Sodium metal что это

Натрий (Sodium)

Смотреть что такое «Натрий (Sodium)» в других словарях:

Sodium — Натрий/Natrium (Na) Атомный номер 11 Внешний вид простого вещества серебристо белый мягкий металл Свойства атома Атомная масса (молярная масса) 22,989768 а. е. м. ( … Википедия

Натрий — Na (лат. Natrium, от араб. натрун, греч. nitron, первоначально природная сода * a. sodium, natrium; н. Natrium; ф. sodium; и. sodio), хим. элемент I группы периодич. системы Менделеева; ат.н. 11, ат. м. 22,98977; относится к щелочным… … Геологическая энциклопедия

НАТРИЙ — (sodium) минеральный элемент, являющийся важной составной частью тканей тела человека (в среднем в теле взрослого человека содержится 4000 ммоль натрия); основной внеклеточный катион. Натрий контролирует объем внеклеточной жидкости и поддерживает … Толковый словарь по медицине

Натрий (Na) — [sodium] (от арабского натрун, греческое nitron природная сода) химический элемент; символ Na (лат. Natrium); атомный номер II, атомная масса 22,9898. Натрий мягкий металл из группы щелочных, серебристо белого цвета, быстро окисляющийся на… … Энциклопедический словарь по металлургии

Натрий пентобарбитал (Пентотал) — (sodium pentobarbital (Penthotal)) (смотри натрий амобарбитал) … Общая психология: глоссарий

натрий — Металл, химический элемент [http://www.dunwoodypress.com/148/PDF/Biotech Eng Rus.pdf] Тематики биотехнологии EN sodium … Справочник технического переводчика

натрий-катионирование — Водно химический режим на основе гидроксида натрия. [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN sodium hydroxide treatment … Справочник технического переводчика

натрий-катионитный фильтр — — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN sodium cation exchange unit … Справочник технического переводчика

Натрий амобарбитал — (sodium amobarbital, Amytal) снотворное, обычно препарат используется для введения индивида в состояние неглубокого (медленного) сна, в котором он становится способным лучше вспоминать забытые события, воспроизводить вытесненные впечатления,… … Энциклопедический словарь по психологии и педагогике

Натрий амобарбитал (Амитал) — (sodium amobarbital (Amytal)) лекарство, применяющееся для того, чтобы привести человека в состояние, близкое ко сну, во время которого человек может лучше вспомнить забытые события … Общая психология: глоссарий

Источник

sodium metal

Смотреть что такое «sodium metal» в других словарях:

Sodium — Néon ← Sodium → Magnésium Li … Wikipédia en Français

Sodium (nutriment) — Sodium Sodium Néon ← … Wikipédia en Français

Sodium hydroxide — Sodium hydroxide … Wikipedia

Metal amides — are a class of coordination compounds composed of a metal center with amide ligands of the form NR2. Amide ligands have two electron pairs available for bonding. In principle, they can be terminal or bridging. In these two examples, the… … Wikipedia

Sodium phosphide — Other names sodium phosphide, common trisodiophosphine … Wikipedia

Sodium amalgam — Sodium amalgam, commonly denoted Na(Hg), is an amalgam, or alloy of mercury, with sodium metal. When metallic sodium is dissolved in mercury, it reacts exothermically to produce the intermetallic compound NaHg2, with enough heat to cause… … Wikipedia

Sodium ethoxide — Sodium ethoxide … Wikipedia

Sodium naphthalenide — Sodium naphthalenide, also known as sodium naphthalide, is a soluble one electron reductant employed in organic, organometallic, and inorganic chemistry. [cite journal | doi = 10.1021/ja01627a017 | title = Reducing Action of Sodium Naphthalide in … Wikipedia

Sodium — This article is about the chemical element. For the PlayStation Home game, see Sodium (PlayStation Home). neon ← sodium → magnesium Li ↑ Na ↓ K … Wikipedia

sodium — /soh dee euhm/, n. 1. Chem. a soft, silver white, metallic element that oxidizes rapidly in moist air, occurring in nature only in the combined state, and used in the synthesis of sodium peroxide, sodium cyanide, and tetraethyllead: a necessary… … Universalium

Источник

Characteristics and properties of sodium

What properties are typical for sodium?

Sodi­um is an el­e­ment in the 1ˢᵗ group of the 3ʳᵈ pe­ri­od of the Pe­ri­od­ic Ta­ble. It is in the sub­group of al­ka­line met­als; Na₂O sodi­um ox­ide and NaOH sodi­um hy­drox­ide dis­play typ­i­cal base prop­er­ties. The most im­por­tant nat­u­ral com­pounds of sodi­um are ta­ble salt NaCl, Glauber’s salt Na₂­SO₄·10H₂O and syl­van­ite NaCl·KCl.

