-елементглавната подгрупа од првата група, третиот период од периодичниот систем на хемиски елементи на Д.И.Менделев, со атомски број 11. Означен со симболот Na (лат. Натриум). Едноставната супстанција натриум (CAS број: 7440-23-5) е мек алкален метал со сребрено-бела боја.
Во водата, натриумот се однесува речиси исто како литиумот: реакцијата продолжува со брзо ослободување на водород, а во растворот се формира натриум хидроксид.
Историја и потекло на името
Дијаграм на натриум атом
Натриумот (или подобро, неговите соединенија) се користи уште од античко време. На пример, сода (натрон), природно пронајдена во водите на езерата со сода во Египет. Старите Египќани користеле природна сода за балсамирање, избелување на платно, готвење храна и правење бои и глазури. Плиниј Постариот пишува дека во делтата на Нил, содата (содржела доволен дел од нечистотии) била изолирана од речната вода. Излезе во продажба во форма на големи парчиња, обоени во сива или дури црна боја поради мешавината на јаглен.
Натриумот првпат бил добиен од англискиот хемичар Хемфри Дејви во 1807 година со електролиза на цврст NaOH.
Името „натриум“ доаѓа од арапскиот натрунна грчки - нитрон и првично се однесуваше на природна сода. Самиот елемент претходно беше наречен Натриум.
Потврда
Првиот начин за производство на натриум беше реакцијата на редукција натриум карбонатјаглен при загревање блиска мешавина од овие супстанции во железен сад до 1000°C:
Na 2 CO 3 +2C=2Na+3CO
Потоа се појави друг метод за производство на натриум - електролиза на стопен натриум хидроксид или натриум хлорид.
Физички својства
Метален натриум складиран во керозин
Квалитативно определување на натриум со помош на пламен - светло жолта боја на емисиониот спектар на „натриум Д-линија“, дублет 588,9950 и 589,5924 nm.
Натриумот е сребрено-бел метал, во тенки слоеви со виолетова нијанса, пластичен, дури и мек (лесно се сече со нож), свежото парче натриум е сјајно. Вредностите на електричната и топлинската спроводливост на натриумот се доста високи, густината е 0,96842 g/cm³ (на 19,7 ° C), точката на топење е 97,86 ° C, а точката на вриење е 883,15 ° C.
Хемиски својства
Алкален метал кој лесно се оксидира во воздухот. За заштита од атмосферски кислород, металниот натриум се складира под слој керозин. Натриумот е помалку активен од литиум, затоа со азотреагира само кога се загрева:
2Na + 3N 2 = 2NaN 3
Кога има голем вишок на кислород, се формира натриум пероксид
2Na + O 2 = Na 2 O 2
Апликација
Металот на натриум е широко користен во препаративната хемија и индустријата како силно средство за намалување, вклучително и во металургијата. Натриумот се користи во производството на високо енергетски интензивни натриум-сулфур батерии. Се користи и во издувните вентили на камионите како ладилник. Повремено, металот на натриум се користи како материјал за електрични жици наменети за носење многу високи струи.
Во легура со калиум, како и со рубидиум и цезиумсе користи како високо ефикасна течност за ладење. Особено, составот на легура е натриум 12%, калиум 47 %, цезиум 41% има рекордно ниска точка на топење од -78 °C и е предложена како работна течност за јонски ракетни мотори и течност за ладење за нуклеарни централи.
Натриумот се користи и во светилки за празнење со висок и низок притисок (HPLD и LPLD). NLVD светилки од типот DNaT (Arc Sodium Tubular) се многу широко користени во уличното осветлување. Тие испуштаат светло жолта светлина. Работниот век на HPS светилките е 12-24 илјади часа. Затоа, светилките за празнење гас од типот HPS се незаменливи за урбано, архитектонско и индустриско осветлување. Има и светилки DNaS, DNaMT (Arc Sodium Matte), DNaZ (Arc Sodium Mirror) и DNaTBR (Arc Sodium Tubular Without Mercury).
