คุณสมบัติทางกายภาพและเคมีของโซเดียมของโซเดียม โซเดียม (Na) เป็นตัวควบคุมหลักของสมดุลของน้ำในร่างกาย ปฏิสัมพันธ์กับเกลือ

โซเดียม
เลขอะตอม	11
รูปร่างสารง่ายๆ	โลหะอ่อนสีเงินสีขาว
คุณสมบัติของอะตอม
มวลอะตอม (มวลฟันกราม)	22.989768 ก. อีเอ็ม (/mol)
รัศมีอะตอม	190 น
พลังงานไอออไนเซชัน (อิเล็กตรอนตัวแรก)	495.6(5.14) กิโลจูล/โมล (eV)
การกำหนดค่าทางอิเล็กทรอนิกส์	3 วินาที 1
คุณสมบัติทางเคมี
รัศมีโควาเลนต์	154 น
รัศมีไอออน	97 (+1e) น
อิเล็กโทรเนกาติวีตี้ (ตามพอลลิ่ง)	0,93
ศักยภาพของอิเล็กโทรด	-2.71 โวลต์
สถานะออกซิเดชัน	1
คุณสมบัติทางอุณหพลศาสตร์ของสารอย่างง่าย
ความหนาแน่น	0.971 /ซม.3
ความจุความร้อนของกราม	28.23 เจ/(โมล)
การนำความร้อน	142.0 วัตต์/(·)
จุดหลอมเหลว	370,96
ความร้อนของการหลอมละลาย	2.64 กิโลจูล/โมล
จุดเดือด	1156,1
ความร้อนของการกลายเป็นไอ	97.9 กิโลจูล/โมล
ปริมาณฟันกราม	23.7 ซม./โมล
โครงตาข่ายคริสตัลของสารธรรมดา
โครงสร้างขัดแตะ	ลูกบาศก์เป็นศูนย์กลาง
พารามิเตอร์ขัดแตะ	4,230
อัตราส่วน c/a	—
อุณหภูมิเดบาย	150 ก

นา	11
22,98977
3 วินาที 1
โซเดียม

โซเดียม —องค์ประกอบกลุ่มย่อยหลักของกลุ่มแรก ช่วงที่สาม ตารางธาตุ องค์ประกอบทางเคมี D.I. Mendeleev มีเลขอะตอม 11 เขียนแทนด้วยสัญลักษณ์ Na (lat. Natrium) โซเดียมสารอย่างง่าย (หมายเลข CAS: 7440-23-5) เป็นโลหะอัลคาไลอ่อนที่มีสีเงินขาว

ในน้ำโซเดียมมีพฤติกรรมเกือบจะเหมือนกับลิเธียม: ปฏิกิริยาจะเกิดขึ้นเมื่อมีการปล่อยไฮโดรเจนอย่างรวดเร็วและโซเดียมไฮดรอกไซด์จะเกิดขึ้นในสารละลาย

ประวัติและที่มาของชื่อ

โซเดียม (หรือสารประกอบของมัน) ถูกนำมาใช้มาตั้งแต่สมัยโบราณ ตัวอย่างเช่น โซดา (นาตรอน) ที่พบตามธรรมชาติในน้ำทะเลสาบโซดาในอียิปต์ ชาวอียิปต์โบราณใช้โซดาธรรมชาติในการดอง ฟอกผ้าใบ ปรุงอาหาร และทำสีและเคลือบ ผู้เฒ่าพลินีเขียนว่าในสามเหลี่ยมปากแม่น้ำไนล์ โซดา (มีสัดส่วนของสิ่งเจือปนเพียงพอ) ถูกแยกออกจากน้ำในแม่น้ำ มีจำหน่ายเป็นชิ้นใหญ่ มีสีเทาหรือสีดำเนื่องจากมีส่วนผสมของถ่านหิน

โซเดียมได้รับครั้งแรกโดยนักเคมีชาวอังกฤษ ฮัมฟรีย์ เดวี ในปี 1807 โดยอิเล็กโทรไลซิสของ NaOH ที่เป็นของแข็ง

ชื่อ "โซเดียม" มาจากภาษาอาหรับ นาทรุนในภาษากรีก - ไนตรอน และเดิมเรียกว่าโซดาธรรมชาติ ธาตุนี้เคยเรียกว่าโซเดียม

ใบเสร็จ

วิธีแรกในการผลิตโซเดียมคือปฏิกิริยารีดักชัน โซเดียมคาร์บอเนตถ่านหินเมื่อให้ความร้อนส่วนผสมที่ใกล้ชิดของสารเหล่านี้ในภาชนะเหล็กจนถึง 1,000°C:

นา 2 CO 3 +2C=2Na+3CO

จากนั้นวิธีอื่นในการผลิตโซเดียมก็ปรากฏขึ้น - อิเล็กโทรไลซิสของโซเดียมไฮดรอกไซด์หลอมเหลวหรือโซเดียมคลอไรด์

คุณสมบัติทางกายภาพ

โซเดียมโลหะที่เก็บไว้ในน้ำมันก๊าด

การหาปริมาณโซเดียมเชิงคุณภาพโดยใช้เปลวไฟ - สีเหลืองสดใสของสเปกตรัมการปล่อยของ "โซเดียมดีไลน์", สองเท่า 588.9950 และ 589.5924 นาโนเมตร

โซเดียมเป็นโลหะสีขาวเงินในชั้นบาง ๆ ที่มีโทนสีม่วง พลาสติกแม้จะอ่อนนุ่ม (ตัดด้วยมีดได้ง่าย) โซเดียมที่เพิ่งตัดใหม่ก็มีความแวววาว ค่าการนำไฟฟ้าและความร้อนของโซเดียมค่อนข้างสูง ความหนาแน่น 0.96842 g/cm³ (ที่ 19.7° C) จุดหลอมเหลวคือ 97.86° C และจุดเดือดคือ 883.15° C

คุณสมบัติทางเคมี

โลหะอัลคาไลที่ออกซิไดซ์ได้ง่ายในอากาศ เพื่อป้องกันออกซิเจนในชั้นบรรยากาศ โซเดียมของโลหะจะถูกเก็บไว้ใต้ชั้นหนึ่ง น้ำมันก๊าด- โซเดียมออกฤทธิ์น้อยกว่า ลิเธียมดังนั้นด้วย ไนโตรเจนตอบสนองเมื่อถูกความร้อนเท่านั้น:

2นา + 3N 2 = 2NaN 3

เมื่อมีออกซิเจนมากเกินไป จะเกิดโซเดียมเปอร์ออกไซด์ขึ้น

2นา + โอ 2 = นา 2 โอ 2

แอปพลิเคชัน

โลหะโซเดียมถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในเคมีเตรียมการและอุตสาหกรรมในฐานะตัวรีดิวซ์ที่รุนแรง รวมถึงในโลหะวิทยาด้วย โซเดียมใช้ในการผลิตแบตเตอรี่โซเดียมซัลเฟอร์ที่ใช้พลังงานสูง นอกจากนี้ยังใช้ในวาล์วไอเสียของรถบรรทุกเป็นตัวระบายความร้อน บางครั้งโลหะโซเดียมก็ถูกใช้เป็นวัสดุสำหรับ สายไฟออกแบบมาสำหรับกระแสที่สูงมาก

ในโลหะผสมที่มีโพแทสเซียมอีกด้วย รูบิเดียมและซีเซียมใช้เป็นสารหล่อเย็นที่มีประสิทธิภาพสูง โดยเฉพาะองค์ประกอบของโลหะผสมคือโซเดียม 12% โพแทสเซียม 47 %, ซีเซียม 41% มีประวัติ อุณหภูมิต่ำจุดหลอมเหลว −78 °C และถูกเสนอให้เป็นของเหลวทำงานสำหรับเครื่องยนต์จรวดไอออนและสารหล่อเย็นสำหรับโรงไฟฟ้านิวเคลียร์

โซเดียมยังใช้ในหลอดปล่อยก๊าซสูงและก๊าซสูงอีกด้วย ความดันต่ำ(NLVD และ NLND) หลอดไฟ NLVD ชนิด DNaT (Arc Sodium Tubular) มีการใช้กันอย่างแพร่หลายมากค่ะ ไฟถนน- พวกมันเปล่งแสงสีเหลืองสดใส อายุการใช้งานของหลอด HPS คือ 12-24,000 ชั่วโมง ดังนั้นหลอดปล่อยก๊าซประเภท HPS จึงขาดไม่ได้สำหรับระบบแสงสว่างในเมือง สถาปัตยกรรม และอุตสาหกรรม นอกจากนี้ยังมีหลอดไฟ DNaS, DNaMT (Arc Sodium Matte), DNaZ (Arc Sodium Mirror) และ DNaTBR (Arc Sodium Tubular Without Mercury)

โลหะโซเดียมถูกนำมาใช้ใน การวิเคราะห์เชิงคุณภาพสารอินทรีย์ โลหะผสมของโซเดียมและสารทดสอบจะถูกทำให้เป็นกลาง เอทานอล,เติมน้ำกลั่นสองสามมิลลิลิตรแล้วแบ่งออกเป็น 3 ส่วน การทดสอบของ J. Lassaigne (1843) มุ่งเป้าไปที่การหาไนโตรเจน ซัลเฟอร์ และฮาโลเจน (การทดสอบ Beilstein)

— โซเดียมคลอไรด์ (เกลือแกง) เป็นสารปรุงแต่งรสและสารกันบูดที่ใช้ที่เก่าแก่ที่สุด
— โซเดียมอะไซด์ (Na 3 N) ถูกใช้เป็นสารไนไตรด์ในโลหะวิทยาและในการผลิตตะกั่วอะไซด์
— โซเดียมไซยาไนด์ (NaCN) ใช้ในวิธีการไฮโดรเมทัลโลจิคัลในการชะทองออกจากหิน เช่นเดียวกับในกระบวนการไนโตรคาร์บูไรเซชันของเหล็ก และการชุบด้วยไฟฟ้า (การทำเงิน การปิดทอง)
— โซเดียมคลอเรต (NaClO 3) ใช้ในการทำลายพืชพรรณที่ไม่ต้องการบนรางรถไฟ

บทบาททางชีวภาพ

โซเดียมมีอยู่ในร่างกาย ส่วนใหญ่ภายนอกเซลล์ (มากกว่าในไซโตพลาสซึมประมาณ 15 เท่า) ความแตกต่างนี้ถูกรักษาไว้โดยปั๊มโซเดียม-โพแทสเซียม ซึ่งจะสูบโซเดียมที่ติดอยู่ภายในเซลล์ออกมา

กันด้วยโพแทสเซียมโซเดียมทำหน้าที่ดังต่อไปนี้:
การสร้างเงื่อนไขสำหรับการเกิดศักยภาพของเยื่อหุ้มเซลล์และการหดตัวของกล้ามเนื้อ
รักษาความเข้มข้นของออสโมติกในเลือด
รักษาสมดุลของกรด-เบส
การทำให้สมดุลของน้ำเป็นปกติ
รับประกันการขนส่งเมมเบรน
กระตุ้นการทำงานของเอนไซม์หลายชนิด

โซเดียมพบได้ในอาหารเกือบทุกชนิด แม้ว่าร่างกายจะได้รับประโยชน์ส่วนใหญ่จากเกลือแกงก็ตาม การดูดซึมส่วนใหญ่เกิดขึ้นในกระเพาะอาหารและลำไส้เล็ก วิตามินดีช่วยเพิ่มการดูดซึมโซเดียม อย่างไรก็ตาม อาหารที่มีรสเค็มมากเกินไปและอาหารที่มีโปรตีนสูงจะรบกวนการดูดซึมตามปกติ ปริมาณโซเดียมที่รับประทานจากอาหารจะแสดงปริมาณโซเดียมในปัสสาวะ อาหารที่อุดมด้วยโซเดียมมีลักษณะการขับถ่ายแบบเร่ง

การขาดโซเดียมในผู้อดอาหาร อาหารที่สมดุลไม่ได้เกิดในมนุษย์ แต่ปัญหาบางอย่างอาจเกิดขึ้นได้กับการรับประทานอาหารมังสวิรัติ การขาดสารอาหารชั่วคราวอาจเกิดจากการใช้ยาขับปัสสาวะ ท้องเสีย เหงื่อออกมากเกินไป หรือดื่มน้ำมากเกินไป อาการของการขาดโซเดียม ได้แก่ น้ำหนักลด การอาเจียน มีแก๊สในทางเดินอาหาร และการดูดซึมบกพร่อง กรดอะมิโนและโมโนแซ็กคาไรด์- การขาดสารอาหารในระยะยาวทำให้เกิดตะคริวของกล้ามเนื้อและปวดเส้นประสาท

โซเดียมส่วนเกินทำให้เกิดอาการบวมที่ขาและใบหน้า รวมถึงการขับโพแทสเซียมออกทางปัสสาวะเพิ่มขึ้น ปริมาณเกลือสูงสุดที่ไตสามารถแปรรูปได้คือประมาณ 20-30 กรัม หากปริมาณเกลือมากก็เป็นอันตรายถึงชีวิตได้