Phys­i­cal prop­er­ties

Like oth­er al­ka­line met­als, sodi­um is a sil­very-white met­al. It is quite mal­leable and soft (metal­lic sodi­um can eas­i­ly be cut with a knife or scalpel, and a fresh cut shines in air). It has high elec­tro­con­duc­tiv­i­ty.

Ob­tain­ing sodi­um

There are sev­er­al meth­ods for ob­tain­ing metal­lic sodi­um:

2NaN₃ = 2Na + 3N₂ (that salt is heat­ed to 250-300 ᵒC or 482-572 ᵒF);

Na₂­CO₃ + 2C = 2Na + 3CO (re­ac­tion takes place with heat­ing to 1000 ᵒC (1832 ᵒF)).

At present, the main method for ob­tain­ing sodi­um is elec­trol­y­sis of flux­es of its salts (for ex­am­ple NaCl).

Chem­i­cal prop­er­ties of metal­lic sodi­um

Metal­lic sodi­um is usu­al­ly stored un­der a lay­er of kerosene, as it has high chem­i­cal re­ac­tiv­i­ty (Na can re­act vi­o­lent­ly with oxy­gen and air mois­ture even at room tem­per­a­ture). The pres­ence of sodi­um ions in a salt can be de­ter­mined by the col­or of a flame – Na⁺ turns flame yel­low.

Re­ac­tion of sodi­um with oxy­gen

When sodi­um burns in oxy­gen, the main prod­uct of re­ac­tion will not be sodi­um ox­ide, but sodi­um per­ox­ide:

2Na + O₂ = Na₂O₂ (sodi­um ox­ide Na₂O also forms in this re­ac­tion, but in trace quan­ti­ties).

In air, sodi­um can also swift­ly ox­i­dize to sodi­um ox­ide (the ox­ide will not be pure, as a con­sid­er­able (some­times greater) quan­ti­ty of per­ox­ide Na₂O₂ will be present among the prod­ucts):

The re­ac­tion of sodi­um with oxy­gen may be writ­ten as fol­lows:

6Na + 2O₂ = Na₂O₂ + 2Na₂O.

Re­ac­tion of sodi­um with non-met­als

Sodi­um, be­sides com­bus­tion, is ca­pa­ble of tak­ing part in many oth­er re­ac­tions with non-met­als:

2Na + H₂ = 2NaH (re­ac­tion takes place with heat­ing to 250-400 ᵒC (482-752 ᵒF) and at in­creased pres­sure);

2Na + S = Na₂S (sodi­um sul­fide);

2Na + Cl₂ = 2Na­Cl (sodi­um chlo­ride);

2Na + Br₂ = 2NaBr (sodi­um bro­mide);

Metal­lic sodi­um re­acts poor­ly with ni­tro­gen (the re­ac­tion may be con­duct­ed in a glow dis­charge – a burn­ing dis­charge formed in a low cur­rent and with low gas pres­sure):

Re­ac­tion of sodi­um with met­als

When the sur­face of metal­lic sodi­um con­tacts mer­cury, an amal­gam is formed – an al­loy of met­al with mer­cury.

With potas­si­um, the met­al forms an al­loy with the for­mu­la NaK. It is quite ag­gres­sive – it may com­bust in air. If the con­tent of potas­si­um in the al­loy varies from 40% to 90% in re­la­tion to sodi­um, the al­loy re­mains liq­uid at room tem­per­a­ture. The sodi­um-potas­si­um al­loy NaK is ob­tained by al­loy­ing liq­uid potas­si­um hy­drox­ide KOH with melt­ed metal­lic sodi­um. This re­ac­tion is car­ried out at a tem­per­a­ture of 400-450 ᵒC (752-842 ᵒF).

Re­ac­tion of sodi­um with com­pounds

Ow­ing to its chem­i­cal re­ac­tiv­i­ty, sodi­um may en­ter into re­ac­tions with var­i­ous com­pounds, for ex­am­ple:

2Na + 2HCl = 2Na­Cl + H₂ (sodi­um chlo­ride NaCl and hy­dro­gen gas H₂ form).

8Na + 8H₂­SO₄ = NaHS + 7NaH­SO₄ + 4H₂O (with heat­ing, con­cen­trat­ed acid);

8Na + 10H­NO₃ = 8NaNO₃ + NH₄NO₃ + 3H₂O (di­lut­ed acid – 3-5%);

11Na + 14H­NO₃ = 11­NaNO₃ + NO + N₂O + 7H₂O (acid of 20% con­cen­tra­tion).

