Применение натрия кратко и понятно

Обновлено: 19.05.2024

Натрий (Natrium, Na) – химический элемент, выполняющий важную роль макроэлемента в организме человека, который участвует в создании условий и поддержания передачи нервных импульсов между клетками всех тканей. Особенно важен для умения мышечных тканей сокращаться.

Основными функциями натрия также являются – регулирование кислотно-щелочного баланса и поддержание нормального уровня водного баланса, обеспечение транспорта между мембранами клеток и поддержка осмотической концентрации крови. Является активатором ряда ферментов (энзимов).

История – краткая справка

Общие данные

Расположение в периодической таблице Д.И. Менделеева: в старой версии — III период, III ряд, I группа, в новой версии таблицы – 1 группа, 3 период.

Атомный номер – 11
Атомная масса – 22,9898
Электронная конфигурация – [Ne] 3s1
Температура плавления (°С) – 97,81
Температура кипения (°С) – 882,95
CAS: 7440-23-5

Физико-химические свойства. Натрий представляет собой щелочный мягкий металл серебристо-белого цвета, иногда с фиолетовым оттенком, который легко можно отрезать ножом. На срезе получается серебристый блеск. Под воздействием высокого давления приобретает красный цвет. При контакте с кислородом достаточно быстро окисляется, превращаясь в оксид натрия (Na₂O).

При контакте с водой происходит бурная реакция с выделением водорода, который в свою очередь может легко воспламенится. Также взрывоопасен при контакте с алкилгалогенидами, с которыми может даже самовоспламенятся.

Хорошо растворяется в жидкообразном аммиаке, образовывая в конечном итоге раствор синего цвета.

Обладает высоким коэффициентом электропроводности и теплопроводности.

Несмотря на огромную долю среди других элементов Земной коры – 6 место, в свободном виде Na не найти. Чаще всего он встречается в составе каменной соли (NaCl), содалите, полевом шпате и многих других минералов.

В целом кларк натрия в земной коре составляет 25 кг/т. В морской воде в составе соединений Na составляет 10,5 г на 1 л.

Биологическая роль натрия в организме

Большая часть натрия находится в межклеточной жидкости, что связано с тем, что в мембране клетки интегрирован натрий-калиевый насос, выполняющий роль откачивания ионов Na из цитоплазмы клетки в межклеточную жидкость. Разница содержания натрия в клетке и за ее пределами составляет 15 раз!

Натрий выполняет множество важных и полезных функций, среди которых:

Применение натрия в других сферах человеческой жизни

Суточная потребность

Рекомендуемые суточные дозы натрия в зависимости от пола и возраста 1 :

Дети	до 1 года	200-350 мг
от 1 до 3 лет	500 мг
от 3 до 7 лет	700 мг
от 7 до 11 лет	1000 мг
Юноши и девушки	от 11 до 14 лет	1100 мг
от 14 до 18 лет	1300 мг
Взрослые	от 18 лет и старше	1300 мг

В перерасчете на поваренную соль – в ¾ ч. ложке соли содержится 1725 мг натрия.

Суточная доза натрия повышается при:

Обильном потоотделении, обильных физических нагрузках;
Повышенном потреблении питьевой воды;
Проживании в странах с жарким климатом;
Работе в местах с повышенной температурой окружающей среды.

Суточную дозу соли понижают при: ожирении, артериальной гипертензии, аллергиях, ревматизме, переломах, заболеваниях различных органов (печени, поджелудочной железы, почек), применении гормональных препаратов.

Нехватка натрия — симптомы

Дефицит натрия в организме может вызвать ряд осложнений со здоровьем, среди которых:

Сильная жажда, пересыхание слизистых оболочек в ротовой полости, обезвоживание организма;
Появление отеков;
Нарушение белкового метаболизма;
Нарушение кислотно-щелочного (pH) и водного баланса; , дискоординация при движении, головная боль, галлюцинации; , тошнота, рвота;
Потеря веса;
Невралгия, мышечные судороги;
Нарушение ритма работы сердца (аритмии);
Нарушение функции усвоения организмом аминокислот и моносахаридов.

Причины нехватки натрия

Длительную нехватку Na вызвать достаточно сложно, поэтому это редкое явление. Однако, спровоцировать кратковременный дефицит натрия могут:

Отсутствие восполнения потерянной из организма жидкости или наоборот – чрезмерное употребление питьевой воды;
Применение мочегонных препаратов (диуретиков);
Обильное потоотделение;
Вегетарианские диеты;
Расстройства в ЖКТ – рвота, поносы;
Употребление пищи, богатой на калий (К);
Потеря крови в большом количестве.