Натриум метал се користи во квалитативна анализа на органски материи. Легурата на натриум и супстанцијата за испитување е неутрализирана етанол,додадете неколку милилитри дестилирана вода и поделете на 3 дела, тест на J. Lassaigne (1843), насочен кон одредување на азот, сулфур и халогени (тест Бејлштајн)
Натриум хлорид (готвена сол) е најстариот користен аромат и конзерванс.
- Натриум азид (Na 3 N) се користи како средство за нитридирање во металургијата и во производството на оловниот азид.
- Натриум цијанид (NaCN) се користи во хидрометалуршкиот метод на лужење злато од карпите, како и при нитрокарбуризација на челик и во галванизација (сребренување, позлата).
- Натриум хлорат (NaClO 3) се користи за уништување на несаканата вегетација на железничките пруги.
Биолошка улога
Во телото, натриумот се наоѓа главно надвор од клетките (околу 15 пати повеќе отколку во цитоплазмата). Оваа разлика се одржува со пумпата натриум-калиум, која го испумпува натриумот заробен во клетката.
Заедно сокалиумнатриумот ги извршува следниве функции:
Создавање услови за појава на мембрански потенцијал и мускулни контракции.
Одржување на осмотска концентрација во крвта.
Одржување киселинско-базна рамнотежа.
Нормализација на водната рамнотежа.
Обезбедување мембрански транспорт.
Активирање на многу ензими.
Натриумот се наоѓа во речиси сите намирници, иако телото најмногу го добива од кујнската сол. Апсорпцијата главно се јавува во желудникот и тенкото црево. Витаминот Д ја подобрува апсорпцијата на натриум, но претерано солената храна и храната богата со протеини ја попречуваат нормалната апсорпција. Количината на натриум земена од храната ја покажува содржината на натриум во урината. Храната богата со натриум се карактеризира со забрзана екскреција.
Недостаток на натриум кај дитер урамнотежена хранане се јавува кај луѓето, но може да се појават некои проблеми со вегетаријанската исхрана. Привремениот недостаток може да биде предизвикан од употреба на диуретици, дијареа, прекумерно потење или прекумерно внесување вода. Симптомите на недостаток на натриум вклучуваат губење на тежината, повраќање, гас во гастроинтестиналниот тракт и нарушена апсорпција амино киселини и моносахариди. Долготрајниот недостаток предизвикува мускулни грчеви и невралгија.
Вишокот на натриум предизвикува отекување на нозете и лицето, како и зголемено излачување на калиум во урината. Максималното количество сол што може да се преработи од бубрезите е приближно 20-30 грама; секоја поголема количина е опасна по живот.
Натриумот во својата чиста форма бил добиен во 1807 година од Хемфри Дејви, англиски хемичар кој го открил натриумот непосредно пред тоа. Дејви го извршил процесот на електролиза на едно од соединенијата на натриум - хидроксид, со топење на кое добил натриум. Човештвото користело соединенија на натриум уште од античко време; содата од природно потекло се користела уште во Стариот Египет (калоризатор). Именуван елемент натриум (натриум) , понекогаш токму ова име може да се најде и сега. Вообичаеното име е натриум (од латинскиот натриум- сода) беше предложен од Швеѓанецот Јенс Берзелиус.
Натриумот е елемент од групата I од III од третиот период од периодниот систем на хемиски елементи D.I. Менделеев, има атомски број 11 и атомска маса 22,99. Прифатената ознака е На(од латински натриум).
Да се биде во природа
Соединенијата на натриум се наоѓаат во земјината кора и морската вода како нечистотија која има тенденција да ја обои камената сол во сина боја поради дејството на зрачењето.
Натриумот е мек, податлив алкален метал кој има сребрено-бела боја и сјаен кога се сече свеж (сосема е можно да се исече натриумот со нож). Кога се применува притисок, се претвора во проѕирна црвена супстанција, при нормална температура се кристализира. Кога е во интеракција со воздухот, тој брзо се оксидира, па натриумот мора да се складира под слој од керозин.