With am­mo­nia 2 types of re­ac­tion are pos­si­ble:

2Na + 2NH₃ = 2NaN­H₂ + H₂ (sodi­um amide forms with heat­ing to 350 ᵒC, or 662 ᵒF);

Here you’ll find an in­ter­est­ing ex­per­i­ment with am­mo­nia so­lu­tion.

Re­ac­tions of sodi­um with or­gan­ic ma­te­ri­als

Sodi­um has also found an ap­pli­ca­tion in or­gan­ic chem­istry – it is used to ob­tain al­co­ho­lates from al­co­hols:

2C₂H₅OH + 2Na = 2C₂H₅ONa + H₂ (from ab­so­lute (wa­ter­less) ethanol, sodi­um ethy­late C₂H₅ONa forms).

Sodi­um is also used to ex­tend car­bo­hy­drate chains in the Wurtz re­ac­tion:

CH₃-CH₂-Br + Br-CH₂-CH₃ + 2Na = CH₃-CH₂-CH₂-CH₃ + 2NaBr.

Sodi­um breaks bromine atoms off mol­e­cules of bromine ethyl. The “con­nec­tion” of formed car­bo­hy­drate rad­i­cals takes place with for­ma­tion of a longer mol­e­cule – the two ethyl rad­i­cals CH₃-CH₂- con­nect, form­ing the n-bu­tane mol­e­cule CH₃-CH₂-CH₂-CH₃).

Sodi­um is of­ten used as a re­duc­er in met­al­lur­gy and a dry­ing agent of or­gan­ic sol­vents (for ex­am­ple es­ters) in or­gan­ic syn­the­sis. The met­al is also used for the man­u­fac­ture of high-ca­pac­i­ty bat­ter­ies.

Источник

Sodium

Натрий/Natrium (Na)
Атомный номер	11
Внешний вид простого вещества	серебристо-белый мягкий металл
Свойства атома
Атомная масса (молярная масса)	22,989768 а. е. м. (г/моль)
Радиус атома	190 пм
Энергия ионизации (первый электрон)	495,6(5,14) кДж/моль (эВ)
Электронная конфигурация	[Ne] 3s 1
Химические свойства
Ковалентный радиус	154 пм
Радиус иона	97 (+1e) пм
Электроотрицательность (по Полингу)	0,93
Электродный потенциал	-2,71 в
Степени окисления	1
Термодинамические свойства простого вещества
Плотность	0,971 г/см³
Удельная теплоёмкость	1,222 Дж/(K·моль)
Теплопроводность	142,0 Вт/(м·K)
Температура плавления	370,96 K
Теплота плавления	2,64 кДж/моль
Температура кипения	1156,1 K
Теплота испарения	97,9 кДж/моль
Молярный объём	23,7 см³/моль
Кристаллическая решётка простого вещества
Структура решётки	кубическая объемноцентрированая
Период решётки	4,230 Å
Отношение c/a	n/a
Температура Дебая	150,00 K

В воде натрий ведет себя почти так же, как литий: реакция идёт с бурным выделением водорода, в растворе образуется гидроксид натрия.

Содержание

История и происхождение названия

Натрий (а точнее, его соединения) использовался с давних времён. Например, сода (натрон), встречающаяся в природе в водах натронных озёр в Египте. Природную соду древние египтяне использовали для бальзамирования, отбеливания холста, при варке пищи, изготовлении красок и глазурей. Плиний Старший пишет, что в дельте Нила соду (в ней была достаточная доля примесей) выделяли из речной воды. Она поступала в продажу в виде крупных кусков, из-за примеси угля окрашенных в серый или даже чёрный цвет.

Натрий впервые был получен английским химиком Хемфри Дэви в 1807 году электролизом твердого NaOH.

Название «натрий» (natrium) происходит от арабского натрун (по-гречески — nitron) и первоначально оно относилось к природной соде. Сам элемент ранее именовался содием (лат. Sodium ).

Получение

Первым способом получения натрия стала реакция восстановления карбоната натрия углем при нагревании тесной смеси этих веществ в железной ёмкости до 1000°C:

Затем появился другой способ получения натрия — электролиз расплава едкого натра или хлорида натрия.

Физические свойства

Натрий — серебристо-белый металл, в тонких слоях с фиолетовым оттенком, пластичен, даже мягок (легко режется ножом), свежий срез натрия блестит. Величины электропроводности и теплопроводности натрия достаточно высоки, плотность равна 0,96842 г/см³ (при 19,7° С), температура плавления 97,86° С, температура кипения 883,15° С.