สารประกอบโซเดียม

โซเดียม เนเทรียม นา (11)
ชื่อโซเดียม - โซเดียม นาเทรียมมาจากคำโบราณที่ใช้กันทั่วไปในอียิปต์ ในหมู่ชาวกรีกโบราณ (vixpov) และโรมัน พบในพลินี (ไนตรอน) และนักเขียนโบราณคนอื่นๆ และสอดคล้องกับภาษาฮีบรูเนเตอร์ ในอียิปต์โบราณ นาตรอนหรือไนตรอนมักเรียกว่าอัลคาไลที่ได้ไม่เพียงแต่จากทะเลสาบโซดาตามธรรมชาติเท่านั้น แต่ยังมาจากเถ้าพืชด้วย มันถูกใช้สำหรับซักผ้า ทำเคลือบ และมัมมี่ศพ ในยุคกลาง ชื่อไนตรอน (ไนตรอน, นาตรอน, นาตารอน) รวมถึงโบรอน (บอรัค) ก็นำไปใช้กับดินประสิว (ไนทรัม) ด้วยเช่นกัน นักเล่นแร่แปรธาตุชาวอาหรับเรียกว่าอัลคาไลอัลคาไล ด้วยการค้นพบดินปืนในยุโรป ดินประสิว (Sal Petrae) เริ่มมีความแตกต่างจากด่างอย่างเคร่งครัดและในศตวรรษที่ 17 แยกแยะได้แล้วระหว่างด่างไม่ระเหยหรือด่างคงที่กับด่างระเหย (ด่างระเหย) ในเวลาเดียวกัน เกิดความแตกต่างระหว่างผัก (ผักอัลคาไลฟิกซ์um - โปแตช) และแร่ธาตุอัลคาไล (แร่อัลคาไลฟิกซ์ซัม - โซดา)

ในช่วงปลายศตวรรษที่ 18 Klaproth แนะนำชื่อ Natron หรือโซดาสำหรับแร่อัลคาไล และสำหรับอัลคาไลผัก Lavoisier ไม่ได้ใส่อัลคาไลไว้ใน "ตารางของวัตถุธรรมดา" ซึ่งบ่งชี้ในบันทึกย่อว่าสิ่งเหล่านี้อาจเป็นสารที่ซับซ้อนซึ่งครั้งหนึ่ง สักวันหนึ่งพวกมันก็จะสลายไป แท้จริงแล้วในปี ค.ศ. 1807 เดวี่ โดยอิเล็กโทรไลซิสของอัลคาไลของแข็งที่ชุบเล็กน้อย ทำให้ได้โลหะอิสระ - โพแทสเซียมและโซเดียม เรียกพวกมันว่าโพแทสเซียมและโซเดียม ในปีต่อมา กิลเบิร์ต ผู้จัดพิมพ์พงศาวดารฟิสิกส์อันโด่งดัง เสนอให้เรียกโลหะชนิดใหม่ว่า โพแทสเซียม และโซเดียม (โซเดียม) Berzelius ย่อชื่อหลังเป็น "โซเดียม" (Natrium) ในตอนต้นของศตวรรษที่ 19 ในรัสเซีย โซเดียมเรียกว่าโซดา (Dvigubsky, 182i; Solovyov, 1824); Strakhov เสนอชื่อ sod (1825) ตัวอย่างเช่นเกลือโซเดียมถูกเรียกว่าโซดาซัลเฟต, โซดาไฮโดรคลอริกและในเวลาเดียวกันโซดาอะซิติก (Dvigubsky, 1828) เฮสส์ตามตัวอย่างของ Berzelius ได้แนะนำชื่อโซเดียม

ต้นศตวรรษที่ 19 โซเดียมเรียกว่าโซเดียม ชื่อนี้ตั้งให้กับธาตุนี้โดยฮัมฟรีย์ เดวี ซึ่งสามารถแยกโลหะออกจากอัลคาไลได้ นักเคมีทำให้มันชื้นเล็กน้อยและนำไปผ่านกระบวนการอิเล็กโทรลิซิส วิลเฮล์ม ฮิลเบิร์ต แนะนำให้เปลี่ยนชื่อธาตุที่ฮัมฟรีย์ค้นพบ

นี่คือผู้เขียน "พงศาวดารของฟิสิกส์" อันโด่งดัง นักวิทยาศาสตร์เริ่มเรียกโซเดียมโซเดียม งานดำเนินต่อไปโดย Jens Berzelius นักเคมีจากสวีเดนแนะนำตัวย่อ โซเดียม.เนื้อหาถัดไปของเราเกี่ยวกับคุณสมบัติและบทบาทของโลหะนี้ในชีวิตของผู้คน

คุณสมบัติทางเคมีและกายภาพของโซเดียม

องค์ประกอบนี้รวมอยู่ในกลุ่มย่อยหลักของกลุ่มที่ 1 ซึ่งครองตำแหน่งที่ 11 โลหะทั้งหมดในคอลัมน์จึงมีความเป็นด่าง โซเดียม. น้ำโต้ตอบกับเขา เกิดเป็นด่างกัดกร่อน คุณสมบัติทั่วไปอีกประการหนึ่งของโลหะในกลุ่มคือการมีอิเล็กตรอนเพียง 1 ตัวในวงโคจรรอบนอกของอะตอม

ทำให้โซเดียมเป็นตัวรีดิวซ์ที่ทรงพลัง องค์ประกอบจะบริจาคอิเล็กตรอนระดับนอกได้อย่างง่ายดาย ซึ่งจะทำให้สถานะออกซิเดชันเพิ่มขึ้น อะตอมมาถึงเปลือกที่สมบูรณ์ของระดับก่อนหน้า

กิจกรรมที่ลดลงเป็นสาเหตุของการไม่มีโลหะบริสุทธิ์ในธรรมชาติ คุณสามารถค้นหาการเชื่อมต่อเท่านั้น ดังนั้น, โซเดียมคลอไรด์- นี่คือเกลือแกง โซเดียมคาร์บอเนต– เบกกิ้งโซดา- ดังนั้นจึงไม่ใช่เพื่ออะไรเลยที่โลหะนี้ถูกเรียกว่าโซเดียมแต่เดิม

มันอาจจะเรียกว่าเนเทอร์ก็ได้ ภายใต้ชื่อนี้เนื้อหาดังกล่าวปรากฏในพันธสัญญาเดิม ส่วนผู้คนเริ่มใช้มันในสมัยยุคหินเก่า นั่นคือประมาณ 6,000 ปีที่แล้ว

มีพลังมากที่สุด ปฏิกิริยาของโซเดียมไม่เพียงแต่กับน้ำเท่านั้น แต่ยังรวมไปถึงอโลหะทั้งหมดด้วย เพื่อให้ได้องค์ประกอบที่ละเอียดอ่อนจากตัวรีดิวซ์ที่ใช้งานอยู่องค์ประกอบที่ 11 จะถูกรวมเข้าด้วยกัน เกิดการรวมตัวกัน

ในทางกลับกันหากจำเป็นต้องเพิ่มความก้าวร้าวของโซเดียมก็จะมีการเติมออกซิเจนเข้าไป ผลลัพธ์ที่ได้คือเปอร์ออกไซด์ซึ่งเป็นตัวออกซิไดซ์ที่ทรงพลัง ในชั้นบรรยากาศ สารส่วนใหญ่จะติดไฟ

ความยากและ “ตัวละคร” โซเดียมไฮดรอกไซด์- มันถูกเรียกว่ากัดกร่อน สารประกอบดังกล่าวกัดกร่อนผ้า ผิวหนัง และสารอินทรีย์และวัสดุอื่นๆ ที่ผลิตขึ้นจากสารดังกล่าว จริงอยู่ในอากาศ โซเดียมไฮดรอกไซด์จับ คาร์บอนไดออกไซด์และถูกทำให้เป็นกลางกลายเป็นคาร์บอเนต

เมื่อฮัมฟรีย์ เดวีพยายามแยกตัวออกมา โซเดียมบริสุทธิ์โลกได้เรียนรู้ว่าภายนอกเขาเป็นอย่างไร โลหะเป็นสีขาวเงิน ส่วนที่บางมีโทนสีม่วง สูตรโซเดียมทำให้นุ่มและยืดหยุ่นได้

สามารถตัดด้วยมีดธรรมดาและส่องบนพื้นผิวเลื่อนของใบมีดได้ องค์ประกอบมีจุดหลอมเหลวต่ำ - 97 องศา โซเดียมเดือดที่ 883 ในระดับเซลเซียส

โลหะบริสุทธิ์นำกระแสและความร้อนได้ดีและมีความหนาแน่นไม่มาก ตัวบ่งชี้สำหรับองค์ประกอบที่ 11 น้อยกว่าหนึ่ง ซึ่งไม่ได้ลดน้ำหนักของโซเดียมในกระบวนการทางชีวภาพ

โลหะพบได้ทั้งในพืชและเนื้อเยื่อของสัตว์ ดังนั้นในร่างกายมนุษย์ สารละลายโซเดียม– ส่วนหนึ่งของพลาสมาในเลือด ระบบย่อยอาหารและน้ำเหลือง

ตัวอย่างเช่น แรงดันออสโมติกจะถูกรักษาไว้อย่างแม่นยำโดยองค์ประกอบที่ 11 มันถูกใช้ไม่เพียงแต่โดยธรรมชาติเท่านั้น แต่ยังถูกใช้โดยมนุษย์ด้วย มวลของโซเดียมตัวอย่างเช่นเพื่อวัตถุประสงค์ทางอุตสาหกรรม ที่? เราจะพูดถึงเรื่องนี้ในบทถัดไป

การใช้โซเดียม

ในธรรมชาติ ธาตุดังกล่าวจะมีไอโซโทปเสถียรเพียงไอโซโทปเดียวเท่านั้น เลขมวลของมันคือ 23 มีการสร้างไอโซโทปอีก 15 ไอโซโทปภายใต้สภาวะเทียม พวกมันไม่เสถียร ส่วนใหญ่ถูกทำลายภายในไม่กี่นาที ข้อยกเว้น: - วันที่ 22 และ 24 น.

ครึ่งชีวิตของไอโซโทปเหล่านี้มีความสำคัญ อันแรกกินเวลา 2.5 ปีโดยปล่อยโพซิตรอนอย่างแข็งขันซึ่งให้บริการด้านวิทยาศาสตร์ ครึ่งชีวิตของวินาทีคือ 15 ชั่วโมง เพียงพอที่จะให้บริการยาและช่วยเหลือผู้ป่วยมะเร็งเม็ดเลือดขาว

ในด้านพลังงานนิวเคลียร์ โซเดียมได้กลายเป็นสารหล่อเย็น “การวิ่งขึ้น” ระหว่างจุดหลอมเหลวและจุดเดือดของธาตุนั้นมีประโยชน์ ตัวอย่างเช่น ช่วงอุณหภูมิ 800 องศาเซลเซียส ช่วยให้สามารถเติมโลหะอัลคาไลในวงจรพลังงานของเรือดำน้ำนิวเคลียร์ได้ โซเดียมจะรับความร้อนจากเครื่องปฏิกรณ์โดยไม่ต้องเดือด

สามารถรักษาอุณหภูมิให้อยู่ในขอบเขตที่เหมาะสมเนื่องจากการหมุนเวียนของโลหะเหลวระหว่างเครื่องปฏิกรณ์และเครื่องกำเนิดไอน้ำ ในระยะหลังเกิดขึ้น ระบายความร้อนด้วยโซเดียม,น้ำระเหย ปรากฎว่าหมุนกังหันโดยใช้พลังงานไอน้ำ แรงดันสูง.

ธาตุบริสุทธิ์ยังมีประโยชน์ในด้านโลหะวิทยาอีกด้วย มันมีบทบาทอะไรในนั้น? โซเดียม? คำแนะนำการใช้งานมีดังนี้: โลหะเสริมความแข็งแกร่งให้กับโลหะผสมที่มีสารตะกั่ว องค์ประกอบที่ 11 ประมาณ 1.5% ก็เพียงพอแล้ว โซเดียมยังถูกเติมลงในโลหะผสมของโลหะอื่นด้วย ไม่ใช่ความแข็งแกร่งอีกต่อไปที่ทำได้ แต่เป็นความทนไฟของส่วนผสม

สายไฟมีมูลค่าการกล่าวถึงในผลิตภัณฑ์ ซื้อโซเดียมเพราะผลผลิตที่ได้มีกำไรมากกว่าปกติ องค์ประกอบที่ 11 นำไฟฟ้าได้แย่กว่า 3 เท่า แต่โลหะอัลคาไลเบากว่า 9 เท่า

ข้อโต้แย้งนี้บังคับให้นักอุตสาหกรรมเปลี่ยนไปใช้บัสโซเดียมสำหรับกระแสสูง ลวดเส้นเล็กยังคงทำจากทองแดงตามปกติและ

ตอนนี้เกี่ยวกับบทบาท สารประกอบโซเดียม- เปอร์ออกไซด์ไม่เพียงแต่จุดไฟให้กับสารต่างๆ เท่านั้น แต่ยังสามารถฟอกผ้าได้อีกด้วย คนงานน้ำมันจำเป็นต้องใช้ไฮดรอกไซด์ของโลหะลำดับที่ 11 สารประกอบนี้ทำให้ผลิตภัณฑ์แปรรูปที่เป็นของเหลวบริสุทธิ์ ซื้อไฮดรอกไซด์เพื่อการผลิตด้วย พันธุ์ดูรัม ผงซักฟอก- หากไม่มีสารกัดกร่อนก็ไม่สามารถดูดซับไขมันที่อยู่ในนั้นได้

ในขณะเดียวกัน ผงสีขาวไร้กลิ่นก็ใช้ในการผลิตสิ่งทอด้วย ที่นี่เดิมพันอยู่ สารละลายโซเดียมคลอไรด์- สินค้าสามารถแบ่งเบาได้ทั้งแผ่นเขียนและผ้า รีเอเจนต์นิยมเรียกว่าสารฟอกขาว

โซเดียมเตตร้าบอเรตได้กลายเป็นวิธีรักษาโรคเชื้อราในช่องคลอดและการติดเชื้อในช่องคลอดอื่นๆ ซัลฟาซีป โซเดียม– ยาที่ช่วยในเรื่องเยื่อบุตาอักเสบและกระบวนการอักเสบอื่น ๆ ในดวงตา ยาแก้พิษจากเกลือและความมึนเมาทั่วไปของร่างกายคือ โซเดียมไธโอซัลเฟต.