Применение натрия

Применение натрия с лечебной целью целесообразно в следующих случаях:

Дефицит Na в организме;
Повышенные физические нагрузки на организм, занятие спортом, кардионагрузки;
Обезвоживание организма;
Нормализации кислотно-щелочного баланса в организме;
Тяжелые формы диареи, рвоты;
Отравление алкоголем, продуктами питания и другими веществами;
Изотонический раствор (NаСl) используют для разбавления инъекционных лекарственных препаратов;
Бикарбонат Na применяют при гастритах и других болезнях органов пищеварения с повышенной кислотностью;
Физиологический раствор Na применяют для обработки ран, ожогов, а также промывания носовой полости и глаз;
Различные заболевания: диспепсия, холера и другие.

Необходимо отметить, что область применения натрия в медицине зависит от конкретного состава того или иного препарата. Поэтому, выбор и применения Na в медицине делает врач, исходя из потребностей организма.

Избыток натрия

Избыток натрия в организме также, как и нехватка может вызвать ряд осложнений со здоровьем, среди которых:

Повышенное мочеотделение;
Повышенное кровяного, в т.ч. и артериального давления;
Повышенная возбудимость, гиперактивность, неврозы;
Недостаточное количество в организме калия, которые ускоренно выводится почками с мочой;
Повышенный уровень в крови инсулина;
Гормональные расстройства;
Уменьшение плотности костей (развитие остеопороза) и повышенная восприимчивость к переломам;
Нарушения в работе сердца и почек; – иногда проявляется при парентеральном введение изотонического раствора.

Повышенное употребление поваренной соли каждый день в течение длительного времени способно вызвать развитие воспалительный процесс в почках и органах желудочно-кишечного тракта, что нередко приводит к некрозу тканей данных органов.

Также установлено, что прием 8,2 г Na на 1 кг массы человека в сутки способно вызвать его летальный исход.

Максимальное количество поваренной соли, с которым почки могут справится составляет – от 20 до 30 г в сутки.

Источники натрия

В каких продуктах содержится натрий больше всего?

Конечно же, больше всего натрия в поваренной соли – в 100 г соли содержится 38758 мг, или 38,8 г Na.

Растительные и животные источники (мг на 100 г): треска соленая (5670), соевый соус (5666), Сельдь тихоокеанская среднесоленая (5380), горбуша соленая (5343), килька (4917), лещ вяленый (4566), скумбрия соленая (4450), кета соленая (4053), оливки консервированные (2250), икра горбуши зернистая (2245), сервелат (2226), икра минтая пробойная (2206), икра осетровая паюсная (2022), икра белужья зернистая (1630), икра осетровая зернистая (1620), сыр рокфор (1300), брынза коровья или овечья (1200), огурец соленый (1111), сыр голландский (1100), тунец в масле консервированный (961), капуста белокочанная квашеная (930), курага (170), помидоры (40), гречка и овес (33), смородина черная (32), абрикосы (30), картофель (28), пшено (28), крыжовник (23,6), морковь (21), малина (19), лук репчатый (18), сливы (18), земляника (18), арбуз (16), свекла (16), тыква (14), груши (14), капуста белокочанная (13), мандарины (12), лимон (12), кабачки (10), какао (7).

Синтез в организме: — .

Взаимодействие натрия с другими веществами

Избыточное количество Na вытесняет из организма калий (К), т.к. они являются антагонистами друг к другу;
Употребление большого количества соли приводит к выведению из организма калия, кальция и магния;
Недостаток в организме Na и K приводит к увеличению в организме лития (Li);
Недостаток в организме калия и хлора нарушают усвояемость Na;
Для хорошего усвоения Na организму необходимы витамины D и K;
При контакте с алкилгалогенидами может самовоспламенится и спровоцировать взрыв.

Видео

Источники:

1. Методические рекомендации о нормах физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения России от 18.12.2008 г. №2.3.1.2432-08.

Натрий — элемент главной подгруппы первой группы, третьего периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 11. Обозначается символом Na (лат. Natrium). Простое вещество натрий (CAS-номер: 7440-23-5) — мягкий щелочной металл серебристо-белого цвета.

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

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.