Химические свойства

Щелочной металл, на воздухе легко окисляется. Для защиты от кислорода воздуха металлический натрий хранят под слоем керосина. Натрий менее активный чем литий, поэтому с азотом реагирует только при нагревании:

При большом избытке кислодрода образуется перокcид натрия

Применение

Металлический натрий широко используется в препаративной химии и промышленности как сильный восстановитель, в том числе в металлургии. Натрий используется в производстве весьма энергоёмких натриево-серных аккумуляторов. Его также применяют в выпускных клапанах грузовиков как теплоотвод. Изредка металлический натрий применяется в качестве материала для электрических проводов, предназначенных для очень больших токов.

В сплаве с калием, а также с рубидием и цезием используется в качестве высокоэффективного теплоносителя. В частности, сплав состава натрий 12 %, калий 47 %, цезий 41 % имеет рекордно низкую температуру плавления −78 °C и был предложен в качестве рабочего тела ионных ракетных двигателей и теплоносителя для атомных энергоустановок.

Натрий так-же используется в газоразрядных лампах высокого давления ДНаТ (Дуговая Натриевая Трубчатая). Эти лампы очень широко применяются в уличном освещении. Они дают ярко-жёлтый свет. Срок службы ламп ДНаТ составляет 12-24 тысяч часов. Поэтому газоразрядные лампы типа ДНаТ незаменимы для городского, архитектурного и промышленного освещения.

Металлический натрий применяется в качественном анализе органического вещества. Сплав натрия и исследуемого вещества нейтрализуют этанолом, добавляют несколько милилитров дистиллированной воды и делять на 3 части, проба Ж. Лассеня (1843), направлена на определение азота, серы и галогенов (проба Бейльштейна)

Хлорид натрия (поваренная соль) — древнейшее применяемое вкусовое и консервирующее средство.

Азид натрия (Na₃N) применяется в качестве азотирующего средства в металлургии и при получении азида свинца.

Цианид натрия (NaCN) применяется при гидрометаллургическом способе выщелачивания золота из горных пород, а также при нитроцементации стали и в гальванотехнике (серебрение, золочение).

Хлорат натрия (NaClO₃) применяется для уничтожения нежелательной растительности на железнодорожном полотне.

Биологическая роль

В организме находится большей частью снаружи клеток (примерно в 15 раз больше чем в цитоплазме). Это разницу поддерживает натрий-калиевый насос, который откачивает попавший внутрь клетки натрий.

Совместно с калием натрий выполняет следующие функции:

Рекомендуемая доза натрия составляет для детей от 600 до 1700 миллиграмм, для взрослых от 1200 до 2300 миллиграмм. В виде поваренной соли это составляет от 3 до 6 грамм в день.

Натрий содержится практически во всех продуктах, хотя большую его часть организм получает из поваренной соли. Усвоение в основном происходит в желудке и тонкой кишке. Витамин Д улучшает усвоение натрия, однако, чрезмерно соленая пища и пища богатая белками препятствуют нормальному всасыванию. Количество поступившего с едой натрия показывает содержание натрия в моче. Для богатой натрием пищи характерна ускоренная экскреция.

Дефицит натрия у питающегося сбалансированой пищей человека не встречается, однако, некоторые проблемы могут возникнуть при вегетарианских диетах. Временный дефицит может быть вызвано использованием мочегонных, поносом, обильным потением или избыточным употреблением воды. Симптомами нехватки натрия являются потеря веса, рвота, образование газов в желудочно-кишечном тракте, и нарушение усвоения аминокислот и моносахаридов. Продолжительный дефицит вызывает мышечные судороги и невралгию.

Переизбыток натрия вызывает отек ног и лица, а так же повышеное выделение калия с мочой. Максимальное количество соли, которое может быть переработано почками составляет примерно 20-30 грамм, большее количество уже опасно для жизни.

Источник

Натрий — полезные свойства и опасность металла. Описание металла, свойства, сферы применения и месторождения натрия

Как появилось название «натрий»

Натрий, Natrium, Na (11)

Название натрий — sodium, natrium происходит от древнего слова, распространенного в Египте, у древних греков (vixpov) и римлян. Оно встречается у Плиния (Nitron), у других древних авторов и соответствует древнееврейскому нетер (neter). В древнем Египте натроном, или нитроном, называли вообще щелочь, получаемую не только из природных содовых озер, но и из золы растений. Ее употребляли для мытья, изготовления глазурей, при мумификации трупов. В средние века название нитрон (nitron, natron, nataron), а также борах (baurach), относилось и к селитре (Nitrum). Арабские алхимики называли щелочи alkali. С открытием пороха в Европе селитру (Sal Petrae) стали строго отличать от щелочей, и в XVII в. уже различали нелетучие, или фиксированные щелочи, и летучую щелочь (Alkali volatile). Вместе с тем было установлено различие между растительной (Alkali fixum vegetabile — поташ) и минеральной щелочью (Alkali fixum minerale — сода).