Дневна потреба за натриум
Натриумот е важен микроелемент за човечкото тело; дневната потреба за возрасни е 550 mg, за деца и адолесценти - 500-1300 mg. За време на бременоста, нормата на натриум дневно е 500 mg, а во некои случаи (прекумерно потење, дехидрација, земање диуретици) треба да се зголеми.
Натриумот се наоѓа во скоро сите морски плодови (ракови, ракови, октопод, лигњи, школки, алги), рибите (аншоа, сардини, пробивач, смил, итн.), пилешки јајца, житарици (леќата, ориз, бисер јачмен, овесна каша, просо ), мешунките (грашок, грав), зеленчук (домати, целер, моркови, зелка, цвекло), млечни производи и месни нуспроизводи.
Корисните својства на натриумот и неговото влијание врз телото
Корисните својства на натриумот за телото се:
- Нормализација на метаболизмот на вода-сол;
- Активирање на ензимите на плунковната и панкреасот;
- Учество во производството на гастричен сок;
- Одржување на нормална киселинско-базна рамнотежа;
- Генерирање на функции на нервниот и мускулниот систем;
- Вазодилататорски ефект;
- Одржување на осмотска концентрација во крвта.
Сварливост на натриум
Натриумот се наоѓа во речиси сите намирници, иако телото го прима најголемиот дел (околу 80%) од. Апсорпцијата главно се јавува во желудникот и тенкото црево. ја подобрува апсорпцијата на натриум, но претерано солената храна и храната богата со протеини ја попречуваат нормалната апсорпција.
Интеракција со другите
Употребата на натриум метал е во хемиската и металуршката индустрија, каде што делува како моќно средство за намалување. Натриум хлоридот (готвената сол) го користат сите жители на нашата планета без исклучок, тој е најпознатиот арома и најстариот конзерванс.
Знаци на недостаток на натриум
Недостатокот на натриум обично се јавува поради прекумерно потење - во топла клима или за време на физичка активност. Недостатокот на натриум во телото се карактеризира со оштетување на меморијата и губење на апетит, вртоглавица, замор, дехидрација, мускулна слабост, а понекогаш и грчеви, осип на кожата, грчеви во стомакот, гадење и повраќање.
Знаци на вишок натриум
Прекумерната количина на натриум во телото се чувствува со постојана жед, оток и алергиски реакции.
После сето ова, дали е чудно што производството на натриум продолжува да се зголемува?
Нашата приказна за елементот бр. 11 ја завршуваме со зборовите на Дмитриј Иванович Менделеев, напишани пред многу години, но двојно вистинити за нашите денови: „Производството на метален натриум е едно од најважните откритија во хемијата, не само затоа што преку него концептот на едноставни тела се прошири и стана поточен, но особено затоа што натриумот покажува хемиски својства кои се само слабо изразени кај другите добро познати метали.
Деталниот приказ на хемиските својства на натриумот е испуштен од причина што ова е еден од ретките делови од хемијата што се целосно претставени во училишните учебници.
- НАТРИУМ НА ПОДМОРНИЦА. Na се топи на 98, но врие само на 883°C. Следствено, температурниот опсег на течната состојба на овој елемент е доста голем. Затоа (а исто така и поради малиот пресек за зафаќање на неутрони) натриумот почна да се користи во нуклеарната енергија како течност за ладење. Особено, американските нуклеарни подморници се опремени со електрани со натриумски кола. Топлината што се создава во реакторот го загрева течниот натриум, кој циркулира помеѓу реакторот и генераторот на пареа. Во генераторот на пареа, натриумот, кога се лади, испарува вода, а добиениот натриум под висок притисок ја ротира парната турбина. За истите цели, се користи легура на натриум и калиум.