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 кислорода образуется пероксид 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 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.

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:
Создание условий для возникновения мембранного потенциала и мышечных сокращений.
Поддержание осмотической концентрации крови.
Поддержание кислотно-щелочного баланса.
Нормализация водного баланса.
Обеспечение мембранного транспорта.
Активация многих энзимов.

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.

Соединения натрия

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).

Периодическая система химических элементов Менделеева

Классификация хим. элементов, устанавливающая зависимость различных свойств элементов от заряда атомного ядра. Система является графическим выражением периодического закона/

198095, г.Санкт-Петербург, ул.Швецова, д.23, лит.Б, пом.7-Н, схема проезда

Натрий – наиболее распространенный химический элемент по периодической системе Д. И Менделеева. Символическое обозначение – Na. Этот простой химический реактив представляет собой мягкий (легко режущийся ножом) металл светло-серебристого цвета, который быстро тускнеет на воздухе; пластичный, а при свежем срезе блестит. Натрий имеет достаточно высокий коэффициент электро- и теплопроводности, не токсичен.

Особые химические свойства натрия:

- высокая химическая активность (на воздухе щелочной металл легко окисляется);
- активное взаимодействие со многими неметаллами;
- при переизбытке кислорода образуется пероксид натрия;
- бурное взаимодействие с водой;
- растворяемость почти во всех кислотах.

В естественной среде натрий можно встретить только в виде химического соединения.

Основным поставщиком натрия можно назвать поваренную соль, сфера применения которой очень обширна:
- производство хлора;
- натрия;
- соды;
- консервирования и соления пищевых продуктов;
- в кулинарии в качестве пищевого продукта, а именно соли (очищенная и неочищенная, йодированная, морская и т.д.);
- приготовление мыла;
- производство соляной кислоты.

В лабораторных условиях все вышеуказанные процессы проводят исключительно с использованием лабораторной посуды из стекла или фарфора, резинотехнических изделий и фильтровальной бумаги.

Роль натрия в жизнедеятельности организма

Содержание натрия в организме достаточно велико. Суточная потребность здорового человека составляет от 4 до 7г, что равняется приблизительно 10-15г поваренной соли. Натрий является настолько важным элементом, что он присутствует почти во всех органах, биологических жидкостях и тканях человеческого организма и выполняет особую роль во внутриклеточных и межклеточных обменных процессах. Основная часть натрия находится во внеклеточных жидкостях – примерно 50 %, в костях – около 40 % и до 10 % – внутри клеток.

Натрий в соединении с калием, химические свойства которого очень схожи, принимает участи в следующих функциях:
- в возникновении и передаче нервного импульса;
- в работе механизма кратковременной памяти;
- в поддержании нормального состояния мышечной и сердечно-сосудистой системы;
- в выделении секреции соляной кислоты в желудке;
- в транспорте сахаров, аминокислот, различных анионов.

Основные признаки избытка натрия в организме – утомление, перевозбуждение, различного рода неврозы, дисфункция надпочечников, образование камней в почках, отеки.

Условия хранения и меры предосторожности

В лабораториях или аптеках натрий в небольших количествах (до 1 кг ) хранят в герметичных стеклянных банках под слоем керосина таким образом, чтобы последний покрывал весь металл. Несмотря на то, что натрий безвреден, не стоит забывать, что это химический реактив, и при работе с ним следует соблюдать некоторые меры предосторожности. Работы проводить в перчатках нитриловых или перчатках смотровых. С целью исключения взаимодействия данного реактива с другими химическими веществами использовать специальную лабораторную посуду из стекла. Хранить натрий дома, как и производить с ним опыты и эксперименты в домашних условиях, не рекомендуется.

Соединения натрия и их применение

Соединения натрия были известны и использовались химиками очень давно. По распространенности на планете среди всех химических элементов натрий занимает шестое место. Природные соединения натрия – это каменная соль, селитра, криолит, мирабилит, бура и т.д. С различными химическими реактивами натрий образует соединения, которые широко используются в медицине, быту, пищевой и химической промышленности.

Магазин химических реактивов Москва розница и оптом предлагает большой выбор соединений натрия широкого спектра применения:
- хлористый натрий – при обезвоживании организма; для промывки ран, глаз и слизистой оболочки носа; повышения осмотического давления крови;
- натрий лактат – в косметологии, в пищевой промышленности в качестве пищевой добавки E325;
- натрий глюконат – в качестве усилителя вкуса;
- натрий бромистый – в медицине как средство с седативным действием; в фотоделе – при производстве фотопленок и проявителей;
- натрий гидроокись (самая распространённая щёлочь) в химической и целлюлозно-бумажной промышленности, в нефтепереработке.