В конце XVIII в. Клапрот ввел для минеральной щелочи название натрон (Natron), или натр и для растительной — кали (Kali), Лавуазье не поместил щелочи в «Таблицу простых тел», указав в примечании к ней, что это, вероятно, сложные вещества, которые когда-нибудь будут разложены. Действительно, в 1807 г. Дэви путем электролиза слегка увлажненных твердых щелочей получил свободные металлы — калий и натрий, назвав их потассий (Potassium) и содий (Sodium). В следующем году Гильберт, издатель известных «Анналов физики», предложил именовать новые металлы калием и натронием (Natronium); Берцелиус сократил последнее название до «натрий» (Natrium). В начале XIX в. в России натрий называли содием (Двигубский, 182i; Соловьев, 1824); Страхов предлагал название содь (1825). Соли натрия назывались, например, сернокислая сода, гидрохлоровая сода и одновременно уксусный натр (Двигубский, 1828). Гесс, по примеру Берцелиуса, ввел название натрий.

История и происхождение названия

Натрий (а точнее, его соединения) использовался с давних времён. Например, сода (натрон), встречающаяся в природе в водах натронных озёр в Египте. Природную соду древние египтяне использовали для бальзамирования, отбеливания холста, при варке пищи, изготовлении красок и глазурей. Плиний Старший пишет, что в дельте Нила соду (в ней была достаточная доля примесей) выделяли из речной воды. Она поступала в продажу в виде крупных кусков, из-за примеси угля окрашенных в серый или даже чёрный цвет.

Натрий впервые был получен английским химиком Хемфри Дэви в 1807 году электролизом твердого NaOH.

Название «натрий» (natrium) происходит от арабского натрун по-гречески — nitron и первоначально оно относилось к природной соде. Сам элемент ранее именовался содием Sodium.

Получение

Первым способом получения натрия стала реакция восстановления карбоната натрия углем при нагревании тесной смеси этих веществ в железной ёмкости до 1000°C:

Затем появился другой способ получения натрия — электролиз расплава едкого натра или хлорида натрия.

Технологии получения

Минералы, месторождения

В природе встречаются минералы:

Месторождений металлического натрия на планете нет. В любом месте (даже в пустынях) найдется вода, с которой металл мгновенно прореагирует.

Добыча и переработка

Для производства натрия ведется добыча минералов во многих странах:

Промышленное получение натрия по способу Девилля, распространённое в 19 веке. AC — железная трубка со смесью соды, угля и мела; B — холодильник Донни и Мареска; R — приёмник с нефтью

Основной способ промышленного получения натрия — электролиз NaOH или NaCl.

Возможно получение с помощью термического разложения NaN3.

Качественное определение натрия с помощью пламени — ярко-жёлтый цвет эмиссионного спектра «D-линии натрия», спектральный дублет 588,9950 и 589,5924 нм

Физические свойства

слоях с фиолетовым оттенком, пластичен, даже мягок (легко режется ножом), свежий срез натрия блестит. Величины электропроводности и теплопроводности натрия достаточно высоки, плотность равна 0,96842 г/см³ (при 19,7° С), температура плавления 97,86° С, температура кипения 883,15° С.

Химические свойства

Щелочной металл, на воздухе легко окисляется. Для защиты от кислорода воздуха металлический натрий хранят под слоем керосина. Натрий менее активный чем литий, поэтому с азотом реагирует только при нагревании:

При большом избытке кислорода образуется пероксид натрия

Окисление и горение

Теперь можно перейти к химическим свойствам натрия (Na). Этот щелочной металл, находясь на воздухе, легко окисляется. В итоге образуется оксид натрия (Na2O). Выглядит он как бесцветные кубические кристаллы. Это солеобразующее бинарное неорганическое вещество, которое применяется как реактив в процессе синтеза. С его помощью изготавливают гидроксид натрия и прочие соединения.

Поэтому, чтобы защитить металл от кислородного воздействия, его хранят в керосине.

А вот при горении образуется пероксид натрия (Na2O2). Они выглядят как бело-желтые кристаллы, для которых характерно энергичное взаимодействие с водой, сопровождающееся выделением тепла. Na2O2 применяют для отбеливания шелка, шерсти, тканей, соломы, вискозной и древесной массы.

