qi)鈉(na)缺(que)(que)乏。鈉(na)的缺(que)(que)乏在(zai)(zai)(zai)早期(qi)癥(zheng)狀不明(ming)顯,倦怠、淡(dan)漠、無神、甚至起(qi)立時(shi)昏倒。失鈉(na)達0.5g/kg體重以上時(shi),可出現惡心、嘔(ou)吐、血壓下(xia)降、痛(tong)性肌痙攣,尿(niao)中(zhong)無氯化(hua)物檢出。
正常(chang)情況(kuang)下,鈉攝(she)入過多并(bing)不(bu)蓄積,但(dan)某些(xie)特殊情況(kuang)下,如誤將食鹽當(dang)食糖加入嬰兒奶(nai)粉中喂養(yang),則可引起中毒甚(shen)至死亡(wang)。急(ji)性中毒,可出(chu)現水腫、血(xue)壓(ya)上升、血(xue)漿膽固醇(chun)升高、脂肪清除率降低、胃黏膜上皮細胞(bao)受損等(deng)。鈉的適(shi)宜攝(she)入量(AI)成(cheng)人為2200mg/d。
浸放于液體(ti)石(shi)蠟、礦物(wu)油和苯系物(wu)中(zhong)密封保(bao)存(cun),大量通常儲存(cun)在(zai)(zai)鐵桶(tong)中(zhong)充氬氣(qi)密封保(bao)存(cun)。金屬鈉(na)不能保(bao)存(cun)在(zai)(zai)煤(mei)油中(zhong)是(shi)因為與煤(mei)油中(zhong)的(de)有機(ji)酸等(deng)物(wu)質(zhi)反應(ying)成有機(ji)酸鈉(na)等(deng)物(wu)質(zhi)(呈黃(huang)色(se))附著在(zai)(zai)鈉(na)表面。當保(bao)存(cun)在(zai)(zai)石(shi)蠟油中(zhong)時,空氣(qi)中(zhong)的(de)氧氣(qi)也會(hui)進入(ru)石(shi)蠟油,使金屬鈉(na)的(de)表面變灰(hui),形成氧化(hua)物(wu)膜。
在純度要求不高的少量保存時可用(yong)煤油浸泡,如實驗室保存。貯(zhu)于陰涼干(gan)燥(zao)處,遠離火種、熱源。少量一般保存在液體石蠟(la)中。與氧化劑、酸類、鹵素分(fen)儲分(fen)運。