Где лучше купить соединения натрия

Серебристо-белый мягкий металл

Натрий/Natrium (Na), 11

0,93 (шкала Полинга)

(300 K) 142,0 Вт/(м·К)

На́трий — элемент главной подгруппы первой группы, третьего периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 11. Обозначается символом Na (лат. Natrium ). Простое вещество натрий (CAS-номер: 7440-23-5) — мягкий щелочной металл серебристо-белого цвета.

Содержание

История и происхождение названия

Натрий (а точнее, его соединения) использовался с давних времён. Например, сода (натрон), встречается 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 расплава гидроксида натрия.

Нахождение в природе

Кларк натрия в земной коре 25 кг/т. Содержание в морской воде в виде соединений — 10,5 г/л [5] . Металлический натрий встречается как примесь, окрашивающая каменную соль в синий цвет. Данную окраску соль приобретает под действием радиации.

Получение

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.

Первым промышленным способом получения натрия стала карботермическая реакция восстановления карбоната натрия углем при нагревании тесной смеси этих веществ в железной ёмкости до 1000 °C (способ Девилля) [6] :

$\mathsf<Na_2CO_3 + 2C \ \xrightarrow<1000^oC> \ 2Na + 3CO. >$

С появлением электроэнергетики стал более практичен другой способ получения натрия — электролиз расплава едкого натра или хлорида натрия. В настоящее время электролиз — основной способ получения натрия.

Натрий также можно получить циркониетермическим методом, а также термическим разложением азида натрия.

Физические свойства

Натрий — серебристо-белый металл [9] , 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 °C), температура плавления 97,86 °C, температура кипения 883,15 °C.

Под давлением становится прозрачным и красным, как рубин [9] .

При комнатной температуре натрий образует кристаллы в кубической сингонии, пространственная группа I m3m, параметры ячейки a = 0,42820 нм, Z = 2. При температуре -268°С (5 К) натрий переходит в гексагональную фазу, пространственная группа P 6₃/mmc, параметры ячейки a = 0,3767 нм, c = 0,6154 нм, Z = 2.

Химические свойства

Щелочной металл, на воздухе легко окисляется. Для защиты от кислорода воздуха металлический натрий хранят под слоем керосина.

$\mathsf<4Na + O_2 \ \xrightarrow<\ > \ 2Na_2O >$

При горении на воздухе или в кислороде образуется пероксид натрия:

$\mathsf<2Na + O_2 \ \xrightarrow<\ > \ Na_2O_2 >$

С водой натрий реагирует очень бурно, реакция идёт с выделением водорода, который может самовоспламениться или взорваться, куски металла всплывают на поверхность и могут расплавиться:

$\mathsf<2Na + 2H_2O \ \xrightarrow<\ > \ 2NaOH + H_2\uparrow >$

Как и все щелочные металлы, натрий является сильным восстановителем и энергично взаимодействуют со многими неметаллами (за исключением азота, иода, углерода, благородных газов):

\ 2NaCl >" width="" height="" />
\ 2NaH >" width="" height="" />

Натрий более активный чем литий. С азотом реагирует крайне плохо в тлеющем разряде, образуя очень неустойчивое вещество — нитрид натрия (в противоположность нитриду лития):

$\mathsf<6Na + N_2 \ \xrightarrow<\ > \ 2Na_3N >$

С разбавленными кислотами взаимодействует как обычный металл:

$\mathsf<2Na + 2HCl \ \xrightarrow<\ > \ 2NaCl + H_2\uparrow >$

С концентрированными окисляющими кислотами выделяются продукты восстановления:

$\mathsf<8Na + 10HNO_3 \ \xrightarrow<\ > \ 8NaNO_3 + NH_4NO_3 + 3H_2O>$

Растворяется в жидком аммиаке, образуя синий раствор:

$\mathsf<Na + 4NH_3 \ \xrightarrow<-40^oC> \ Na[NH_3]_4 >$

С газообразным аммиаком взаимодействует при нагревании

$\mathsf<2Na + 2NH_3 \ \xrightarrow<350^oC> \ 2NaNH_2 + H_2 >$

С ртутью образует амальгаму натрия, которая используется как более мягкий восстановитель вместо чистого металла. При сплавлении с калием даёт жидкий сплав.