- НЕОРГАНСКА ФОТОСИНТЕЗА. Вообичаено, кога се оксидира натриумот, се формира оксид со составот Na 2 O. Меѓутоа, ако натриумот се согорува на сув воздух на покачена температура, тогаш наместо оксидот се формира пероксид Na 2 O 2. Оваа супстанца лесно се откажува од својот „дополнителен“ атом на кислород и затоа има силни оксидирачки својства. Едно време, натриум пероксид беше широко користен за избелување на сламени капи. Сега процентот на сламени капи во употребата на натриум пероксид е занемарлив; неговите главни количини се користат за избелување на хартијата и за регенерација на воздухот во подморниците. Кога натриум пероксид е во интеракција со јаглерод диоксид, се случува процес спротивен на дишењето: 2Na 2 O 2 + 2CO 2 → 2Na 2 CO 3 + O 2, т.е. јаглерод диоксидот се врзува и се ослободува кислород. Исто како зелен лист!
- НАТРИУМ И ЗЛАТО. До моментот кога беше откриен број 11, алхемијата веќе не беше во корист, а идејата за претворање на натриумот во злато не ги возбудуваше умовите на природните научници. Меѓутоа, сега се троши многу натриум за да се добие злато. „Златна руда“ се обработува со раствор на натриум цијанид (и се добива од елементарен натриум). Во овој случај, златото се претвора во растворливо сложено соединение, од кое се изолира со помош на цинк. Рударите на злато се меѓу главните потрошувачи на елементот бр. 11. На индустриско ниво, Na цијанидот се произведува со интеракција на натриум, амонијак и кокс на температура од околу 800°C.
- НАТРИУМСКА ЖИЦА. Електричната спроводливост на натриумот е три пати помала од онаа на бакарот. Но, натриумот е 9 пати полесен! Излегува дека натриумовите жици се попрофитабилни од бакарните. Се разбира, тенки жици не се направени од натриум, но препорачливо е да се направат собирници за високи струи од натриум. Овие гуми се челични цевки заварени на краевите и исполнети со натриум внатре. Таквите гуми се поевтини од бакарните.
- НАТРИУМ ВО ВОДА. Секој ученик знае што ќе се случи ако фрлите парче натриум во вода. Поточно, не во вода, туку на вода, бидејќи натриумот е полесен од водата. Топлината што се ослободува кога натриумот реагира со вода е доволна за да се стопи натриумот. И сега натриумова топка тече низ водата, управувана од ослободениот водород. Сепак, реакцијата на натриум со вода не е само опасна забава; напротив, често е корисно. Натриумот се користи за сигурно отстранување на траги од вода од трансформаторски масла, алкохоли, етери и други органски материи, а со помош на натриум амалгам (т.е. легура на натриум со жива), содржината на влага во многу соединенија може брзо да се одреди. Амалгамот реагира со вода многу помирно отколку самиот натриум. За да се одреди содржината на влага, одредена количина натриум амалгам се додава на примерок од органска материја и содржината на влага се одредува според волуменот на ослободениот водород.
- НАТРИУМСКИ ПОЈАС НА ЗЕМЈАТА. Сосема е природно што Na никогаш не се наоѓа во слободна состојба на Земјата - овој метал е премногу активен. Но, во горните слоеви на атмосферата - на надморска височина од околу 80 километри - откриен е слој на атомски натриум. На оваа надморска височина практично нема кислород, водена пареа или нешто со кое натриумот може да реагира. Натриумот бил откриен и во меѓуѕвездениот простор користејќи спектрални методи.
- ИЗОТОПИ НА НАТРИУМОТ. Природниот натриум се состои од само еден изотоп со масен број 23. Познати се 13 радиоактивни изотопи на овој елемент, од кои два се од значаен научен интерес. Натриум-22, кога се распаѓа, испушта позитрони - позитивно наелектризирани честички чија маса е еднаква на масата на електроните. Овој изотоп со полуживот од 2,58 години се користи како извор на позитрон. А изотопот натриум-24 (неговиот полуживот е околу 15 часа) се користи во медицината за дијагноза и третман на некои форми на леукемија - сериозна болест на крвта.
Како добивате натриум?
