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钠 编辑
中文名:钠
外文名:Sodium
化学式:Na
CAS登录号:7440-23-5
EINECS登录号:231-132-9
熔点:97.72℃
沸点:883℃
密度:0.968g/cm³
外观:银白色有金属光泽固体
安全性描述:S26;S8;S6A;S45;S43D;S43;S5*;S53
危险性符号:C
危险性描述:R14/15;R34
电子排布式:1s2s2p3s
原子序数:11
周期:第三周期
族:IA族
区:s区
元素类别:碱金属元素
电负性:0.93(鲍林标度)
原子半径:186pm
相对原子质量:22.9898
伏特在19世纪初发明了电池后,各国化学家纷纷利用电池分解水成功。英国化学家汉弗里·戴维坚持不懈地从事于利用电池分解各种物质的实验研究。他希望利用电池将苛性钾分解为氧气和一种未知的“基”,因为当时化学家们认为苛性碱是氧化物。他先用苛性钾(氢氧化钾)的饱和溶液实验,所得的结果却和电解水一样,只得到氢气和氧气。后来他改变实验方法,电解熔融的苛性钾,在阴极上出现了具有金属光泽的、类似水银的小珠,一些小珠立即燃烧并发生爆炸,形成光亮的火焰,还有一些小珠不燃烧,只是表面变暗,覆盖着一层白膜。他把这种小小的金属颗粒投入水中,立即冒出火焰,在水面急速奔跃,发出刺刺的声音。就这样,戴维在1807年发现了金属钾,几天之后,他又从电解碳酸钠中获得了金属钠。
戴维将钾和钠分别命名为Potassium和Sodium,因为钾是从氢氧化钾(Potash),钠是从碳酸钠(SoDA)中得到的,它们至今保留在英文中。钾和钠的化学符号K、Na分别来自它们的拉丁文名称Kalium和Natrium。物理性质
钠为银白色立方体结构金属,质软而轻可用小刀切割,密度比水小,为0.968g/cm3,熔点97.72℃,沸点883℃。新切面有银白色光泽,在空气中氧化转变为暗灰色。钠是热和电的良导体,具有较好的导磁性,钾钠合金(液态)是核反应堆导热剂。钠单质还具有良好的延展性,硬度也低,能够溶于汞和液态氨,溶于液氨形成蓝色溶液。在-20℃时变硬。已发现的钠的同位素共有22种,包括钠-18至钠-37,其中只有钠-23是稳定的,其他同位素都带有放射性。
化学性质
钠的化学性质很活泼,常温和加热时分别与氧气化合,和水剧烈反应,量大时发生爆炸。钠还能在二氧化碳中燃烧,和低元醇反应产生氢气,和电离能力很弱的液氨也能反应,具有抗腐蚀性。
测定有机物中的氯。还原和氢化有机化合物。检验有机物中的氮、硫、氟。去除有机溶剂(苯、烃、醚)中的水分。除去烃中的氧、碘或氢碘酸等杂质。制备钠汞齐、醇化钠、纯氢氧化钠、过氧化钠、氨基钠、合金、钠灯、光电池,制取活泼金属。
钠是人体中一种重要无机元素,一般情况下,成人体内钠含量大约为3200(女)~4170(男)mmol,约占体重的0.15%,体内钠主要在细胞外液,占总体钠的44%~50%,骨骼中含量占40%~47%,细胞内液含量较低,仅占9%~10%。
1、钠是细胞外液中带正电的主要离子,参与水的代谢,保证体内水的平衡,调节体内水分与渗透压。
2、维持体内酸和碱的平衡。
4、钠对ATP(腺嘌呤核苷三磷酸)的生产和利用、肌肉运动、心血管功能、能量代谢都有关系,此外,糖代谢、氧的利用也需有钠的参与。
5、维持血压正常。
人体钠的主要来源为食物。钠在小肠上部吸收,吸收率极高,几乎可全部被吸收,故粪便中含钠量很少。钠在空肠的吸收大多是被动性的,在回肠则大部分是主动的吸收。钠与钙在肾小管内的重吸收过程发生竞争,故钠摄入量高时,会相应减少钙的重吸收,而增加尿钙排泄。因尿钙丢失约为钙潴留的50%,故高钠膳食对钙丢失有很大影响。
高温、重体力劳动、经常出汗的人需要注意补充钠(饮用淡盐水等)。
钠普遍存在于各种食物中,一般动物性食物高于植物性食物,但人体钠来源主要为食盐、以及加工、制备食物过程中加入的钠或含钠的复合物(如谷氨酸、小苏打等),以及酱油、盐渍或腌制肉或烟熏食品、酱咸菜类、发酵豆制品、咸味休闲食品等。
人体内钠在一般情况下不易缺乏、但在某些情况下,如禁食、少食,膳食钠限制过严而摄入非常低时,或在高温、重体力劳动、过量出汗、肠胃疾病、反复呕吐、腹泻使钠过量排出而丢失时,或某些疾病,如艾迪生病引起肾不能有效保留钠时,胃肠外营养缺钠或低钠时,利尿剂的使用而抑制肾小管重吸收钠时均可引起钠缺乏。钠的缺乏在早期症状不明显,倦怠、淡漠、无神、甚至起立时昏倒。失钠达0.5g/kg体重以上时,可出现恶心、呕吐、血压下降、痛性肌痉挛,尿中无氯化物检出。
正常情况下,钠摄入过多并不蓄积,但某些特殊情况下,如误将食盐当食糖加入婴儿奶粉中喂养,则可引起中毒甚至死亡。急性中毒,可出现水肿、血压上升、血浆胆固醇升高、脂肪清除率降低、胃黏膜上皮细胞受损等。钠的适宜摄入量(AI)成人为2200mg/d。