Реакции с водой

С H2O серебристо-белый мягкий металл натрий также успешно взаимодействует. Реакция с водой получается очень бурной. Небольшой кусочек натрия, помещенный в эту жидкость, всплывает, и из-за выделяющегося тепла начинает плавиться. В итоге он превращается в белый шарик, который в быстром темпе движется по поверхности воды в разных направлениях.

Эта весьма эффектная реакция сопровождается выделением водорода. Проводя подобный эксперимент, нужно проявлять осторожность, так как он может воспламениться. А происходит все по следующему уравнению: 2Na + 2Н2О → 2NaOH + Н2↑.

Взаимодействия с неметаллами

Натрий – это металл, его еще можно назвать сильным восстановителем, которым он и является. Как и другие щелочные вещества, впрочем. Так что он энергично взаимодействует со многими неметаллами, кроме углерода, йода и благородных газов, к которым относится радиоактивный радон, криптон, неон, ксенон, аргон и гелий. Такие реакции выглядят так: 2Na + Cl2 → 2NaCl. Или вот еще пример: 2Na + Н2 → 250-450 °С 2NaH.

Стоит отметить, что натрий является более активным, чем литий. В принципе, он может реагировать с азотом, но очень плохо (в тлеющем разряде). В итоге этого взаимодействия образуется неустойчивое вещество, называющееся нитридом натрия. Это кристаллы темно-серого цвета, реагирующие с водой и разлагающиеся при нагревании. Образуются они по уравнению: 6Na + N2 → 2Na3N.

Реакции с кислотами

Их тоже следует перечислить, рассказывая про химические характеристики натрия. С разбавленными кислотами данное вещество взаимодействует, как обычный металл. Выглядит это так: 2Na + 2HCl → 2NaCl + Н2↑.

С концентрированными веществами, которым свойственны окислительные реакции, натрий взаимодействует иначе, такие реакции сопровождаются выделением продуктов восстановления. Вот пример формулы: 8Na + 10NHO3 → 8NaNO3 + 3Н2О.

С газообразным аммиаком металл также взаимодействует, но при нагревании. Выглядит данная реакция так: 2Na + 2NH3 → 350°С2NaNH2 + Н2.

Другие соединения

Перечисляя основные свойства натрия, стоит также оговориться, что он может взаимодействовать со ртутью – уникальным элементом, который при нормальных условиях представляет собой бело-серебристую тяжелую жидкость, являясь при этом металлом.

В результате такой реакции образуется сплав. Его точное название – амальгама натрия. Используется это вещество как восстановитель, по своим свойствам являющийся мягче чистого металла. Если подвергнуть его тепловой обработке вместе с калием, то получится жидкий сплав.

А еще этот металл может растворяться в так называемых краун-эфирах — макрогетероциклических соединениях, но только в присутствии растворителей органического происхождения. В результате данной реакции образуется алкалид (соль, сильный восстановитель) или электрид (растворитель синего цвета).

Также нельзя не упомянуть, что алкилгалогениды, являющиеся галогенно-углеродными веществами, с избытком натрия дают натрийорганические соединения. На воздухе они обычно самовоспламеняются. А в воде – взрываются.

Применение

Металлический натрий широко используется в препаративной химии и промышленности как сильный восстановитель, в том числе в металлургии. Натрий используется в производстве весьма энергоёмких натриево-серных аккумуляторов. Его также применяют в выпускных клапанах грузовиков как теплоотвод. Изредка металлический натрий применяется в качестве материала для электрических проводов, предназначенных для очень больших токов.

В сплаве с калием, а также с рубидием и цезием используется в качестве высокоэффективного теплоносителя. В частности, сплав состава натрий 12 %, калий 47 %, цезий 41 % имеет рекордно низкую температуру плавления −78 °C и был предложен в качестве рабочего тела ионных ракетных двигателей и теплоносителя для атомных энергоустановок.

Натрий также используется в газоразрядных лампах высокого и низкого давления (НЛВД и НЛНД). Лампы НЛВД типа ДНаТ (Дуговая Натриевая Трубчатая) очень широко применяются в уличном освещении. Они дают ярко-жёлтый свет. Срок службы ламп ДНаТ составляет 12-24 тысяч часов. Поэтому газоразрядные лампы типа ДНаТ незаменимы для городского, архитектурного и промышленного освещения. Также существуют лампы ДНаС, ДНаМТ (Дуговая Натриевая Матовая), ДНаЗ (Дуговая Натриевая Зеркальная) и ДНаТБР (Дуговая Натриевая Трубчатая Без Ртути).