Модерен електролизатор за производство на натриум е прилично импресивна структура која изгледа како печка. Овој „шпорет“ е направен од огноотпорна тула и однадвор е опкружен со челична обвивка. Графитна анода се вметнува одоздола преку дното на електролизаторот, опкружена со мрежа во облик на прстен - дијафрагма. Оваа мрежа го спречува натриумот да навлезе во анодниот простор, каде што се ослободува хлор. Во спротивно, елементот бр. 11 би изгорел во хлор. Анодата, инаку, исто така е во облик на прстен. Изработена е од челик. Задолжителен додаток за електролизаторот се две капачиња. Едниот е инсталиран над анодата за собирање хлор, другиот над катодата за отстранување на натриум.
Мешавина од темелно исушен натриум хлорид и калциум хлорид се става во електролизаторот. Оваа смеса се топи на пониска температура од чистиот натриум хлорид. Електролизата обично се изведува на температура од околу 600°C.
Електродите се снабдуваат со директна струја од околу 6 V; На катодата, јоните на Na + се испуштаат и се ослободува натриум метал. Натриумот лебди нагоре и се внесува во посебна колекција (се разбира, без воздушен пристап). На анодата, хлорните нејони Cl - се испуштаат и гасот хлор се ослободува - вреден нуспроизвод од производството на натриум.
Вообичаено, електролизаторот работи под оптоварување од 25 - 30 илјади А, додека дневно се произведуваат 400 - 500 кг натриум и 600 - 700 кг хлор.
„НАЈМЕТАЛИЧНИОТ МЕТАЛ“. Ова понекогаш се нарекува натриум. Ова не е сосема фер: во периодниот систем, металните својства се зголемуваат додека се движите од десно кон лево и од врвот до дното. Значи, аналозите на натриум во групата - франциум, рубидиум, цезиум, калиум - имаат поизразени метални својства од натриумот. (Се разбира, мислиме само на хемиски својства.) Но, натриумот има и целосен опсег на „метални“ хемиски својства. Лесно ги донира своите валентни електрони (еден по атом), секогаш покажува валентност 1+ и има изразени намалувачки својства. Натриум хидроксид NaOH е силен алкал. Сето ова се објаснува со структурата на атомот на натриум, на чија надворешна обвивка има еден електрон, а атомот лесно може да се раздели со него.
Натриум(натриум), Na, хемиски елемент од групата I на периодичниот систем на Менделеев: атомски број 11, атомска маса 22,9898; сребрено-бел мек метал кој брзо оксидира од површината во воздухот. Природниот елемент се состои од еден стабилен изотоп, 23 Na.
Историска референца.Природните соединенија на натриум - кујнска сол NaCl, сода Na 2 CO 3 - се познати уште од античко време. Името „Натриум“ доаѓа од арапскиот натрун, грчки. нитрон, првично наведен како природна сода. Веќе во 18 век, хемичарите знаеле многу други соединенија на натриум. Сепак, самиот метал бил добиен дури во 1807 година од страна на Г. Дејви со електролиза на каустична сода NaOH. Во ОК, САД, Франција, елементот се нарекува Натриум (од шпанскиот збор сода - сода), во Италија - натриум.
Дистрибуција на натриум во природата.Натриумот е типичен елемент во горниот дел од земјината кора. Неговата просечна содржина во литосферата е 2,5% по маса, во киселите магматски карпи (гранити и други) 2,77, во основните карпи (базалти и други) 1,94, во ултрабазните карпи (камените карпи) 0,57. Поради изоморфизмот на Na + и Ca 2+, поради близината на нивните јонски радиуси, во магматските карпи се формираат натриум-калциумови фелдспари (плагиокласи). Во биосферата постои остра диференцијација на натриумот: седиментните карпи, во просек, се осиромашени со натриум (0,66% кај глините и шкрилците); има малку во повеќето почви (просечно 0,63%). Вкупниот број на натриумови минерали е 222. Na е слабо задржан на континентите и донесен преку реките во морињата и океаните, каде што неговата просечна содржина е 1,035% (Na е главниот метален елемент на морската вода). За време на испарувањето, натриумовите соли се таложат во крајбрежните морски лагуни, како и во континенталните езера на степи и пустини, формирајќи слоеви од карпи што содржат сол. Главните минерали кои се извор на натриум и неговите соединенија се халит (карпеста сол) NaCl, чилеанска шалитра NaNO 3, тенардит Na 2 SO 4, mirabilite Na 2 SO 4 10H 2 O, trona NaH(CO 3) 2 2H 2 O Na е важен биоелемент, живата материја содржи во просек 0,02% Na; Го има повеќе кај животните отколку кај растенијата.