อาหารเป็นที่รู้จักกันอย่างแพร่หลายว่าเป็นยารักษาอาการเสียดท้อง โซเดียมไบคาร์บอเนต– ด่างที่ทำให้กรดในกระเพาะเป็นกลาง องค์ประกอบที่ 11 ยังใช้สำหรับอาการท้องผูก ช่วยออก โซเดียมซัลเฟต.

นอกเหนือจากสาขาการแพทย์แล้ว องค์ประกอบนี้ยังมีคุณค่าในด้านความงามอีกด้วย กรดโซเดียม- ไม่มีอะไรมากไปกว่ากรดไฮยาลูโรนิก ช่วยรักษาผิวอ่อนเยาว์ มักจะฉีดเข้าไปในรอยพับและรอยย่นของจมูก กรดจะเข้ามาเติมเต็ม ในวัยหนุ่มสาว ร่างกายจะผลิตไฮยาลูโรเนต แต่เมื่ออายุมากขึ้น กระบวนการก็จะช้าลง คุณต้องจัดการยาจากภายนอก

ในภาพคืออาหารที่มีโซเดียม

มนุษยชาติเป็นคนแรกที่ชื่นชม เกลือโซเดียม- แต่ในศตวรรษที่ 21 พวกเขาได้เรียนรู้ถึงเสน่ห์ของโลหะในรูปไซยาไนด์ เธอช่วยผลิต อัญมณีถูกละลายในโซเดียมไซยาไนด์ จริงอยู่ แร่คอมโพสิตอื่นๆ บางชนิดก็ผ่านเข้าสู่สถานะของเหลวเช่นกัน

อย่างไรก็ตาม การแยกทองคำจากการหลอมที่ซับซ้อนนั้นง่ายกว่าการแยกจากมวลของแข็งอยู่แล้ว ในขั้นตอนสุดท้าย พวกเขาจะ "เชื่อมต่อ" และ... โลหะมีค่าจะถูกขุดขึ้นมา

การสกัดโซเดียม

หากต้องการธาตุบริสุทธิ์ก็ให้สกัดจากเกลือแกงธรรมดา พบเงินฝากในทุกทวีป หากมีทรัพยากรไม่เพียงพอ น้ำทะเลก็เป็นคลังเกลือ เลือกจาก โซเดียมคลอไรด์ประสบความสำเร็จโดยการละลายและอิเล็กโทรไลซิสตามมา แคโทดทำจากเหล็กหรือทองแดง แอโนดซื้อจาก

เติมโซเดียมฟลูออไรด์และโพแทสเซียมคลอไรด์ลงในเกลือ พวกเขาลดอุณหภูมิอ่อนตัวของวัตถุดิบจาก 800 เป็น 500 องศาเซลเซียส ซึ่งจะช่วยลดการสูญเสียโซเดียมผ่านการระเหย วิธีนี้มีประโยชน์เป็นสองเท่าเพราะพร้อมกับองค์ประกอบที่ 11 คลอรีนบริสุทธิ์ก็ถูกสกัดด้วย

ราคาโซเดียม

ราคาของสินค้าขึ้นอยู่กับสิ่งที่ซื้อ สารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์โลหะบริสุทธิ์ ซัลเฟตหรือสารประกอบอื่น ๆ ป้ายราคายังขึ้นอยู่กับว่าซื้อเช่นเป็นส่วนหนึ่งของยาหรือแยกกัน การใช้โซเดียมมีผู้ผลิตหลายแสนราย

ทุกคนมีความต้องการของตัวเอง สารบางชนิดสามารถหาได้ง่ายในรูปแบบเกือบสำเร็จรูป เช่น เกลือ ราคาประมาณ 10-20 รูเบิลต่อกิโลกรัม จะต้องสังเคราะห์สารประกอบโซเดียมอื่นๆ ซึ่งจะทำให้ต้นทุนเพิ่มขึ้น

ไม่ทางใดก็ทางหนึ่งมนุษยชาติก็พร้อมที่จะจ่ายผลประโยชน์ที่ได้รับจากองค์ประกอบที่ 11 การขุดของมันยังคงดำเนินอยู่และเห็นได้ชัดว่าจะไม่ลดลง

-องค์ประกอบกลุ่มย่อยหลักของกลุ่มแรกคาบที่สามของระบบธาตุเคมีของ D.I. Mendeleev โดยมีเลขอะตอม 11 แสดงด้วยสัญลักษณ์ Na (lat. Natrium) โซเดียมสารอย่างง่าย (หมายเลข CAS: 7440-23-5) เป็นโลหะอัลคาไลอ่อนที่มีสีเงินขาว

ประวัติและที่มาของชื่อ

แผนภาพอะตอมของโซเดียม

ใบเสร็จ

นา 2 CO 3 +2C=2Na+3CO

คุณสมบัติทางกายภาพ

โซเดียมโลหะที่เก็บไว้ในน้ำมันก๊าด

คุณสมบัติทางเคมี

2นา + 3N 2 = 2NaN 3

เมื่อมีออกซิเจนมากเกินไป จะเกิดโซเดียมเปอร์ออกไซด์ขึ้น

2นา + โอ 2 = นา 2 โอ 2

แอปพลิเคชัน

โลหะโซเดียมถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในเคมีเตรียมการและอุตสาหกรรมในฐานะตัวรีดิวซ์ที่รุนแรง รวมถึงในโลหะวิทยาด้วย โซเดียมใช้ในการผลิตแบตเตอรี่โซเดียมซัลเฟอร์ที่ใช้พลังงานสูง นอกจากนี้ยังใช้ในวาล์วไอเสียของรถบรรทุกเป็นตัวระบายความร้อน ในบางครั้ง โลหะโซเดียมจะถูกใช้เป็นวัสดุสำหรับสายไฟที่มีจุดประสงค์เพื่อส่งกระแสไฟฟ้าที่สูงมาก

ในโลหะผสมที่มีโพแทสเซียมอีกด้วย รูบิเดียมและซีเซียมใช้เป็นสารหล่อเย็นที่มีประสิทธิภาพสูง โดยเฉพาะองค์ประกอบของโลหะผสมคือโซเดียม 12% โพแทสเซียม 47 %, ซีเซียมร้อยละ 41 มีจุดหลอมเหลวต่ำเป็นประวัติการณ์ที่ -78 °C และได้รับการเสนอให้เป็นของเหลวทำงานสำหรับเครื่องยนต์จรวดไอออนและเป็นสารหล่อเย็นสำหรับโรงไฟฟ้านิวเคลียร์

โซเดียมยังใช้ในหลอดปล่อยแรงดันสูงและต่ำ (HPLD และ LPLD) หลอดไฟ NLVD ประเภท DNaT (Arc Sodium Tubular) มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในระบบไฟถนน พวกมันเปล่งแสงสีเหลืองสดใส อายุการใช้งานของหลอด HPS คือ 12-24,000 ชั่วโมง ดังนั้นหลอดปล่อยก๊าซประเภท HPS จึงขาดไม่ได้สำหรับระบบแสงสว่างในเมือง สถาปัตยกรรม และอุตสาหกรรม นอกจากนี้ยังมีหลอดไฟ DNaS, DNaMT (Arc Sodium Matte), DNaZ (Arc Sodium Mirror) และ DNaTBR (Arc Sodium Tubular Without Mercury)

โลหะโซเดียมใช้ในการวิเคราะห์เชิงคุณภาพของอินทรียวัตถุ โลหะผสมของโซเดียมและสารทดสอบจะถูกทำให้เป็นกลาง เอทานอล,เติมน้ำกลั่นสองสามมิลลิลิตรแล้วแบ่งออกเป็น 3 ส่วน การทดสอบของ J. Lassaigne (1843) มุ่งเป้าไปที่การหาไนโตรเจน ซัลเฟอร์ และฮาโลเจน (การทดสอบ Beilstein)

โซเดียมคลอไรด์ (เกลือแกง) เป็นสารปรุงแต่งรสและสารกันบูดที่ใช้ที่เก่าแก่ที่สุด
- โซเดียมอะไซด์ (Na 3 N) ถูกใช้เป็นสารไนไตรด์ในโลหะวิทยาและในการผลิตตะกั่วอะไซด์
- โซเดียมไซยาไนด์ (NaCN) ใช้ในวิธีการไฮโดรเมทัลโลจิคัลในการชะทองออกจากหิน เช่นเดียวกับในกระบวนการไนโตรคาร์บูไรเซชันของเหล็ก และการชุบด้วยไฟฟ้า (การทำเงิน การปิดทอง)
- โซเดียมคลอเรต (NaClO 3) ใช้ในการทำลายพืชพรรณที่ไม่พึงประสงค์บนรางรถไฟ

บทบาททางชีวภาพ

ในร่างกาย โซเดียมมักพบอยู่นอกเซลล์เป็นส่วนใหญ่ (มากกว่าในไซโตพลาสซึมประมาณ 15 เท่า) ความแตกต่างนี้รักษาได้โดยปั๊มโซเดียม-โพแทสเซียม ซึ่งจะสูบโซเดียมที่ติดอยู่ภายในเซลล์ออกมา

โซเดียม (ละติน Natrium สัญลักษณ์ Na) เป็นองค์ประกอบที่มีเลขอะตอม 11 และน้ำหนักอะตอม 22.98977 มันเป็นองค์ประกอบของกลุ่มย่อยหลักของกลุ่มแรกช่วงที่สามของระบบธาตุเคมีของ Dmitry Ivanovich Mendeleev โซเดียมสารเชิงเดี่ยวมีลักษณะอ่อน หลอมละลายได้ (ละลาย 97.86 °C) เหนียว น้ำหนักเบา (ความหนาแน่น 0.968 g/cm3) โลหะอัลคาไลสีเงินสีขาว

โซเดียมธรรมชาติประกอบด้วยไอโซโทปเพียง 1 ไอโซโทปซึ่งมีเลขมวล 23 ปัจจุบันรู้จักไอโซโทปทั้งหมด 15 ไอโซโทปและไอโซเมอร์นิวเคลียร์ 2 ตัว ไอโซโทปกัมมันตภาพรังสีที่ผลิตขึ้นโดยธรรมชาติจะมีครึ่งชีวิตน้อยกว่าหนึ่งนาที มีเพียงสองไอโซโทปเท่านั้นที่มีครึ่งชีวิตค่อนข้างยาว คือ 22Na ที่ปล่อยโพซิตรอน โดยมีครึ่งชีวิต 2.6 ปี ซึ่งใช้เป็นแหล่งของโพซิตรอนและใน การวิจัยทางวิทยาศาสตร์และ 24Na โดยมีครึ่งชีวิต 15 ชั่วโมง ใช้ในทางการแพทย์เพื่อวินิจฉัยและรักษาโรคมะเร็งเม็ดเลือดขาวบางรูปแบบ

โซเดียมเป็น การเชื่อมต่อต่างๆรู้จักกันมาตั้งแต่สมัยโบราณ โซเดียมคลอไรด์ (NaCl) หรือเกลือแกงเป็นหนึ่งในสารประกอบสำคัญที่สุด เชื่อกันว่ามนุษย์รู้จักในยุคหินใหม่ นั่นคือปรากฎว่ามนุษยชาติบริโภคโซเดียมคลอไรด์มานานกว่าหกพันปีแล้ว! ในพันธสัญญาเดิมมีการกล่าวถึงสารที่เรียกว่า "เนเทอร์" ซึ่งใช้เป็นผงซักฟอก เป็นไปได้มากว่ามันคือโซดา ซึ่งเป็นโซเดียมคาร์บอเนตที่พบในน่านน้ำของทะเลสาบเกลือในอียิปต์

ในศตวรรษที่ 18 นักเคมีทราบแล้วว่าสารประกอบโซเดียมจำนวนมากมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการแพทย์และอุตสาหกรรมสิ่งทอ (สำหรับการย้อมผ้าและการฟอกหนัง) อย่างไรก็ตาม ฮัมฟรีย์ เดวี นักเคมีชาวอังกฤษได้รับโซเดียมโลหะในปี 1807 เท่านั้น

การประยุกต์ใช้โซเดียมที่สำคัญที่สุดคือพลังงานนิวเคลียร์ โลหะวิทยา และอุตสาหกรรมการสังเคราะห์สารอินทรีย์ ในพลังงานนิวเคลียร์ โซเดียมและโลหะผสมกับโพแทสเซียมถูกใช้เป็นสารหล่อเย็นโลหะเหลว ในโลหะวิทยานั้นจะได้โลหะทนไฟจำนวนหนึ่งโดยวิธีโลหะโซเดียม โดยการลด KOH ด้วยโซเดียมโพแทสเซียมจะถูกแยกออก นอกจากนี้โซเดียมยังใช้เป็นสารเติมแต่งที่ช่วยเสริมความแข็งแกร่งให้กับโลหะผสมตะกั่ว ในอุตสาหกรรมการสังเคราะห์สารอินทรีย์ โซเดียมถูกใช้ในการผลิตสารหลายชนิด โซเดียมทำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาในการผลิตโพลีเมอร์อินทรีย์บางชนิด การเชื่อมต่อที่สำคัญโซเดียม - โซเดียมออกไซด์ Na2O, โซเดียมเปอร์ออกไซด์ Na2O2 และโซเดียมไฮดรอกไซด์ NaOH โซเดียมเปอร์ออกไซด์ใช้สำหรับฟอกผ้าและฟื้นฟูอากาศในห้องแยก โซเดียมไฮดรอกไซด์เป็นหนึ่งในผลิตภัณฑ์พื้นฐานที่สำคัญที่สุด อุตสาหกรรมเคมี- ถูกใช้ในปริมาณมหาศาลเพื่อทำให้ผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมบริสุทธิ์ นอกจากนี้ โซเดียมไฮดรอกไซด์ยังใช้กันอย่างแพร่หลายในสบู่ กระดาษ สิ่งทอ และอุตสาหกรรมอื่นๆ ตลอดจนในการผลิตเส้นใยประดิษฐ์