Алкилгалогениды с избытком металла могут давать натрийорганические соединения — высокоактивные соединения, которые обычно самовоспламеняются на воздухе и взрываются с водой.

Применение

Металлический натрий широко используется в препаративной химии и промышленности как сильный восстановитель, в том числе в металлургии. Используется для осушения органических растворителей, например, эфира. 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.

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

Азид натрия (NaN₃) 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.

Изотопы натрия

В настоящее время (2012 г.) известно 20 изотопов с массовыми числами от 18 до 37 и 2 ядерных изомера натрия. Единственный стабильный изотоп 23 Na. У большинства изотопов период полураспада меньше одной минуты. Существуют также 2 радиоактивных изотопа с большим периодом полураспада. Это претерпевающий позитронный распад 22 Na с периодом полураспада 2,6027 года, его используют в качестве источника позитронов и в научных исследованиях. 24 Na, с периодом полураспада электронного типа 15 часов, используется в медицине для диагностики и для лечения некоторых форм лейкемии.

Биологическая роль

В высших организмах натрий находится большей частью в межклеточной жидкости клеток (примерно в 15 раз больше чем в цитоплазме клетки). Разность концентраций поддерживает встроенный в мембраны клетки натрий-калиевый насос, откачивающий ионы натрия из цитоплазмы в межклеточную жидкость.

Совместно с калием натрий выполняет следующие функции:

Создание условий для возникновения мембранного потенциала и мышечных сокращений.
Поддержание осмотической концентрации крови.
Поддержание кислотно-щелочного баланса.
Нормализация водного баланса.
Обеспечение мембранного транспорта.
Активация многих энзимов.

Рекомендуемая доза натрия составляет для детей от 600 до 1700 миллиграммов, для взрослых от 1200 до 2300 миллиграммов в день. В виде поваренной соли это составляет от 3 до 6 граммов 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 солёная 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 сбалансированной пищей человека не встречается, однако, некоторые проблемы могут возникнуть при вегетарианских диетах и голодании. Временный дефицит может быть вызван использованием мочегонных препаратов, 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 также повышенное выделение калия с мочой. Максимальное количество соли, которое может быть переработано почками составляет примерно 20-30 граммов, большее количество уже опасно для жизни.

Меры предосторожности

В лабораториях небольшие количества натрия (примерно до 1 кг) хранят в закрытых стеклянных банках под слоем керосина, так, чтобы керосин покрывал весь металл. Банка с натрием должна храниться в металлическом несгораемом шкафу (сейфе). Натрий берут пинцетом или щипцами, отрезают скальпелем (натрий пластичен и легко режется ножом) на сухой поверхности (не на столе, а в стеклянной чашке) необходимое количество и остаток тут же возвращают в банку под слой керосина, а отрезанный кусок либо помещают в сухой керосин, либо тут же вводят в реакцию. Прежде чем приступить к работе с натрием, необходимо пройти инструктаж по технике безопасности, лица, впервые приступающие к работе с натрием, должны производить эту работу под наблюдением сотрудников, имеющих опыт такой работы. Обычно в лабораторных условиях для реакций используют количества натрия, не превышающие нескольких десятков грамм. Для демонстративных опытов, например, в школе на уроках химии стоит брать не более одного грамма натрия. После работы с металлическим натрием всю посуду и остатки натрия заливают неразбавленным спиртом и полученный раствор нейтрализуют слабым раствором кислоты. Следует обратить особое внимание, чтобы все остатки и обрезки натрия были полностью нейтрализованы до их выбрасывания, так как натрий в мусорном ведре может вызвать пожар, а в канализационном сливе может вызвать разрушение трубы. Хранить натрий дома и производить с ним какие-либо опыты не рекомендуется.

Воспламенение и даже взрыв металлического натрия при соприкосновении с водой и многими органическими соединениями может нанести серьёзные травмы и ожоги. Попытка взять кусочек металлического натрия голыми руками может привести к его воспламенению (иногда взрыву) из-за влажности кожи и образованию тяжелейших ожогов натрием и образующейся щелочью. Горение натрия создает аэрозоль оксида, пероксида и гидроксида натрия, обладающего разъедающим действием. Некоторые реакции натрия протекают очень бурно (например, с серой, бромом).

Читайте также: