钠离子是一种金属
阳离子,是由钠
原子失去最外层的一个电子得到的,显正1价,书写为Na+。钠是一种质地软、轻、蜡状而极有伸展性的银白色的IA族的
碱金属。
钠原子
所属周期:3
所属族数:IA
钠单质
性状
钠是一种质地软、轻、蜡状而极有伸展性的银白色的1A族的
碱金属元素。密度:0.971
熔点:97.8℃
沸点:892℃
硬度:0.6
化学性质
钠的
化学性质很活泼。在空气中很容易氧化生成
氧化钠,燃烧发出黄色火焰。和水起
爆炸反应,生成
氢氧化钠,与醇反应生成
醇钠。因此通常保存在煤油中。钠可以和大部分元素反应,但是很难和硼、碳、铁和镍反应。钠在高温下可以和
硅酸盐反应,侵蚀玻璃和瓷器。
发现
1807年,英国化学家戴维首先用电解熔融的氢氧化钠的方法制得钠并命名。
名称由来
只有在19世纪用的英文字Natrium。来源natron,原指
天然碱。此字从
西班牙文传
法文,然后英文。最开始是在
阿拉伯文写为natrūn。
希腊文是使用个阿拉伯文变体nitrūn,所以变成nítron(此字是氮的来源)。然后在从希腊文的nítron传到西班牙文。
同位素
分布
钠在自然界中以化合物的形式存在。分布很广泛。钠大量的存在于
钠长石(NaAlSi3O8)、食盐(
氯化钠)、
智利硝石(
硝酸钠)、纯碱(
碳酸钠)等矿物中。此外,在海水中以钠离子的形式存在,在海水中含量约为2.7%。钠也是人体肌肉和
神经组织中的主要成分之一。
制备方法
钠的制备方法主要有当斯法(Downs)和卡斯纳法(Castner)。
当斯法在食盐中加入
氯化钙,电解浴加热,温度为500℃,电压6V,通过电解在阴极生成金属钠,在阳极生成
氯气。然后经过提纯成型,用
液体石蜡进行包装。
卡斯纳法以氢氧化钠为原料,放入铁质容器,
熔化温度320~330℃,以镍为阳极,铁为阴极,在电极之间设置
镍网隔膜,电解电压4~4.5V,阴极析出金属钠,并放出氢气。再将制得的金属钠精制,用液体石蜡包装。
化学方程式:2
NaOH =(通电)2Na + H2 ↑+ O2↑
用途
以前金属
钠主要用于制造
车用汽油的
抗爆剂,但由于会污染环境,已经很少用了。
钠在很多种重要的工业化工产品的生产中得到广泛应用。可以用作
核反应堆的冷却材料,有机合成的
还原剂。可用于制造
氰化钠、维生素、香料、
染料、
钠汞齐、
四乙基铅、金属
钛等,还可用于石油精制等方面。
钠可用在钠蒸气灯中,尤其在内燃机用的致冷阀中作为一种
传热剂。
对人体的影响:钠在身体内有助血压、神经、肌肉的正常运作。钠是
细胞外液中带
正电的主要离子,能够参于水的代谢,保证体内水的平衡。钠还可以维持体内酸和碱的平衡。它是胰汁、
胆汁、汗和泪水的组成成分。
人体缺乏钠会引致生长缓慢、
食欲减退、昏睡、
低血糖、
心悸等症状,导致
哺乳期的女性
奶水减少、
肌肉痉挛、恶心、腹泻和
头痛。过多的钠则会引致水肿、血压高。如果误将食盐当作
食糖给婴幼儿食用,有可能导致死亡。身体健康者会透过肾将多余的钠排出体外。
婴儿和儿童的每日的钠
需要量估计为58毫克。健康的成年人每日食用的钠量比幼儿稍高便可维持钠的平衡。
钠参考值
【分析变异】
【生物学变异】
高钠饮食约可升高15%,昼夜律变异中约高3%,最高值在11时。
长期低钠饮食约低5%。
【药物影响】
1.升高引起盐潴留的药物有
氢化考的松(伴水肿)、
糖皮质激素、氟氢
考的松(伴水肿)、合成的
类固醇、
皮质类固醇、
促皮质素(伴水肿)、考的松、
去氧皮质酮(伴水肿)、