โซเดียมก็เป็นหนึ่งในนั้น องค์ประกอบสำคัญมีส่วนร่วมในการเผาผลาญแร่ธาตุของสัตว์และมนุษย์ ใน ร่างกายมนุษย์โซเดียมในรูปของเกลือที่ละลายน้ำได้ (คลอไรด์, ฟอสเฟต, ไบคาร์บอเนต) พบส่วนใหญ่ในของเหลวนอกเซลล์ - พลาสมาในเลือด, น้ำเหลือง, น้ำย่อย ความดันออสโมติกของพลาสมาในเลือดจะคงอยู่ในระดับที่ต้องการ สาเหตุหลักมาจากโซเดียมคลอไรด์

อาการของการขาดโซเดียม ได้แก่ น้ำหนักลด การอาเจียน การเกิดก๊าซในทางเดินอาหาร และการดูดซึมกรดอะมิโนและโมโนแซ็กคาไรด์บกพร่อง การขาดสารอาหารในระยะยาวทำให้เกิดตะคริวของกล้ามเนื้อและปวดเส้นประสาท โซเดียมส่วนเกินทำให้เกิดอาการบวมที่ขาและใบหน้า รวมถึงการขับโพแทสเซียมออกทางปัสสาวะเพิ่มขึ้น

คุณสมบัติทางชีวภาพ

โซเดียมอยู่ในกลุ่มขององค์ประกอบมหภาคที่ร่วมกับองค์ประกอบขนาดเล็กมีบทบาทสำคัญในการเผาผลาญแร่ธาตุของสัตว์และมนุษย์ องค์ประกอบขนาดใหญ่มีอยู่ในร่างกายในปริมาณที่มีนัยสำคัญโดยเฉลี่ย 0.1 ถึง 0.9% ของน้ำหนักตัว ปริมาณโซเดียมในร่างกายของผู้ใหญ่คือ 55-60 กรัมต่อน้ำหนัก 70 กิโลกรัม องค์ประกอบหมายเลข 11 ส่วนใหญ่พบในของเหลวนอกเซลล์: ในเลือด - 160-240 มก., ในพลาสมา - 300-350 มก., ในเม็ดเลือดแดง - 50-130 มก. เนื้อเยื่อกระดูกมีโซเดียมมากถึง 180 มก. เคลือบฟันจะสมบูรณ์ยิ่งขึ้นในองค์ประกอบหลักนี้ - 250 มก. มีความเข้มข้นถึง 250 มก. ในปอด และ 185 มก. ของโซเดียมในหัวใจ เนื้อเยื่อของกล้ามเนื้อมีโซเดียมประมาณ 75 มก.

หน้าที่หลักของโซเดียมในร่างกายของคน สัตว์ และแม้แต่พืชคือการรักษาสมดุลของเกลือ-น้ำในเซลล์ ควบคุมแรงดันออสโมติก และความสมดุลของกรด-เบส ด้วยเหตุนี้ ปริมาณโซเดียมในเซลล์พืชจึงค่อนข้างสูง (ประมาณ 0.01% โดยน้ำหนักเปียก) โซเดียมสร้างแรงดันออสโมติกสูงในน้ำนมของเซลล์ และมีส่วนช่วยในการสกัดน้ำออกจากดิน ในร่างกายมนุษย์และสัตว์ โซเดียมมีหน้าที่ในการทำให้กิจกรรมประสาทและกล้ามเนื้อเป็นปกติ (มีส่วนร่วมในการนำกระแสประสาทตามปกติ) และรักษาสิ่งที่จำเป็น แร่ธาตุในเลือดอยู่ในสภาพละลาย โดยทั่วไปบทบาทของโซเดียมในการควบคุมการเผาผลาญจะกว้างกว่ามากเนื่องจากองค์ประกอบนี้จำเป็นต่อการเจริญเติบโตและสภาพของร่างกายตามปกติ โซเดียมมีบทบาทเป็น "สารส่งสาร" โดยส่งสารต่างๆ ไปยังแต่ละเซลล์ เช่น น้ำตาลในเลือด ป้องกันการเกิดความร้อนหรือโรคลมแดดและยังมีฤทธิ์ขยายหลอดเลือดอย่างเห็นได้ชัด

โซเดียมมีปฏิกิริยาโต้ตอบกับองค์ประกอบอื่น ๆ ดังนั้นจึงป้องกันการรั่วไหลของของเหลวเมื่อใช้ร่วมกับคลอรีน หลอดเลือดเข้าไปในเนื้อเยื่อที่อยู่ติดกัน อย่างไรก็ตาม "หุ้นส่วน" หลักของโซเดียมคือโพแทสเซียมซึ่งพวกมันทำหน้าที่ส่วนใหญ่ข้างต้นโดยให้ความร่วมมือ ปริมาณโซเดียมที่เหมาะสมในแต่ละวันสำหรับเด็กคือ 600 ถึง 1,700 มิลลิกรัม สำหรับผู้ใหญ่ 1,200 ถึง 2,300 มิลลิกรัม เทียบเท่ากับเกลือแกง (แหล่งโซเดียมที่ได้รับความนิยมและเข้าถึงได้มากที่สุด) จะเท่ากับ 3-6 กรัมต่อวัน (เกลือแกง 100 กรัมมีโซเดียม 40 กรัม) ความต้องการรายวันในโซเดียมส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับปริมาณเกลือที่สูญเสียไปทางเหงื่อ และอาจมี NaCl สูงถึง 10 กรัม โซเดียมพบได้ในผลิตภัณฑ์เกือบทั้งหมด (ในปริมาณมากในขนมปังข้าวไรย์ ไข่ไก่ ชีสแข็ง เนื้อวัว และนม) แต่ร่างกายได้รับโซเดียมส่วนใหญ่จากเกลือแกง การดูดซึมขององค์ประกอบที่สิบเอ็ดส่วนใหญ่เกิดขึ้นในกระเพาะอาหารและลำไส้เล็กซึ่งมีวิตามินดีมีส่วนช่วย การดูดซึมดีขึ้นโซเดียม ในขณะเดียวกัน อาหารที่อุดมไปด้วยโปรตีนและมีรสเค็มเป็นพิเศษอาจทำให้ดูดซึมได้ยาก ความเข้มข้นของโซเดียมไอออนในร่างกายส่วนใหญ่ควบคุมโดยฮอร์โมนของต่อมหมวกไต - อัลโดสเตอโรน ไตจะเก็บหรือปล่อยโซเดียม ขึ้นอยู่กับว่าบุคคลนั้นใช้โซเดียมในทางที่ผิดหรือไม่ได้รับโซเดียมเพียงพอหรือไม่ ด้วยเหตุนี้ภายใต้สภาวะภายนอกปกติและ การดำเนินงานที่เหมาะสมการขาดหรือส่วนเกินของโซเดียมไม่สามารถเกิดขึ้นได้ในไต การขาดองค์ประกอบนี้อาจเกิดขึ้นได้กับการรับประทานอาหารมังสวิรัติจำนวนหนึ่ง นอกจากนี้ ผู้ที่ประกอบอาชีพที่ต้องออกกำลังกายหนักและนักกีฬาต้องทนทุกข์ทรมานจากการสูญเสียโซเดียมอย่างหนักผ่านทางเหงื่อ การขาดโซเดียมอาจเกิดขึ้นได้จากพิษต่างๆ ตามมาด้วยเหงื่อออกมาก อาเจียน และท้องร่วง อย่างไรก็ตามความไม่สมดุลดังกล่าวสามารถแก้ไขได้อย่างง่ายดาย น้ำแร่ซึ่งร่างกายไม่เพียงได้รับโซเดียมเท่านั้น แต่ยังได้รับอีกด้วย จำนวนหนึ่งเกลือแร่อื่นๆ (โพแทสเซียม คลอรีน และลิเธียม)

เมื่อขาดโซเดียม (ภาวะโซเดียมในเลือดต่ำ) อาการต่างๆ เช่น เบื่ออาหาร ความรู้สึกรับรสลดลง ปวดท้อง คลื่นไส้ อาเจียน แก๊สเกิดขึ้น และผลทั้งหมดนี้ทำให้น้ำหนักลดลงอย่างรุนแรง การขาดสารอาหารในระยะยาวทำให้เกิดตะคริวและปวดเส้นประสาท: ผู้ป่วยอาจประสบปัญหาในการทรงตัวขณะเดิน เวียนศีรษะและเหนื่อยล้า และอาจเกิดภาวะช็อกได้ อาการของการขาดโซเดียมยังรวมถึงปัญหาด้านความจำ อารมณ์เปลี่ยนแปลงกะทันหัน และภาวะซึมเศร้า

โซเดียมที่มากเกินไปทำให้เกิดการกักเก็บน้ำในร่างกาย ซึ่งส่งผลให้ความหนาแน่นของเลือดเพิ่มขึ้น ส่งผลให้ความดันโลหิต (ความดันโลหิตสูง) อาการบวมน้ำ และโรคหลอดเลือดเพิ่มขึ้น นอกจากนี้โซเดียมส่วนเกินยังส่งผลให้มีการขับโพแทสเซียมออกทางปัสสาวะเพิ่มขึ้น ปริมาณเกลือสูงสุดที่ไตสามารถแปรรูปได้คือประมาณ 20-30 กรัม หากปริมาณเกลือมากก็เป็นอันตรายถึงชีวิตได้!

การเตรียมโซเดียมจำนวนมากใช้ในการแพทย์โดยที่ใช้กันมากที่สุดคือโซเดียมซัลเฟต, คลอไรด์ (สำหรับการสูญเสียเลือด, การสูญเสียของเหลว, อาเจียน); ไธโอซัลเฟต Na2S2O3∙5H2O (สารต้านการอักเสบและต้านพิษ); บอเรต Na2B4O7∙10H2O (น้ำยาฆ่าเชื้อ); ไบคาร์บอเนต NaHCO3 (เป็นเสมหะเช่นเดียวกับการล้างและล้างจมูกอักเสบ, กล่องเสียงอักเสบ)

เกลือแกงซึ่งเป็นเครื่องปรุงอาหารที่มีคุณค่าและไม่อาจทดแทนได้ เป็นที่รู้จักในสมัยโบราณ ในปัจจุบัน โซเดียมคลอไรด์เป็นผลิตภัณฑ์ราคาถูก เมื่อรวมกับถ่านหิน หินปูน และกำมะถัน จึงเป็นหนึ่งในวัตถุดิบแร่ที่เรียกว่า “บิ๊กโฟร์” ซึ่งจำเป็นที่สุดสำหรับอุตสาหกรรมเคมี แต่มีหลายครั้งที่เกลือมีราคาเท่ากับทองคำ ตัวอย่างเช่นใน โรมโบราณลีเจียนแนร์มักไม่ได้รับค่าตอบแทนเป็นเงิน แต่เป็นเกลือ จึงเป็นที่มาของคำว่าทหาร ใน เคียฟ มาตุภูมิเกลือถูกส่งมาจากภูมิภาคคาร์เพเทียน เช่นเดียวกับจากทะเลสาบเกลือและปากแม่น้ำของทะเลดำและทะเลอาซอฟ การสกัดและการจัดส่งมีราคาแพงมากจนต้องเสิร์ฟบนโต๊ะของแขกผู้สูงศักดิ์เท่านั้นในงานเลี้ยงฉลอง ในขณะที่คนอื่น ๆ ก็ "ส่งเสียงพูด" ออกไป แม้หลังจากการผนวกอาณาจักร Astrakhan ซึ่งมีทะเลสาบที่มีเกลือของภูมิภาคแคสเปียนไปยัง Rus' ราคาเกลือก็ไม่ลดลงซึ่งทำให้เกิดความไม่พอใจในกลุ่มประชากรที่ยากจนที่สุดซึ่งกลายเป็นการจลาจลที่เรียกว่า จลาจลเกลือ (1648) ในปี ค.ศ. 1711 พระเจ้าปีเตอร์ที่ 1 ทรงริเริ่มการผูกขาดการค้าเกลือในฐานะวัตถุดิบที่มีความสำคัญเชิงกลยุทธ์ สิทธิพิเศษในการค้าเกลือเพื่อรัฐดำเนินไปจนถึงปี ค.ศ. 1862 ประเพณีโบราณในการทักทายแขกด้วย "ขนมปังและเกลือ" ยังคงได้รับการอนุรักษ์ไว้ ซึ่งหมายถึงการแบ่งปันสิ่งที่มีค่าที่สุดในบ้าน

ทุกคนตระหนักดีถึงสำนวนนี้:“ หากต้องการรู้จักบุคคลหนึ่งคุณต้องกินเกลือหนึ่งปอนด์กับเขา” แต่มีเพียงไม่กี่คนที่นึกถึงความหมายของวลีนี้ คาดว่าคนๆ หนึ่งบริโภคโซเดียมคลอไรด์มากถึง 8 กิโลกรัมต่อปี ปรากฎว่าบทกลอนบอกเป็นนัยว่าเพียงหนึ่งปี - หลังจากนั้นคนสองคนสามารถรับประทานเกลือได้หนึ่งปอนด์ (16 กก.) ในช่วงเวลานี้