Физички својства на натриум.На обична температура, натриумот се кристализира во кубна решетка, a = 4,28 Å. Атомски радиус 1,86Å, јонски радиус Na+ 0,92Å. Густина 0,968 g/cm 3 (19,7 °C), точка на топење 97,83 °C, точка на вриење 882,9 °C; специфичен топлински капацитет (20 °C) 1,23 10 3 J/(kg K) или 0,295 cal/(g deg); коефициент на топлинска спроводливост 1,32·10 2 W/(m·K) или 0,317 cal/(cm·sec·deg); температурен коефициент на линеарно проширување (20 °C) 7,1·10 -5; електричен отпор (0 °C) 4,3·10 -8 оми·м (4,3·10 -6 ом·см). Натриумот е парамагнетен, специфична магнетна подложност +9,2·10 -6; многу пластичен и мек (лесно се сече со нож).
Хемиски својства на натриум.Нормалниот електроден потенцијал на Натриум е -2,74 V; Потенцијал на електродата во топењето -2,4 V. Пареата на натриум го обојува пламенот во карактеристична светло жолта боја. Конфигурацијата на надворешните електрони на атомот е 3s 1; Во сите познати соединенија, натриумот е едновалентен. Неговата хемиска активност е многу висока. При директна интеракција со кислород, во зависност од условите, се формира Na 2 O оксид или Na 2 O 2 пероксид - безбојни кристални материи. Со вода, натриумот формира хидроксид NaOH и H2; реакцијата може да биде придружена со експлозија. Минералните киселини формираат соодветни соли растворливи во вода со натриумот, меѓутоа, натриумот е релативно инертен во однос на 98-100% сулфурна киселина.
Реакцијата на натриум со водород започнува на 200 °C и доведува до производство на NaH хидрид, безбојна хигроскопска кристална супстанција. Натриумот директно реагира со флуор и хлор дури и при обични температури, со бром - само кога се загрева; не се забележува директна интеракција со јод. Насилно реагира со сулфур, формирајќи натриум сулфид; интеракцијата на натриумова пареа со азот во полето на тивко електрично празнење доведува до формирање на нитрид Na 3 N, а со јаглерод на 800-900 ° C - до производство на Na 2 C 2 карбид.
Натриумот се раствора во течен амонијак (34,6 g на 100 g NH 3 на 0°C) за да формира комплекси на амонијак. Кога гасовитиот амонијак се пренесува низ стопен натриум на 300-350 °C, се формира натриум амин NaNH 2 - безбојна кристална супстанција која лесно се разложува со вода. Познати се голем број органонатриумови соединенија, кои по хемиски својства се многу слични на органолитиумските соединенија, но се супериорни во однос на нив по реактивност. Органонатриумовите соединенија се користат во органската синтеза како алкилирачки агенси.
Натриумот е составен дел на многу практично важни легури. Легурите на Na - K, кои содржат 40-90% K (по тежина) на температура од околу 25 ° C, се сребрено-бели течности, кои се карактеризираат со висока хемиска активност, запаливи во воздухот. Електричната спроводливост и топлинската спроводливост на течните легури Na - K се пониски од соодветните вредности за Na и K. Натриумовите амалгами лесно се добиваат со внесување на метален натриум во жива; со содржина од повеќе од 2,5% Na (по тежина) на обични температури веќе се цврсти материи.