强的松龙(很轻度)、强的松(轻度)、
醛固酮、
黄体酮、
雌激素(
水潴留)、
口服避孕药、
血管紧张素、
保泰松、羟保泰松(明显)、萝芙木、
二氮嗪、
胍乙啶(可能是损害
肾小管功能所致)、
甲基多巴(水肿)、
肝素钠和重
碳酸钠(亦可致代碱)。
山梨醇和
甘露醇的
脱水作用可使血钠相对升高。静注
氨基酸可致钠
潴留。
甲氧氟烷损害肾小管功能。
硼酸中毒时引起急性肾小管
肾病。氯压定很可能
直接作用于肾小管。静注
硫酸钠可引起液体潴留、昏迷、
四环素可致高血钠伴肾损害。
2.减少 由于其利尿作用而致血钠降低的药物有双
氢氯噻嗪、噻嗪类、
氨苯喋啶、
尿素、
氯噻嗪、
利尿酸、
速尿、
多噻嗪、
氯噻酮(伴钾丧失)和汞
利尿剂。
环噻嗪、氯磺丙舒和
长春新碱可使
抗利尿激素不适当的分泌致血钠减少。
安体舒通能对抗醛固酮对远端
肾小管中钠
重吸收的
促进作用,故Na+和CI-排泄增加而致血钠减少。
二氯苯磺胺离解产生氯离子置换HCO3-产生高氯性酸中毒,
细胞外液过量的氯引起利尿,该离子同时带起了
阳离子钠、钾和水。
加压素可发生钠减少伴
水潴留。
硫酸盐可与钠结合而排泄,致血钠降低。
二性霉素B有明显降低血钠作用,
甘油最大作用少于5%。
3.
化学干扰铜、钾、钙和高浓度蛋白在高温时均可影响
火焰光度法,致血钠升高,
氟化物干扰试验使血钠升高。
病理学
1.升高 见于
高渗昏迷、
尿崩症、大量出汗、高烧、
烧伤、重复输血、脱水、
动脉硬化高血压、糖尿病酸中毒、
肾上腺皮质功能亢进、原发和继发性醛固酮增多症等。
2.降低见于
高脂血症引起的
低钠血症、
肾病综合征、重症
肾盂肾炎、通气过度、腹泻、呕吐、
吸收不良综合征、阿迪森氏病、肝功不全、心功不全、
抗利尿激素分泌过多、
糖尿病昏迷。
医学水平
1.150mmol/L以上
参考值上限以上,应寻找
高钠血症的原因。补充查
血球压积、K和
渗透压等。
2.135mmol/L低于参考值下限,应补充检查血浆钾、
尿钾、渗透压和
肾功能。
3.115mmol/L为昏迷和
意识模糊的
危险界限。
重要作用
钠是构成食盐主要成分的
金属元素。膳食中的钠主要存在于食盐中,它是烹饪中重要的调味品,也是保证肌体水份平 衡的最重要物质。没有食盐,人的生存将受到障碍。食盐在防止食品腐败上有重要作用,钠是构成食盐的不可缺少的成分。
主要生理功能
1.钠是细胞外液中带正电的主要离子,参于水的代谢,保证体内水的平衡。
2.维持体内酸和碱的平衡。
4.参于心肌肉和神经功的调节。
对健康的影响
因为几乎所有食物都含有一些钠,所以很少发生钠缺乏问题。但食用不加盐的严格素食或长期出汗过多、腹泻、呕吐及
肾上腺皮质不足等情况下,会发生
钠缺乏症。钠缺乏症可造成生长缓慢、
食欲减退、由于
失水体重减轻、哺乳期的母亲奶水减少、
肌肉痉挛、恶心、腹泻和头痛。此外,过多出汗和盐量不足可同时使热能耗尽,在这种情况下,应服用盐片和补充大量水分。膳食中长期摄入过多的钠将导致
高血压,如果误将食盐当作食糖给婴幼儿食用,有可能导致死亡。
钠的日推荐量
婴儿和儿童的钠需要量估计为58毫克。每升
人奶含钠161毫克,而普通瓶装奶品每升含钠161~391毫克,每升牛奶含钠483毫克。一岁以内婴儿平均每天食用钠量从出生2个月的婴儿每天约300毫克到12个月的婴儿每天约1400毫克,远远超过需要量。健康的成年人食用的钠量比幼儿最低需要量稍高便可维持钠的平衡。在
高温环境下,丢失1升水需要补充2~7克氯化钠。对具有高血压
家史的人,
食用盐量应限制在每天1~2克。