ค่าการนำไฟฟ้าของโซเดียมต่ำกว่าค่าการนำไฟฟ้าของทองแดงถึงสามเท่า อย่างไรก็ตาม โซเดียมเบากว่าถึงเก้าเท่า ดังนั้นปรากฎว่าหากมีลวดโซเดียมอยู่ จะมีราคาต่ำกว่าลวดทองแดง จริงอยู่มีบัสบาร์เหล็กเติมโซเดียมที่ออกแบบมาสำหรับกระแสสูง

คาดว่าเกลือสินเธาว์ในปริมาณเทียบเท่ากับปริมาณโซเดียมคลอไรด์ในมหาสมุทรโลกจะมีปริมาตร 19 ล้านลูกบาศก์เมตร กม. (มากกว่าปริมาณรวมของทวีปอเมริกาเหนือเหนือระดับน้ำทะเล 50%) ปริซึมปริมาตรนี้ซึ่งมีพื้นที่ฐาน 1 km2 สามารถไปถึงดวงจันทร์ได้ 47 ครั้ง! เกลือที่สกัดจากน้ำทะเลสามารถครอบคลุมพื้นโลกทั้งหมดด้วยชั้น 130 เมตร! ขณะนี้การผลิตโซเดียมคลอไรด์จากน้ำทะเลทั้งหมดสูงถึง 6-7 ล้านตันต่อปี ซึ่งคิดเป็นประมาณหนึ่งในสามของการผลิตทั้งหมดของโลก

เมื่อโซเดียมเปอร์ออกไซด์ทำปฏิกิริยากับคาร์บอนไดออกไซด์ กระบวนการจะเกิดขึ้นซึ่งตรงกันข้ามกับการหายใจ:

2Na2O2 + 2CO2 → 2Na2CO3 + O2

ในระหว่างปฏิกิริยา คาร์บอนไดออกไซด์จะถูกจับและออกซิเจนจะถูกปล่อยออกมา ปฏิกิริยานี้พบการใช้งานบนเรือดำน้ำเพื่อการฟื้นฟูอากาศ

ข้อเท็จจริงที่น่าสนใจก่อตั้งขึ้นโดยนักวิทยาศาสตร์ชาวแคนาดา พวกเขาพบว่าในคนที่มีอารมณ์ฉุนเฉียวและหงุดหงิด โซเดียมจะถูกขับออกจากร่างกายอย่างรวดเร็ว ผู้คนที่สงบและเป็นมิตรรวมถึงผู้ที่มีอารมณ์เชิงบวกเช่นคู่รักจะซึมซับสารนี้ได้ดี

ด้วยความช่วยเหลือของโซเดียม ดาวหางเทียมถูกสร้างขึ้นที่ระยะทาง 113,000 กม. จากโลกเมื่อวันที่ 3 มกราคม พ.ศ. 2502 โดยการพ่นไอโซเดียมออกสู่อวกาศจากยานอวกาศโซเวียตที่บินไปยังดวงจันทร์ แสงจ้าของดาวหางโซเดียมทำให้สามารถกำหนดวิถีของเครื่องบินลำแรกที่ผ่านไปตามเส้นทางโลก-ดวงจันทร์ได้ชัดเจน

แหล่งที่มาที่มีโซเดียมจำนวนมาก ได้แก่ เกลือทะเลบริสุทธิ์ ซีอิ๊วคุณภาพ น้ำเกลือชนิดต่างๆ กะหล่ำปลีดอง,น้ำซุปเนื้อ. องค์ประกอบที่สิบเอ็ดมีอยู่ในปริมาณเล็กน้อยใน สาหร่ายทะเลหอยนางรม ปู แครอทและบีทรูทสด ชิโครี เซเลอรี่ และดอกแดนดิไลออน

เรื่องราว

สารประกอบโซเดียมธรรมชาติ - เกลือแกง NaCl และโซดา Na2CO3 - เป็นที่รู้จักของมนุษย์มาตั้งแต่สมัยโบราณ ชาวอียิปต์โบราณใช้โซดาธรรมชาติที่สกัดจากทะเลสาบโซดาในการดอง ฟอกผ้าใบ ปรุงอาหาร และทำสีและเคลือบ ชาวอียิปต์เรียกสารประกอบนี้ว่า neter อย่างไรก็ตาม คำนี้ใช้ไม่เพียงแต่กับโซดาธรรมชาติเท่านั้น แต่ยังรวมถึงด่างโดยทั่วไปด้วย รวมถึงที่ได้จากเถ้าพืชด้วย แหล่งที่มาของกรีก (อริสโตเติล, ดิโอโคไรด์) และโรมัน (พลูทาร์ก) ในเวลาต่อมาก็กล่าวถึงสารนี้เช่นกัน แต่ใช้ชื่อว่า "ไนตรอน" แล้ว พลินีผู้เฒ่านักประวัติศาสตร์ชาวโรมันโบราณเขียนว่าในสามเหลี่ยมปากแม่น้ำไนล์ โซดา (เขาเรียกว่า "ไนตรัม") ถูกแยกออกจากน้ำในแม่น้ำและขายเป็นชิ้นใหญ่ โซดาดังกล่าวมีสารเจือปนจำนวนมากโดยเฉพาะถ่านหินจึงมีสีเทาและบางครั้งก็เป็นสีดำ คำว่า "นาตรอน" ปรากฏในวรรณคดีอาหรับยุคกลาง ซึ่งค่อยๆ ใช้กันในศตวรรษที่ 17-18 คำว่า "natra" ถูกสร้างขึ้นนั่นคือฐานที่สามารถหาเกลือแกงได้ จากคำว่า "natra" เป็นชื่อสมัยใหม่ของธาตุ

ตัวย่อสมัยใหม่ "Na" และคำภาษาละติน "natrium" ถูกใช้ครั้งแรกในปี พ.ศ. 2354 โดยนักวิชาการและผู้ก่อตั้งสมาคมแพทย์แห่งสวีเดน Jens Jakob Berzelius เพื่อระบุเกลือแร่ธรรมชาติซึ่งรวมถึงโซดา คำศัพท์ใหม่นี้แทนที่ชื่อเดิมว่า "โซเดียม" ซึ่งนักเคมีชาวอังกฤษชื่อ ฮัมฟรีย์ เดวี เป็นคนแรกที่ได้รับโซเดียมในโลหะ เชื่อกันว่าเดวี่ได้รับคำแนะนำจากชื่อภาษาละตินสำหรับโซดา - "โซดา" แม้ว่าจะมีข้อสันนิษฐานอื่น: ในภาษาอาหรับมีคำว่า "สุดา" ซึ่งหมายถึงอาการปวดหัว ในสมัยโบราณโรคนี้ได้รับการรักษาด้วยโซดา เป็นที่น่าสังเกตว่าในหลายประเทศ ยุโรปตะวันตก(บริเตนใหญ่ ฝรั่งเศส อิตาลี) รวมทั้งในประเทศสหรัฐอเมริกา โซเดียม เรียกว่าโซเดียม

แม้ว่าสารประกอบโซเดียมจะเป็นที่รู้จักกันมานานแล้ว แต่ก็เป็นไปได้ที่จะได้โลหะในรูปแบบบริสุทธิ์ในปี 1807 โดยนักเคมีชาวอังกฤษ Humphry Davy โดยอิเล็กโทรไลซิสของโซเดียมไฮดรอกไซด์ NaOH ที่เป็นของแข็งที่ชุบเล็กน้อย ความจริงก็คือไม่สามารถรับโซเดียมได้โดยใช้วิธีการทางเคมีแบบดั้งเดิม - เนื่องจากมีกิจกรรมสูงของโลหะ แต่วิธีการของเดวี่นั้นล้ำหน้าความคิดทางวิทยาศาสตร์และ การพัฒนาทางเทคนิคของเวลานั้น ในตอนต้นของศตวรรษที่ 19 แหล่งกำเนิดกระแสไฟฟ้าที่เหมาะสมและใช้ได้จริงเพียงแหล่งเดียวคือคอลัมน์โวลตาอิก อันที่เดวี่ใช้มีแผ่นทองแดงและสังกะสี 250 คู่ กระบวนการที่อธิบายโดย D.I. Mendeleev ในงานชิ้นหนึ่งของเขามีความซับซ้อนมากและใช้พลังงานมาก: "โดยการเชื่อมต่อโซดาไฟเปียก (จากทองแดงหรือถ่านหิน) เข้ากับขั้วบวก (จากทองแดงหรือถ่านหิน) แล้วเจาะรูเข้าไปในนั้น เทปรอทเชื่อมต่อกับขั้วลบ ( แคโทด) ของคอลัมน์โวลตาอิกแรง เดวี่สังเกตว่าในปรอทเมื่อกระแสไหลผ่าน โลหะชนิดพิเศษจะละลาย มีความผันผวนน้อยกว่าปรอท และสามารถสลายน้ำได้ เกิดเป็นสารกัดกร่อนอีกครั้ง โซดา." เนื่องจากความเข้มข้นของพลังงานสูง วิธีการอัลคาไลน์จึงแพร่หลายทางอุตสาหกรรมเฉพาะใน ปลาย XIXศตวรรษ - ด้วยการกำเนิดของแหล่งพลังงานขั้นสูงมากขึ้นและในปี 1924 วิศวกรชาวอเมริกัน G. Downs ได้เปลี่ยนกระบวนการผลิตโซเดียมด้วยไฟฟ้าโดยพื้นฐานโดยแทนที่อัลคาไลด้วยเกลือแกงที่มีราคาถูกกว่ามาก

หนึ่งปีหลังจากการค้นพบของ Davy Joseph Gay-Lussac และ Louis Thénard ได้รับโซเดียมไม่ใช่จากอิเล็กโทรไลซิส แต่จากการทำปฏิกิริยาโซดาไฟกับเหล็กที่ถูกทำให้ร้อนจนถึงความร้อนสีแดง ต่อมา Sainte-Clair Deville ได้พัฒนาวิธีการรับโซเดียมโดยการลดโซดาด้วยถ่านหินเมื่อมีหินปูน

อยู่ในธรรมชาติ

โซเดียมเป็นหนึ่งในองค์ประกอบที่พบบ่อยที่สุด - อันดับที่หกในปริมาณเชิงปริมาณในธรรมชาติ (ของอโลหะมีเพียงออกซิเจนเท่านั้นที่พบได้ทั่วไป - 49.5% และซิลิคอน - 25.3%) และอันดับที่สี่ในบรรดาโลหะ (มีเพียงเหล็กเท่านั้นที่พบได้ทั่วไปมากกว่า - 5.08% อลูมิเนียม - 7 .5% และแคลเซียม - 3.39%) ตามการประมาณการต่างๆ คลาร์ก (ปริมาณเฉลี่ยในเปลือกโลก) มีตั้งแต่ 2.27% โดยมวลถึง 2.64% องค์ประกอบนี้ส่วนใหญ่พบได้ในอะลูมิโนซิลิเกตต่างๆ โซเดียมเป็นองค์ประกอบทั่วไปของเปลือกโลกตอนบน ซึ่งสามารถมองเห็นได้ง่ายตามระดับของปริมาณโลหะในหินต่างๆ ดังนั้นความเข้มข้นสูงสุดของโซเดียม - 2.77% โดยน้ำหนัก - อยู่ในหินอัคนีที่เป็นกรด (หินแกรนิตและอื่น ๆ อีกจำนวนหนึ่ง) ในหินพื้นฐาน (หินบะซอลต์และอื่น ๆ ที่คล้ายกัน) ปริมาณเฉลี่ยขององค์ประกอบที่สิบเอ็ดอยู่ที่ 1.94% โดยน้ำหนักแล้ว . หินเนื้อโลกอุลตร้ามาฟิคมีปริมาณโซเดียมต่ำที่สุดเพียง 0.57% ยากจนในองค์ประกอบที่สิบเอ็ดและ หินตะกอน(ดินเหนียวและหินดินดาน) - 0.66% โดยน้ำหนัก ไม่อุดมไปด้วยโซเดียมและดินส่วนใหญ่ - ปริมาณเฉลี่ยประมาณ 0.63%

เนื่องจากมีฤทธิ์ทางเคมีสูง โซเดียมจึงเกิดขึ้นในธรรมชาติโดยเฉพาะในรูปของเกลือ จำนวนแร่ธาตุโซเดียมที่ทราบทั้งหมดมีมากกว่าสองร้อยชนิด อย่างไรก็ตามไม่ใช่ทั้งหมดจะถือว่ามีความสำคัญที่สุดซึ่งเป็นแหล่งที่มาหลักสำหรับการผลิตโลหะอัลคาไลและสารประกอบของมัน เป็นเรื่องที่ควรค่าแก่การกล่าวถึง Halite (เกลือหิน) NaCl, มิราบิไลต์ (เกลือของ Glauber) Na2SO4 10H2O, ดินประสิวชิลี NaNO3, cryolite Na3, tincal (บอแรกซ์) Na2B4O7 ∙ 10H2O, โทรนา NaHCO3 ∙ Na2CO3 ∙ 2H2O, เนาไดต์ Na2SO4 รวมถึงซิลิเกตธรรมชาติ เช่น albite Na , nepheline Na ซึ่งมีธาตุอื่นนอกเหนือจากโซเดียม จากผลของการเปลี่ยนแปลงรูปร่างของ Na+ และ Ca2+ ซึ่งเนื่องมาจากรัศมีไอออนของพวกมันอยู่ใกล้กัน เฟลด์สปาร์โซเดียม-แคลเซียม (plagioclases) จึงก่อตัวขึ้นในหินอัคนี