Добивање натриум.Главниот индустриски метод за производство на натриум е електролиза на стопена сол на NaCl која содржи адитиви KCl, NaF, CaCl 2 и други, кои ја намалуваат точката на топење на солта на 575-585 °C. Електролизата на чист NaCl ќе доведе до големи загуби на натриум од испарувањето, бидејќи точките на топење на NaCl (801 °C) и точките на вриење на Na (882,9 °C) се многу блиску. Електролизата се изведува во електролитски ќелии со дијафрагма, катодите се направени од железо или бакар, а анодите се направени од графит. Хлорот се произведува истовремено со натриум. Стариот метод за добивање натриум е електролиза на стопениот натриум хидроксид NaOH, кој е многу поскап од NaCl, но електролитски се распаѓа на пониска температура (320-330 °C).
Примена на натриум.Натриумот и неговите легури се широко користени како течности за ладење за процеси кои бараат униформно загревање во опсег од 450-650 °C - во вентилите на моторите на авионите и особено во нуклеарните централи. Во вториот случај, легурите Na - K служат како течности за ладење на течни метали (двата елементи имаат мали пресеци на термичка апсорпција на неутрони, за шталата Na 0,49), овие легури се карактеризираат со високи точки на вриење и коефициенти на пренос на топлина и не комуницираат со структурни материјали на високи температури развиени во енергетски нуклеарни реактори. Соединението NaPb (10% Na по тежина) се користи во производството на тетраетил олово - најефективното средство против удари. Во легурата на база на олово (0,73% Ca, 0,58% Na и 0,04% Li) што се користи за производство на лежишта на оските за железнички вагони, натриумот е зајакнувачки додаток. Во металургијата, натриумот служи како активен редукционен агенс во производството на некои ретки метали (Ti, Zr, Ta) со металотермички методи; во органска синтеза - во реакции на редукција, кондензација, полимеризација и др.
Поради високата хемиска активност на натриумот, ракувањето со него бара претпазливост. Посебно е опасно ако водата дојде во контакт со натриум, што може да доведе до пожар и експлозија. Очите треба да бидат заштитени со очила, рацете со дебели гумени ракавици; Контактот на натриум со влажна кожа или облека може да предизвика сериозни изгореници.
Натриум во телото.Натриумот е еден од главните елементи вклучени во минералниот метаболизам на животните и луѓето. Содржани главно во екстрацелуларните течности (околу 10 mmol/kg во човечки еритроцити, 143 mmol/kg во крвниот серум); учествува во одржување на осмотскиот притисок и киселинско-базната рамнотежа, во спроведувањето на нервните импулси. Дневната потреба на една личност за натриум хлорид се движи од 2 до 10 g и зависи од количината на оваа сол изгубена преку потта. Концентрацијата на натриумовите јони во телото се регулира главно од хормонот на надбубрежната кортекс - алдостерон. Содржината на натриум во растителните ткива е релативно висока (околу 0,01% по влажна тежина). Кај халофитите (видови кои растат на високо солени почви), натриумот создава висок осмотски притисок во клеточниот сок и со тоа го промовира екстракцијата на вода од почвата.
Во медицината, најчесто користени препарати на натриум се натриум сулфат, NaCl хлорид (за загуба на крв, загуба на течности, повраќање итн.), Na 2 B 4 O 7 10H 2 O борат (како антисептик), NaHCO 3 бикарбонат (како експекторант, како и за миење и плакнење за ринитис, ларингитис и други), тиосулфат Na 2 S 2 O 3 5H 2 O (антивоспалително, десензибилизирачко и антитоксично средство) и Na 3 C 6 H 5 O 7 5½H 2 O цитрат (лек од групата антикоагуланси).
Вештачки добиените радиоактивни изотопи 22 Na (полуживот T ½ = 2,64 g) и 24 Na (T ½ = 15 часа) се користат за да се одреди брзината на протокот на крв во одредени делови од циркулаторниот систем кај кардиоваскуларни и белодробни заболувања, уништен ендартеритис и други . Радиоактивни раствори на натриумови соли (на пример, 24 NaCl) се користат и за одредување на васкуларната пропустливост, проучување на вкупната содржина на разменлив натриум во телото, метаболизмот на вода-сол, апсорпција од цревата, процеси на нервна активност и во некои други експериментални студии.