Металлический натрий применяется в качественном анализе органического вещества. Сплав натрия и исследуемого вещества нейтрализуют этанолом, добавляют несколько миллилитров дистиллированной воды и делят на 3 части, проба Ж. Лассеня (1843), направлена на определение азота, серы и галогенов (проба Бейльштейна)

— Хлорид натрия (поваренная соль) — древнейшее применяемое вкусовое и консервирующее средство.
— Азид натрия (Na3N) применяется в качестве азотирующего средства в металлургии и при получении азида свинца.
— Цианид натрия (NaCN) применяется при гидрометаллургическом способе выщелачивания золота из горных пород, а также при нитроцементации стали и в гальванотехнике (серебрение, золочение).
— Хлорат натрия (NaClO3) применяется для уничтожения нежелательной растительности на железнодорожном полотне.

Промышленность

Главный потребитель металла.

Его забирают следующие отрасли:

Эти направления используют 90% сырья.

Химики ценят металл за инертность и свойства катализатора:

Без рутения как элемента сплавов не обходятся передовые отрасли:

Чистым рутением покрывают особо важные детали, чтобы сделать их устойчивее механически, химически.

Ювелирное дело

Вместе с родием они создают элитарное чёрное золото.

Чем интересен для ученых

Рутений околдовывал многие поколения ученых. Выяснилось, что некоторые его характеристики почти копируют платиноиды родий и осмий, другие – железо.

Но и через почти двести лет после открытия элемента вопросы остаются:

Поэтому не удается пока получить стойкий чистый металл.

Эти обстоятельства только раззадоривают ученых, особенно молодежь. Они намерены приручить своенравный металл. Особо привлекательные направления – полное и экономически оптимальное извлечение элемента из минералов, шлама, ядерных отходов.

Как и платина, нанодозы рутения присутствуют в тканях биологических организмов (у человека это мышцы).

Металл, его соединения биологически активны. Данное свойство используют дерматологи, онкологи, фтизиатры.

На особом счету неорганический краситель, известный как «рутениевый красный». Он контрастно выделяет ткани, другие биологические субстанции, исследуемые под микроскопом.

Однако есть опасные для человека соединения:

Это нужно учитывать, если в семье есть поклонники домашних химических опытов. Такие субстанции хранят в специальных емкостях.

Биологическое значение хлорида натрия или соли

Кристалл поваренной соли, имеющий ионную химическую связь, необходим для полноценной жизни и деятельности человека, иных живых организмов. Хлорид натрия принимает участие в регулировании и поддержании водно-солевого баланса, щелочного обмена. Биологические механизмы контролируют постоянство концентрации хлористого натрия в различных жидкостях, например, в крови.

Разность концентраций NaCl внутри клетки и снаружи – основной механизм для попадания внутрь питательных веществ, а также вывода продуктов жизнедеятельности. Аналогичный процесс применяется в генерации и передаче нейронами импульсов. Также анион хлора в данном соединении – основной материл для образования соляной кислоты, важнейшего компонента желудочного сока.

Дневная потребность в этом веществе составляет от 1,5 до 4 граммов, а для жаркого климата доза хлорида натрия возрастает в несколько раз.

Организм нуждается не в самом соединении, а в катионе Na+ и анионе Cl-. При недостаточном количестве этих ионов происходит разрушение мышечной и костной тканей. Появляются депрессии, психические и нервные заболевания, нарушения в деятельности сердечно-сосудистой системы и процессах пищеварения, спазмы мускулатуры, анорексия, остеопороз.

Племена скотоводов и охотников еще в древности для удовлетворения потребности организма в соли, употребляли в сыром виде мясопродукты. Земледельческие племена потребляли растительную пищу, в которой незначительное количество хлористого натрия. В качестве признаков, сигнализирующих о нехватке соли, выделяют слабость и головную боль, тошноту, головокружение.

Особенности производства

В далеком прошлом добыча соли осуществлялась путем сжигания в кострах определенных растений. Образующуюся золу применяли в виде приправы.

Очистка поваренной соли, полученной путем выпаривания морской воды, не проводилась, полученное вещество сразу же употреблялось в пищу. Такая технология возникла в странах с жарким и сухим климатом, где подобный процесс происходил без вмешательства человека, а затем, когда его переняли иные страны, морская вода стала подогреваться искусственным путем.

На берегах Белого моря строились солеварни, в которых путем выпаривания и замораживания получали концентрированный рассол и пресную воду.