โซเดียมเป็นหลัก องค์ประกอบโลหะในน้ำทะเล คาดว่าน่านน้ำในมหาสมุทรโลกประกอบด้วยเกลือโซเดียม 1.5 1,016 ตัน (ความเข้มข้นเฉลี่ยของเกลือที่ละลายน้ำได้ในน่านน้ำมหาสมุทรโลกอยู่ที่ประมาณ 35 ppm ซึ่งคิดเป็น 3.5% โดยน้ำหนัก ซึ่งโซเดียม คิดเป็น 1.07 %) ความเข้มข้นที่สูงเช่นนี้เกิดจากสิ่งที่เรียกว่าวัฏจักรโซเดียมในธรรมชาติ ความจริงก็คือโลหะอัลคาไลนี้ค่อนข้างถูกเก็บรักษาไว้ค่อนข้างน้อยในทวีปต่างๆ และถูกขนส่งทางน้ำในแม่น้ำไปยังทะเลและมหาสมุทรอย่างแข็งขัน ในระหว่างการระเหย เกลือโซเดียมจะสะสมอยู่ในทะเลสาบทะเลชายฝั่ง เช่นเดียวกับในทะเลสาบสเตปป์และทะเลทรายในทวีปซึ่งก่อตัวเป็นชั้นหินที่มีเกลือ เกลือโซเดียมที่สะสมที่คล้ายกันมีอยู่ในรูปแบบที่ค่อนข้างบริสุทธิ์ในทุกทวีป ซึ่งเป็นผลมาจากการระเหยของทะเลโบราณ กระบวนการเหล่านี้ยังคงเกิดขึ้นในยุคของเรา ตัวอย่าง ได้แก่ Salt Lake ที่ตั้งอยู่ในยูทาห์ (สหรัฐอเมริกา) Baskunchak (รัสเซีย เขต Akhtubinsky) ทะเลสาบเกลือของดินแดนอัลไต (รัสเซีย) รวมถึงทะเลเดดซีและสถานที่อื่น ๆ ที่คล้ายคลึงกัน

เกลือสินเธาว์ก่อตัวเป็นตะกอนใต้ดินขนาดใหญ่ (มักมีความหนาหลายร้อยเมตร) ซึ่งมี NaCl มากกว่า 90% แหล่งสะสมเกลือเชสเชียร์ทั่วไป (แหล่งหลักของโซเดียมคลอไรด์ในบริเตนใหญ่) ครอบคลุมพื้นที่ 60 x 24 กม. และมีเตียงเกลือหนาประมาณ 400 ม. เพียงอย่างเดียวคาดว่าจะมีมูลค่ามากกว่า 1,011 ตัน

นอกจากนี้ โซเดียมยังเป็นองค์ประกอบทางชีวภาพที่สำคัญ โดยพบได้ในสิ่งมีชีวิตในปริมาณค่อนข้างมาก (โดยเฉลี่ย 0.02% ส่วนใหญ่อยู่ในรูปของ NaCl) และมีอยู่ในสัตว์มากกว่าในพืช การมีอยู่ของโซเดียมถูกสร้างขึ้นในชั้นบรรยากาศสุริยะและอวกาศระหว่างดวงดาว ในชั้นบนของบรรยากาศ (ที่ระดับความสูงประมาณ 80 กิโลเมตร) มีการค้นพบชั้นอะตอมโซเดียม ความจริงก็คือที่ระดับความสูงดังกล่าวแทบไม่มีออกซิเจน ไอน้ำ และสารอื่น ๆ ที่โซเดียมจะทำปฏิกิริยากับโซเดียมได้เกือบทั้งหมด

แอปพลิเคชัน

โลหะโซเดียมและสารประกอบมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมต่างๆ เนื่องจากมีปฏิกิริยาสูง โลหะอัลคาไลนี้จึงถูกนำมาใช้ในโลหะวิทยาในฐานะตัวรีดิวซ์สำหรับการผลิตโลหะ เช่น ไนโอเบียม ไทเทเนียม แฮฟเนียม และเซอร์โคเนียมโดยวิธีโลหะวิทยา ย้อนกลับไปในช่วงครึ่งแรกของศตวรรษที่ 19 โซเดียมถูกใช้เพื่อแยกอะลูมิเนียม (จากอะลูมิเนียมคลอไรด์) ในปัจจุบัน ธาตุที่ 11 และเกลือของโซเดียมยังคงใช้เป็นตัวดัดแปลงในการผลิตโลหะผสมอะลูมิเนียมหล่อบางประเภท โซเดียมยังใช้ในโลหะผสมที่มีตะกั่ว (0.58% Na) ซึ่งใช้ในการผลิตแบริ่งเพลาสำหรับรถราง โลหะอัลคาไลในโลหะผสมนี้เป็นองค์ประกอบเสริมแรง โซเดียมและโลหะผสมกับโพแทสเซียมเป็นสารหล่อเย็นเหลวในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ ท้ายที่สุดแล้ว ทั้งสององค์ประกอบมีส่วนตัดขวางการดูดกลืนนิวตรอนความร้อนเล็กน้อย (สำหรับโรงนา Na 0.49) นอกจากนี้โลหะผสมเหล่านี้ยังมีจุดเดือดและค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนสูงและไม่มีปฏิกิริยากับมัน วัสดุก่อสร้างที่ อุณหภูมิสูงพัฒนาขึ้นในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ จึงไม่ส่งผลกระทบต่อปฏิกิริยาลูกโซ่

อย่างไรก็ตามไม่เพียงแต่พลังงานนิวเคลียร์เท่านั้นที่ใช้โซเดียมเป็นตัวถ่ายเทความร้อน - องค์ประกอบหมายเลข 11 ถูกใช้อย่างกว้างขวางเป็นสารหล่อเย็นสำหรับกระบวนการที่ต้องการความร้อนสม่ำเสมอในช่วงอุณหภูมิตั้งแต่ 450 ถึง 650 ° C - ในวาล์วเครื่องยนต์เครื่องบินในรถบรรทุก วาล์วไอเสียในเครื่องฉีดขึ้นรูป โลหะผสมของโซเดียม โพแทสเซียม และซีเซียม (Na 12%, K 47%, Cs 41%) มีจุดหลอมเหลวต่ำเป็นประวัติการณ์ (เพียง 78 °C) ด้วยเหตุนี้ จึงถูกเสนอให้เป็นของเหลวทำงานสำหรับเครื่องยนต์จรวดไอออน ในอุตสาหกรรมเคมี โซเดียมถูกใช้ในการผลิตเกลือไซยาไนด์ ผงซักฟอกสังเคราะห์ (ผงซักฟอก) และยารักษาโรค ในการผลิตยางเทียม โซเดียมมีบทบาทเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา โดยการรวมโมเลกุลบิวทาไดอีนให้เป็นผลิตภัณฑ์ที่มีคุณสมบัติไม่ด้อยกว่า พันธุ์ที่ดีที่สุดยางธรรมชาติ สารประกอบ NaPb (10% Na โดยน้ำหนัก) ใช้ในการผลิตตะกั่วเตตระเอทิล ซึ่งเป็นสารป้องกันการน็อคที่มีประสิทธิภาพมากที่สุด ไอโซเดียมถูกใช้เพื่อเติมหลอดปล่อยก๊าซความดันสูงและต่ำ (NLLD และ NLND) หลอดโซเดียมเต็มไปด้วยนีออนและมีโลหะโซเดียมจำนวนเล็กน้อย เมื่อเปิดหลอดไฟดังกล่าว การคายประจุจะเริ่มเป็นนีออน ความร้อนที่ปล่อยออกมาในระหว่างการคายประจุจะระเหยโซเดียม และหลังจากนั้นครู่หนึ่ง แสงสีแดงของนีออนจะถูกแทนที่ด้วยแสงสีเหลืองของโซเดียม หลอดโซเดียมมี แหล่งที่มาอันทรงพลังแสงที่มีประสิทธิภาพสูง (นิ้ว สภาพห้องปฏิบัติการมากถึง 70%) หลอดโซเดียมประสิทธิภาพสูงทำให้สามารถใช้ส่องสว่างทางหลวง สถานีรถไฟ ท่าจอดเรือ และวัตถุขนาดใหญ่อื่นๆ ได้ ดังนั้นหลอดไฟ NLVD ประเภท DNaT (Arc Sodium Tubular) ซึ่งให้แสงสีเหลืองสดใสจึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในไฟถนน อายุการใช้งานของหลอดไฟดังกล่าวคือ 12-24,000 ชั่วโมง นอกจากนี้ยังมีหลอดไฟ DNaS, DNaMT (Arc Sodium Matte), DNaZ (Arc Sodium Mirror) และ DNaTBR (Arc Sodium Tubular ที่ไม่มีสารปรอท) โซเดียมใช้ในการผลิตแบตเตอรี่โซเดียมซัลเฟอร์ที่ใช้พลังงานสูง ในการสังเคราะห์สารอินทรีย์ โซเดียมใช้ในการรีดิวซ์ การควบแน่น การเกิดพอลิเมอไรเซชัน และปฏิกิริยาอื่นๆ ในบางครั้ง โลหะโซเดียมจะถูกใช้เป็นวัสดุสำหรับสายไฟที่มีจุดประสงค์เพื่อส่งกระแสไฟฟ้าที่สูงมาก

สารประกอบโซเดียมจำนวนมากมีการใช้กันอย่างแพร่หลายไม่น้อย: เกลือแกง NaCl ใช้ในอุตสาหกรรมอาหาร โซเดียมไฮดรอกไซด์ NaOH (โซดาไฟ) ใช้ในอุตสาหกรรมสบู่ ในการผลิตสี ในอุตสาหกรรมเยื่อและกระดาษและปิโตรเลียม ในการผลิตเส้นใยเทียม และยังใช้เป็นอิเล็กโทรไลต์อีกด้วย โซดา - โซเดียมคาร์บอเนต Na2CO3 ใช้ในอุตสาหกรรมแก้ว เยื่อกระดาษและกระดาษ อาหาร สิ่งทอ น้ำมัน และอุตสาหกรรมอื่นๆ ในการเกษตร เกลือโซเดียมของกรดไนตริก NaNO3 หรือที่รู้จักกันในชื่อไนเตรตชิลีถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายเป็นปุ๋ย โซเดียมคลอเรต NaClO3 ใช้เพื่อทำลายพืชพรรณที่ไม่ต้องการบนรางรถไฟ โซเดียมฟอสเฟต Na3PO4 เป็นส่วนประกอบของผงซักฟอกที่ใช้ในการผลิตแก้วและสี ในอุตสาหกรรมอาหาร และในการถ่ายภาพ โซเดียมอะไซด์ NaN3 ถูกใช้เป็นสารไนไตรด์ในโลหะวิทยาและในการผลิตตะกั่วอะไซด์ โซเดียมไซยาไนด์ NaCN ใช้ในวิธีการไฮโดรเมทัลโลจิคัลในการชะทองออกจากหิน เช่นเดียวกับในกระบวนการไนโตรคาร์บูไรเซชันของเหล็ก และการชุบด้วยไฟฟ้า (การทำเงิน การปิดทอง) ซิลิเกต mNa2O nSiO2 เป็นส่วนประกอบของประจุในการผลิตแก้ว สำหรับการผลิตตัวเร่งปฏิกิริยาอะลูมิโนซิลิเกต คอนกรีตทนความร้อนและทนกรด

การผลิต

ดังที่ทราบกันดีว่า Davy นักเคมีชาวอังกฤษได้รับโซเดียมโลหะเป็นครั้งแรกในปี 1807 โดยอิเล็กโทรไลซิสของโซเดียมไฮดรอกไซด์ NaOH กับ จุดทางวิทยาศาสตร์จากมุมมอง การแยกโลหะอัลคาไลถือเป็นการค้นพบที่ยิ่งใหญ่ในสาขาเคมี อย่างไรก็ตาม อุตสาหกรรมในช่วงหลายปีที่ผ่านมาไม่สามารถตระหนักถึงความสำคัญของเหตุการณ์นี้ ประการแรกคือการผลิตโซเดียมใน ระดับอุตสาหกรรมในตอนต้นของศตวรรษที่ 19 ความสามารถที่จำเป็นยังไม่มีอยู่ ประการที่สอง ไม่มีใครรู้ว่าโลหะอ่อนที่ลุกเป็นไฟเมื่อทำปฏิกิริยากับน้ำจะมีประโยชน์ที่ไหน และถ้าปัญหาแรกได้รับการแก้ไขในปี 1808 โดย Joseph Gay-Lussac และ Louis Thénard โดยได้รับโซเดียมโดยไม่ต้องใช้อิเล็กโทรไลซิสที่ใช้พลังงานมากโดยใช้ปฏิกิริยาของโซดาไฟกับเหล็กที่ถูกทำให้ร้อนจนร้อนแดง จากนั้นปัญหาที่สอง - พื้นที่ของ การใช้งาน - ได้รับการแก้ไขในปี 1824 ซึ่งเป็นปีที่แยกอะลูมิเนียมด้วยความช่วยเหลือของโซเดียมเท่านั้น ในช่วงครึ่งหลังของศตวรรษที่ 19 Sainte-Clair Deville พัฒนาขึ้น วิธีการใหม่รับโซเดียมโลหะ - โดยการลดโซดาด้วยถ่านหินเมื่อมีหินปูน:

Na2CO3 + 2C → 2Na + 3CO

วิธีการนี้ได้รับการปรับปรุงในปี พ.ศ. 2429 อย่างไรก็ตาม ในปี พ.ศ. 2433 ได้มีการนำวิธีอิเล็กโตรไลต์สำหรับการผลิตโซเดียมเข้ามาในอุตสาหกรรม ด้วยเหตุนี้ แนวคิดของ Humphry Davy จึงเกิดขึ้นจริงในระดับอุตสาหกรรมเพียง 80 ปีต่อมา! การค้นหาและการวิจัยทั้งหมดจบลงด้วยการกลับไปสู่วิธีการเดิม ในปี 1924 Downs วิศวกรชาวอเมริกันได้ทำให้กระบวนการผลิตโซเดียมด้วยไฟฟ้าถูกลงโดยแทนที่อัลคาไลด้วยเกลือแกงที่มีราคาถูกกว่ามาก ความทันสมัยนี้ส่งผลต่อการผลิตโลหะโซเดียมซึ่งเพิ่มขึ้นจาก 6,000 ตัน (พ.ศ. 2456) เป็น 180,000 ตัน (พ.ศ. 2509) วิธีดาวน์เป็นพื้นฐาน วิธีการที่ทันสมัยได้รับโลหะโซเดียม

ตอนนี้ตัวหลักแล้ว วิธีการทางอุตสาหกรรมเพื่อให้ได้โซเดียมโลหะ - อิเล็กโทรไลซิสของโซเดียมคลอไรด์หลอมเหลว (ผลพลอยได้จากกระบวนการคือคลอรีน) ด้วยการเติม KCl, NaF หรือ CaCl2 ซึ่งจะทำให้จุดหลอมเหลวของเกลือลดลงเหลือ 575-585 °C มิฉะนั้น อิเล็กโทรไลซิสของโซเดียมคลอไรด์บริสุทธิ์จะทำให้เกิดการสูญเสียโลหะจำนวนมากจากการระเหย เนื่องจากจุดหลอมเหลวของ NaCl (801 °C) และจุดเดือดของโลหะโซเดียม (882.9 °C) อยู่ใกล้กันมาก กระบวนการนี้เกิดขึ้นในเครื่องอิเล็กโตรไลเซอร์ที่ทำจากเหล็กกล้าซึ่งมีไดอะแฟรม อิเล็กโทรไลเซอร์สมัยใหม่สำหรับการผลิตโซเดียมมีโครงสร้างที่น่าประทับใจ ชวนให้นึกถึงเตาเผา ตัวเครื่องทำจากอิฐทนไฟซึ่งล้อมรอบด้วยโครงเหล็กด้านนอก ขั้วบวกกราไฟท์จะถูกแทรกผ่านด้านล่างของอิเล็กโตรไลเซอร์ ซึ่งล้อมรอบด้วยตาข่ายรูปวงแหวน - ไดอะแฟรม ซึ่งป้องกันไม่ให้โซเดียมแทรกซึมเข้าไปในช่องว่างของขั้วบวกซึ่งเป็นที่ที่คลอรีนสะสมอยู่ มิฉะนั้นโซเดียมก็จะเผาไหม้ในคลอรีน

แคโทดรูปวงแหวนทำจากเหล็กหรือทองแดง มีการติดตั้งฝาปิดไว้เหนือแคโทดและแอโนดเพื่อขจัดโซเดียมและคลอรีน ส่วนผสมของโซเดียมคลอไรด์ที่แห้งอย่างทั่วถึงและแคลเซียมคลอไรด์ถูกบรรจุลงในอิเล็กโตรไลเซอร์ เรารู้แล้วว่าส่วนผสมดังกล่าวจะละลายที่อุณหภูมิต่ำกว่าโซเดียมคลอไรด์บริสุทธิ์ โดยทั่วไปกระบวนการนี้จะเกิดขึ้นที่อุณหภูมิประมาณ 600 °C อิเล็กโทรดถูกป้อน ดี.ซี.แรงดันไฟฟ้าประมาณ 6 V ในขณะที่ไอออน Na+ ถูกปล่อยออกมาที่แคโทด และโซเดียมของโลหะจะถูกปล่อยออกมา ซึ่งลอยขึ้นและปล่อยออกสู่คอลเลคชันพิเศษ โดยธรรมชาติแล้ว กระบวนการนี้จะเกิดขึ้นโดยไม่มีอากาศเข้าถึง ที่ขั้วบวก คลอรีนไอออน Сl– จะถูกปล่อยออกมาและก๊าซคลอรีนจะถูกปล่อยออกมา ซึ่งเป็นผลพลอยได้จากการผลิตโซเดียมที่มีคุณค่า ในระหว่างวันใช้งานเครื่องอิเล็กโตรไลเซอร์ จะผลิตโซเดียม 400-500 กิโลกรัม และคลอรีน 600-700 กิโลกรัม โลหะที่ได้จึงถูกทำให้บริสุทธิ์จากสิ่งเจือปน (คลอไรด์ ออกไซด์และอื่นๆ) โดยการเติมส่วนผสมของ NaOH + Na2CO3 + NaCl หรือ Na2O2 ลงในโซเดียมหลอมเหลว การประมวลผลการหลอมด้วยโลหะลิเธียม ไทเทเนียม หรือโลหะผสมไทเทเนียมเซอร์โคเนียม คลอไรด์ต่ำ TiCl3, TiCl2; การกลั่นสุญญากาศ

คุณสมบัติทางกายภาพ

ฮัมฟรีย์ เดวีไม่เพียงแต่เป็นคนแรกที่ได้รับโซเดียมโลหะ แต่ยังเป็นคนแรกที่ศึกษาคุณสมบัติของโซเดียมด้วย รายงานในลอนดอนเกี่ยวกับการค้นพบธาตุใหม่ (โพแทสเซียมและโซเดียม) นักเคมีได้แสดงตัวอย่างโลหะใหม่แก่ผู้ชมทางวิทยาศาสตร์เป็นครั้งแรก นักเคมีชาวอังกฤษเก็บชิ้นส่วนของโซเดียมโลหะไว้ใต้ชั้นน้ำมันก๊าด ซึ่งโซเดียมไม่มีปฏิกิริยาและไม่ออกซิไดซ์ในสภาพแวดล้อม โดยคงสีเงินสดใสเอาไว้ นอกจากนี้ โซเดียม (ความหนาแน่นที่ 20 °C คือ 0.968 g/cm3) จะหนักกว่าน้ำมันก๊าด (ความหนาแน่นที่ 20 °C โดยมีระดับการทำให้บริสุทธิ์ต่างกันคือ 0.78-0.85 g/cm3) และไม่ลอยอยู่บนพื้นผิว ดังนั้น ไม่ผ่านการออกซิเดชั่นโดยออกซิเจนและคาร์บอนไดออกไซด์ เดวี่ไม่ได้จำกัดตัวเองอยู่เพียงการสาธิตภาชนะด้วยตัวอย่างโลหะใหม่ตามปกติ เขาหยิบโซเดียมจากน้ำมันก๊าดแล้วโยนตัวอย่างลงในถังน้ำ ทำให้ทุกคนประหลาดใจที่โลหะไม่ได้จม แต่เริ่มเคลื่อนที่ไปตามผิวน้ำอย่างแข็งขัน ละลายเป็นหยดน้ำมันแวววาวเล็ก ๆ ซึ่งบางส่วนติดไฟ ความจริงก็คือความหนาแน่นของน้ำ (ที่ 20 °C คือ 0.998 g/cm3) มากกว่าความหนาแน่นของโลหะอัลคาไลนี้ ด้วยเหตุนี้ โซเดียมจึงไม่จมอยู่ในน้ำ แต่ลอยอยู่ในน้ำและมีปฏิสัมพันธ์กับมันอย่างแข็งขัน ประชาชนประหลาดใจกับ "การนำเสนอ" ขององค์ประกอบใหม่ดังกล่าว

ตอนนี้เราสามารถบอกคุณเกี่ยวกับอะไรได้บ้าง คุณสมบัติทางกายภาพโซเดียม? องค์ประกอบที่สิบเอ็ดของตารางธาตุนั้นเป็นธาตุอ่อน (ใช้มีดตัดได้ง่าย สามารถกดและกลิ้งได้) โลหะสีขาวนวลสีเงินมันเงาซึ่งทำให้อากาศมัวหมองอย่างรวดเร็ว ชั้นโซเดียมบางๆ จะมีโทนสีม่วง และภายใต้ความกดดัน โลหะจะโปร่งใสและเป็นสีแดงเหมือนทับทิม ที่อุณหภูมิปกติ โซเดียมจะตกผลึกเป็นลูกบาศก์ตาข่ายด้วยพารามิเตอร์ต่อไปนี้: a = 4.28 A, รัศมีอะตอม 1.86 A, รัศมีไอออนิก Na+ 0.92 A. ศักย์ไฟฟ้าไอออไนเซชันของอะตอมโซเดียม (eV) 5.138; 47.20; 71.8; อิเล็กโทรเนกาติวีตี้ของโลหะคือ 0.9 ฟังก์ชั่นการทำงานของอิเล็กตรอน 2.35 eV. การปรับเปลี่ยนนี้จะเสถียรที่อุณหภูมิสูงกว่า -222 °C เมื่อต่ำกว่าอุณหภูมินี้ การดัดแปลงหกเหลี่ยมจะเสถียรด้วยพารามิเตอร์ต่อไปนี้: a = 0.3767 nm, c = 0.6154 nm, z = 2

โซเดียมเป็นโลหะหลอมละลายได้ มีจุดหลอมเหลวเพียง 97.86 °C ปรากฎว่าโลหะนี้สามารถละลายในน้ำเดือดได้หากไม่ได้ทำปฏิกิริยากับมัน นอกจากนี้ ในระหว่างการหลอมละลาย ความหนาแน่นของโซเดียมจะลดลง 2.5% แต่ปริมาตรจะเพิ่มขึ้น ΔV = 27.82∙10-6 ลบ.ม./กก. เมื่อความดันเพิ่มขึ้น จุดหลอมเหลวของโลหะจะเพิ่มขึ้นถึง 242 ° C ที่ 3 GPa และ 335 ° C ที่ 8 GPa จุดเดือดของโซเดียมหลอมเหลวคือ 883.15° C ความร้อนของการกลายเป็นไอของโซเดียมที่ความดันปกติ = 3869 กิโลจูล/กก. ความจุความร้อนจำเพาะของธาตุที่ 11 (ที่อุณหภูมิห้อง) คือ 1.23 103 J/(kg K) หรือ 0.295 cal/(g deg) ค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อนของโซเดียมคือ 1.32 102 W/(m K) หรือ 0.317 cal/(cm วินาที deg) ค่าสัมประสิทธิ์ความร้อนของการขยายตัวเชิงเส้นของโลหะอัลคาไล (ที่อุณหภูมิ 20 °C) คือ 7.1 10-5 ความต้านทานไฟฟ้าของโซเดียม (ที่ 0 °C) คือ 4.3 10-8 โอห์ม m (4.3 10-6 โอห์ม cm) เมื่อละลาย ความต้านทานไฟฟ้าของโซเดียมจะเพิ่มขึ้น 1.451 เท่า โซเดียมเป็นพาราแมกเนติก ความไวต่อแม่เหล็กจำเพาะคือ +9.2 · 10-6 ความแข็งของบริเนลของโซเดียม HB = 0.7 MPa โมดูลัสแรงดึงปกติที่อุณหภูมิห้อง E = 5.3 GPa ความสามารถในการอัดโซเดียม x = 15.99∙10-11 Pa-1 โซเดียมเป็นโลหะที่มีความเหนียวมากและเปลี่ยนรูปได้ง่ายในความเย็น ความดันการไหลออกของโซเดียมตาม N. S. Kurnakov และ S. F. Zhemchuzhny อยู่ในช่วง 2.74-3.72 MPa ขึ้นอยู่กับเส้นผ่านศูนย์กลางของทางออก

คุณสมบัติทางเคมี

ในสารประกอบทางเคมี รวมถึงไฮไดรด์ โซเดียมมีสถานะออกซิเดชันที่ + 1 องค์ประกอบที่สิบเอ็ดเป็นโลหะที่มีปฏิกิริยามากที่สุดชนิดหนึ่ง ดังนั้นจึงไม่พบในธรรมชาติในรูปแบบบริสุทธิ์ แม้ที่อุณหภูมิห้อง มันจะทำปฏิกิริยาอย่างแข็งขันกับออกซิเจนในบรรยากาศ ไอน้ำ และคาร์บอนไดออกไซด์ ทำให้เกิดเปลือกหลวมที่ประกอบด้วยส่วนผสมของเปอร์ออกไซด์ ไฮดรอกไซด์ และคาร์บอเนตบนพื้นผิว ด้วยเหตุนี้ โลหะโซเดียมจึงถูกเก็บไว้ใต้ชั้นของของเหลวที่ขาดน้ำ (น้ำมันก๊าด น้ำมันแร่) ก๊าซมีตระกูลละลายเล็กน้อยในโซเดียมที่เป็นของแข็งและของเหลวที่อุณหภูมิ 200 °C โซเดียมเริ่มดูดซับไฮโดรเจนทำให้เกิด NaH ไฮไดรด์ที่ดูดความชื้นได้มาก โลหะอัลคาไลนี้ทำปฏิกิริยาอย่างอ่อนมากกับไนโตรเจนในการปล่อยแสง ทำให้เกิดสารที่ไม่เสถียรมาก - โซเดียมไนไตรด์:

6Na + N2 → 2Na3N

โซเดียมไนไตรด์มีความคงตัวในอากาศแห้ง แต่จะถูกสลายตัวทันทีด้วยน้ำหรือแอลกอฮอล์เพื่อสร้างแอมโมเนีย