Натриумот е едноставна супстанција сместена во првата група од третиот период на периодниот систем на хемиски елементи од Д.И. Менделеев. Тоа е многу мек, сребрен алкален метал кој има виолетова нијанса кога е поделен на тенки слоеви. Точката на топење на натриумот е малку под потребната за вриење на водата, а точката на вриење е 883 степени Целзиусови. На собна температура неговата густина е 0,968 g/cm3. Поради малата густина, натриумот може да се исече со обичен нож доколку е потребно.
Натриумот е многу чест на нашата планета: неговите различни соединенија може да се најдат овде и во морето или во земјината кора, каде што се наоѓа во релативно големи количини и во многу живи организми, но не се наоѓа во живата природа во нејзината чиста форма. поради неговата неверојатна висока активност. Натриумот е еден од основните микроелементи неопходни за нормален живот на човекот - затоа, за да се надополни неговата природна загуба од телото, неопходно е да се консумираат околу 4-5 грама од неговото соединение со хлор - т.е. обична кујнска сол.
Натриум во историјата
Различни соединенија на натриум му биле познати на човекот уште од древниот Египет. Египќаните биле првите кои активно користеле сода што содржи натриум од соленото езеро Натрон за различни секојдневни потреби. Соединенијата на натриум дури биле спомнати во Библијата како компонента на детергентот, но натриумот првпат бил добиен во чиста форма од англискиот хемичар Хемфри Дејви во 1807 година, за време на експериментите со неговите деривати.
Натриумот првично беше наречен натриум, изведен од арапскиот збор за главоболка. Зборот „натриум“ бил позајмен од египетскиот јазик и за прв пат во модерната историја бил употребен од страна на Шведското здружение на лекари како ознака за минерални соли што содржат сода.
Хемиски својства на натриум
Натриумот е активен алкален метал - т.е. Многу брзо се оксидира при контакт со воздух и мора да се складира во керозин, додека натриумот има многу мала густина и често плови на неговата површина. Како многу силен редукционен агенс, натриумот реагира со повеќето неметали, а како активен метал, реакциите со неговата употреба често се случуваат многу брзо и бурно. На пример, ако ставите парче натриум во вода, тој почнува активно да се запали, што на крајот доведува до експлозија. Палењето и ослободувањето на кислород се јавуваат кога натриумот и неговите деривати реагираат со многу други супстанции, но со разредените киселини реагира како обичен метал. Натриумот не реагира со благородни гасови, јод и јаглерод, а исто така реагира многу слабо со азот, формирајќи прилично нестабилна супстанција во форма на темно сиви кристали - натриум нитрид.
Примени на натриум
Натриумот главно се користи во хемиската индустрија и металургијата, каде што најчесто се користи како редукционо средство поради неговите хемиски својства. Се користи и како десикант за органски растворувачи како што се етер и слично; за производство на жици способни да издржат огромни напони. Во истата област, натриумот се користи како главна компонента во производството на натриум-сулфурни батерии, кои имаат висока специфична енергија, т.е. помала потрошувачка на гориво. Главниот недостаток на овој тип на батерии е високата работна температура и, следствено, ризикот од палење и експлозија на натриум во несреќа.
Друга област на примена на натриумот е фармакологијата, каде што многу деривати на натриум се користат како реагенси, посредници и ексципиенси во создавањето на различни комплексни лекови, како и антисептици. Растворот на натриум хлорид е релативно сличен на човечката крвна плазма и брзо се елиминира од телото, па затоа се користи кога е неопходно да се одржи и нормализира крвниот притисок.
Денес, некои соединенија на натриум се суштинска компонента во производството на бетон и други градежни материјали. Благодарение на употребата на материјали кои содржат компоненти добиени од натриум, тие можат да се користат во градежни работи при ниски температури.
Поради своето изобилство и леснотијата на индустриското производство, натриумот има прилично ниска цена. Денес се произведува на ист начин како и кога првпат бил добиен - со изложување на разни карпи кои содржат натриум на силна електрична струја. Благодарение на ова, како и неговата неопходност во многу видови индустрија, обемот на неговото производство само расте.