Природные месторождения

Среди мест, характеризующихся большими запасами поваренной соли, выделим:

Соляная шахта

Биологические свойства поваренной соли сделали ее важным экономическим объектом. На 2006 год на российском рынке использовалось порядка 4,5 миллионов тонн данного минерала, причем 0,56 млн тонн шло на пищевые расходы, а оставшиеся 4 миллиона тонн уходили на нужды химической промышленности.

Физические характеристики

Рассмотрим некоторые свойства поваренной соли. Данное вещество достаточно хорошо растворяется в воде, причем на процесс влияет несколько факторов:

Кристалл поваренной соли содержит примеси в виде катионов кальция, магния. Именно поэтому хлорид натрия впитывает воду (сыреет на воздухе). Если такие ионы не входят в состав поваренной соли, такое свойство отсутствует.

Температура плавления поваренной соли — 800,8 °С, что свидетельствует о прочной кристаллической структуры данного соединения. При смешивании мелкого порошка хлорида натрия с измельченным льдом получают охладитель высокого качества.

Например, 100 г льда и 30 г поваренной соли могут снижать температуру до −20 °C. Причина подобного явления в том, что раствор поваренной соли замерзает при температуре ниже 0 °C. Лед, для которого это значение является температурой плавления, плавится в подобном растворе, поглощая тепло окружающей среды.

Высокая температура плавления поваренной соли объясняет ее термодинамические характеристики, а также высокую диэлектрическую проницаемость – 6,3.

Получение

Учитывая, насколько важны биологические и химические свойства поваренной соли, ее существенные природные запасы, нет необходимости разрабатывать вариант промышленного производства данного вещества. Остановимся на лабораторных вариантах получения хлорида натрия:

Биологическая роль

В организме натрий находится большей частью снаружи клеток (примерно в 15 раз больше чем в цитоплазме). Это разницу поддерживает натрий-калиевый насос, который откачивает попавший внутрь клетки натрий.

Совместно с калием натрий выполняет следующие функции:

Рекомендуемая доза натрия составляет для детей от 600 до 1700 миллиграмм, для взрослых от 1200 до 2300 миллиграмм. В виде поваренной соли это составляет от 3 до 6 грамм в день.

Натрий содержится практически во всех продуктах, хотя большую его часть организм получает из поваренной соли. Усвоение в основном происходит в желудке и тонкой кишке. Витамин Д улучшает усвоение натрия, однако, чрезмерно соленая пища и пища богатая белками препятствуют нормальному всасыванию. Количество поступившего с едой натрия показывает содержание натрия в моче. Для богатой натрием пищи характерна ускоренная экскреция.

Дефицит натрия у питающегося сбалансированой пищей человека не встречается, однако, некоторые проблемы могут возникнуть при вегетарианских диетах. Временный дефицит может быть вызвано использованием мочегонных, поносом, обильным потением или избыточным употреблением воды. Симптомами нехватки натрия являются потеря веса, рвота, образование газов в желудочно-кишечном тракте, и нарушение усвоения аминокислот и моносахаридов. Продолжительный дефицит вызывает мышечные судороги и невралгию.

Переизбыток натрия вызывает отек ног и лица, а так же повышеное выделение калия с мочой. Максимальное количество соли, которое может быть переработано почками составляет примерно 20-30 грамм, большее количество уже опасно для жизни.

Полезные свойства натрия и его влияние на организм

Полезными для организма свойствами натрия являются:

Усвояемость натрия

Натрий содержится практически во всех продуктах, хотя большую его часть (около 80%) организм получает из поваренной соли. Усвоение в основном происходит в желудке и тонком кишечнике. Витамин D улучшает усвоение натрия, однако, чрезмерно соленая пища и пища богатая белками препятствуют нормальному всасыванию.

Взаимодействие с другими

Повышенное потребление натрия вызывает накопление жидкости в организме, отеки, повышает кровяное давление. Большой прием натрия (соли) приведет к истощению запасов калия, кальция и магния.

Применение натрия в жизни

Применение металлического натрия – химическая и металлургическая промышленность, где он выступает в роли сильнейшего восстановителя. Хлоридом натрия (поваренной солью) пользуются все без исключения жители нашей планеты, это самое известное вкусовое средство и древнейший консервант.

Признаки нехватки натрия

Нехватка натрия обычно случается при чрезмерном потоотделении – в жарком климате или при физических нагрузках. Недостаток натрия в организме характеризуется ухудшением памяти и потерей аппетита, головокружением, быстрой утомляемостью, обезвоживанием, мышечной слабостью, а иногда – судорогами, кожными высыпаниями, желудочными спазмами, тошнотой, рвотой.

Признаки избытка натрия

Излишнее количество натрия в организме даёт о себе знать постоянной жаждой, отёками и аллергическими реакциями.

Источник