เมื่อโซเดียมทำปฏิกิริยาโดยตรงกับออกซิเจน ขึ้นอยู่กับสภาวะ จะเกิด Na2O ออกไซด์ (เมื่อโซเดียมถูกเผาในปริมาณออกซิเจนไม่เพียงพอ) หรือ Na2O2 เปอร์ออกไซด์ (เมื่อโซเดียมถูกเผาในอากาศหรือมีออกซิเจนส่วนเกิน) โซเดียมออกไซด์แสดงคุณสมบัติพื้นฐานที่เด่นชัด โดยจะทำปฏิกิริยาอย่างรุนแรงกับน้ำเพื่อสร้าง NaOH ไฮดรอกไซด์ ซึ่งเป็นเบสที่แข็งแกร่ง:

นา2O + H2O → 2NaOH

โซเดียมไฮดรอกไซด์เป็นด่างที่ละลายน้ำได้สูงในน้ำ (NaOH 108 กรัมละลายในน้ำ 100 กรัมที่อุณหภูมิ 20 °C) ในรูปของผลึกดูดความชื้นสีขาวทึบ กัดกร่อนผิวหนัง ผ้า กระดาษ และสารอินทรีย์อื่นๆ เมื่อละลายน้ำจะปล่อยความร้อนออกมาจำนวนมาก ในอากาศโซเดียมไฮดรอกไซด์จะดูดซับคาร์บอนไดออกไซด์อย่างแข็งขันและเปลี่ยนเป็นโซเดียมคาร์บอเนต:

2NaOH + CO2 → Na2CO3 + H2O

ด้วยเหตุนี้จึงต้องเก็บโซเดียมไฮดรอกไซด์ไว้ในภาชนะสุญญากาศ ในอุตสาหกรรม NaOH ได้มาจากกระแสไฟฟ้าของสารละลาย NaCl หรือ Na2CO3 โดยใช้เยื่อแลกเปลี่ยนไอออนและไดอะแฟรม:

2NaCl + 2H2O → 2NaOH + Cl2 + H2

โซเดียมเปอร์ออกไซด์เป็นผงสีเหลืองอ่อนที่ละลายโดยไม่สลายตัว Na2O2 เป็นสารออกซิไดซ์ที่แรงมาก สารอินทรีย์ส่วนใหญ่จะติดไฟเมื่อสัมผัสกับมัน เมื่อ Na2O2 ทำปฏิกิริยากับคาร์บอนไดออกไซด์ ออกซิเจนจะถูกปล่อยออกมา:

2Na2O2 + 2CO2 → 2Na2CO3 + O2

โลหะโซเดียมก็เหมือนกับออกไซด์ที่ทำปฏิกิริยากับน้ำอย่างแข็งขันเพื่อสร้างไฮดรอกไซด์ NaOH และปล่อยไฮโดรเจนออกมา เมื่อพื้นผิวสัมผัสขนาดใหญ่ ปฏิกิริยาจะเกิดการระเบิด โซเดียมทำปฏิกิริยากับแอลกอฮอล์ได้สงบมากกว่าน้ำ ทำให้เกิดโซเดียมอัลคอกไซด์ ดังนั้นเมื่อทำปฏิกิริยากับเอทานอล โซเดียมจะได้โซเดียมเอทานอลเอต C2H5ONa:

2Na + 2C2H5OH → 2C2H5ONa + H2

โซเดียมละลายในกรดเกือบทั้งหมดจนเกิดเป็นกรด ปริมาณมากเกลือ:

2Nа + 2НCl → 2NаСl + Н2

2Na + 2H2SO4 → SO2 + Na2SO4 + 2H2O

ในบรรยากาศของฟลูออรีนและคลอรีน โซเดียมจะจุดติดไฟได้เอง ทำปฏิกิริยากับโบรมีนเมื่อถูกความร้อน และไม่ทำปฏิกิริยากับไอโอดีนโดยตรง มันทำปฏิกิริยาอย่างรุนแรงกับกำมะถันเมื่อบดในปูนทำให้เกิดซัลไฟด์ที่มีองค์ประกอบแปรผัน โซเดียมซัลไฟด์ Na2S ได้มาจากการลดโซเดียมซัลเฟตด้วยคาร์บอน สารประกอบโซเดียมที่พบบ่อยมากกับซัลเฟอร์และออกซิเจนเรียกว่าเกลือของ Glauber Na2SO4 ∙10H2O นอกจากซัลเฟอร์แล้ว ยังทำปฏิกิริยากับซีลีเนียมและเทลลูเรียมอย่างแข็งขันเพื่อสร้าง chalcogenides ขององค์ประกอบ Na2X, NaX, NaX2, Na2X5

โซเดียมละลายในแอมโมเนียเหลว (34.6 กรัมต่อ 100 กรัม NH3 ที่ 0 °C) เพื่อสร้างแอมโมเนียเชิงซ้อน (สารละลาย สีฟ้ามีค่าการนำไฟฟ้าของโลหะ) เมื่อแอมโมเนียระเหย โลหะเดิมจะยังคงอยู่ ในระหว่างการเก็บรักษาสารละลายเป็นเวลานาน โลหะจะค่อยๆ เปลี่ยนสีเนื่องจากปฏิกิริยาของโลหะกับแอมโมเนียทำให้เกิดเอไมด์ NaNH2 หรืออิไมด์ Na2NH และการปล่อยไฮโดรเจน เมื่อแอมโมเนียที่เป็นก๊าซถูกส่งผ่านโซเดียมหลอมเหลวที่อุณหภูมิ 300-350 °C จะเกิดโซเดียมเอมีน NaNH2 ซึ่งเป็นสารผลึกไม่มีสีที่สลายตัวได้ง่ายด้วยน้ำ

ที่อุณหภูมิ 800-900 °C ก๊าซโซเดียมที่มีคาร์บอนจะเกิดเป็นคาร์ไบด์ (อะเซทิเลไนด์) Na2C2 โซเดียมก่อตัวเป็นสารประกอบรวมกับกราไฟท์

โซเดียมก่อให้เกิดสารประกอบระหว่างโลหะหลายชนิด ได้แก่ เงิน ทอง ดีบุก ตะกั่ว บิสมัท ซีเซียม โพแทสเซียม และโลหะอื่น ๆ ไม่ก่อให้เกิดสารประกอบกับแบเรียม สตรอนเซียม แมกนีเซียม ลิเธียม สังกะสี และอลูมิเนียม ด้วยปรอทโซเดียมจะก่อตัวเป็นมัลกัม - สารประกอบระหว่างโลหะขององค์ประกอบ NaHg2, NaHg4, NaHg8, NaHg, Na3Hg2, Na5Hg2, Na3Hg สิ่งสำคัญคืออะมัลกัมเหลว (มีโซเดียมน้อยกว่า 2.5% โดยน้ำหนัก) ซึ่งได้มาจากการค่อยๆ ใส่โซเดียมลงในปรอทที่อยู่ใต้ชั้นของน้ำมันก๊าดหรือน้ำมันแร่

เป็นที่ทราบกันว่าสารประกอบออร์กาโนโซเดียมจำนวนมากมีคุณสมบัติทางเคมีคล้ายคลึงกับสารประกอบออร์กาโนลิเธียม แต่เหนือกว่าพวกมันในด้านปฏิกิริยา

ในปีพ.ศ. 2433 ได้มีการพัฒนาวิธีอิเล็กโตรไลต์ในการรับองค์ประกอบหมายเลข 11 โดยพื้นฐานแล้ว นี่คือการถ่ายทอดประสบการณ์เมื่อ 80 ปีที่แล้วไปยังอุตสาหกรรม - ประสบการณ์ของเดวี่ การละลายโซดาไฟต้องผ่านกระบวนการอิเล็กโทรไลซิส มีเพียงแหล่งพลังงานเท่านั้นที่แตกต่างกัน - ก้าวหน้ากว่าคอลัมน์โวลตาอิก 34 ปีต่อมา G. Down วิศวกรชาวอเมริกันได้เปลี่ยนแปลงกระบวนการผลิตโซเดียมด้วยไฟฟ้าโดยพื้นฐาน โดยแทนที่อัลคาไลด้วยเกลือแกงที่มีราคาถูกกว่ามาก ปัจจุบัน การผลิตโซเดียมทั่วโลกวัดเป็นหลายแสนตัน มันใช้จ่ายไปกับอะไร?

ประการแรกสำหรับการผลิตสารประกอบบางชนิดของธาตุหมายเลข 11 ท้ายที่สุดแล้วไม่ใช่ทั้งหมดที่มีอยู่ในธรรมชาติ เกลือหิน (หรือ) NaCI, ดินประสิวชิลี NaN03, Na3AlF6, เกลือของ Glauber Na2SO4 · 10NaO, Ma2B407 · 10H2O และบางชนิดเป็นเกลือธรรมชาติหลัก และเกลือโซเดียมที่สำคัญ เช่น โซดาหรือไฮโปซัลไฟต์ จะต้องได้มาจากการสังเคราะห์ โชคดีที่การผลิตสารเหล่านี้ไม่จำเป็นต้องใช้โลหะโซเดียม แต่โซเดียมไซยาไนด์ที่ใช้ในเคมีไฟฟ้าและการสกัดโลหะที่ไม่ใช่เหล็กนั้นได้เปรียบมากที่สุดโดยใช้ธาตุหมายเลข 11 เป็นวัตถุดิบ

หรืออีกตัวอย่างหนึ่ง อนุพันธ์ของแอมโมเนีย โซเดียมเอไมด์ NaNH2 ได้มาจากการทำปฏิกิริยา NH3 ของเหลวกับโลหะโซเดียม สารนี้ไม่เสถียรทำปฏิกิริยารุนแรงกับน้ำและโดยทั่วไปเมื่อทำงานกับมันคุณจะต้องระมัดระวังไม่น้อยไปกว่าเมื่อทำงานกับโลหะโซเดียม โซเดียมเอไมด์เป็นสิ่งจำเป็นเพื่อให้ได้สารที่สำคัญมากสำหรับเราสองชนิด ได้แก่ สีครามสังเคราะห์และวิตามินเอ ดังนั้นเพื่อให้ได้ทั้งสีย้อมและวิตามินจึงจำเป็น นอกจากนี้ยังจำเป็นสำหรับการผลิตผลิตภัณฑ์ออร์แกนิกที่สำคัญอีกชนิดหนึ่งซึ่งไม่มีโซเดียม สารประกอบระหว่างโลหะของโซเดียมกับตะกั่ว (โซเดียม 10% โดยน้ำหนัก) ใช้ในการผลิตสารป้องกันการน็อคที่รู้จักกันดี - ตะกั่วเตตระเอทิล เห็นได้ชัดว่าโซเดียมได้รับมอบหมายให้เป็นผู้ริเริ่มปฏิกิริยาเช่นเดียวกับในการทดลองที่มีชื่อเสียงของ S.V. Lebedev และเพื่อนร่วมงานของเขา

ในปี 1928 นักเคมีกลุ่มหนึ่งที่เลนินกราดนำโดยศาสตราจารย์ S.V. Lebedev ได้สังเคราะห์ยางสังเคราะห์ชนิดแรกของโลก ซึ่งเรียกว่ายางโซเดียมบิวทาไดอีน “บิวทาไดอีน” - เนื่องจาก SA นี้เป็นผลิตภัณฑ์จากการเกิดโพลิเมอไรเซชันของบิวทาไดอีน-1,3 และ “โซเดียม-” - เนื่องจากเป็นธาตุที่ทำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับกระบวนการโพลิเมอไรเซชัน

วัสดุเริ่มต้นในการผลิตผงซักฟอกสังเคราะห์ส่วนใหญ่มักเป็นแอลกอฮอล์ที่สูงกว่า (เช่น แอลกอฮอล์ที่โมเลกุลประกอบด้วยอะตอมของคาร์บอนเป็นสายยาว) แอลกอฮอล์เหล่านี้ได้มาจากการลดกรดที่สอดคล้องกัน และตัวรีดิวซ์ที่ดีที่สุดในปฏิกิริยาเหล่านี้ก็เหมือนกัน...

หลายคนอาจจะพบว่ามันแปลกที่จะบอกว่าองค์ประกอบหมายเลข 11 เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการขนส่ง อย่างไรก็ตามนี่เป็นเช่นนั้น ในการผลิตตะกั่ว tetraethyl ซึ่งยังคงเป็นสารป้องกันการน็อคที่พบมากที่สุดในเชื้อเพลิงของเครื่องยนต์ - โลหะผสมของตะกั่วและโซเดียมถูกใช้เป็นวัตถุดิบ (ในอัตราส่วน 9: 1) โลหะผสมที่มีตะกั่วอีกชนิดหนึ่งซึ่งมีโซเดียม 0.58% เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการขนส่งทางรถไฟ โลหะผสมนี้ใช้ทำแบริ่งเพลาสำหรับรถราง

โลหะโซเดียม - ทั้งของแข็งและของเหลว - นำและถ่ายเทความร้อนได้ดีมาก นี่เป็นพื้นฐานสำหรับการใช้เป็นสารหล่อเย็น โซเดียมมีบทบาทนี้ในอุตสาหกรรมเคมีค่อนข้างน้อย (เมื่อต้องการให้ความร้อนสม่ำเสมอด้วยอุณหภูมิ 450-650°C) ในเครื่องฉีดขึ้นรูป ในวาล์วเครื่องยนต์ของเครื่องบิน และในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ สิ่งสำคัญสำหรับเทคโนโลยีนิวเคลียร์ก็คือโซเดียมแทบจะไม่จับนิวตรอนความร้อนและไม่ส่งผลกระทบต่อปฏิกิริยาลูกโซ่นิวเคลียร์

เราต้องไม่ลืมอีกสิ่งหนึ่ง แอปพลิเคชันที่สำคัญโซเดียม เนื่องจากเป็นหนึ่งในตัวรีดิวซ์ที่ออกฤทธิ์มากที่สุด ธาตุหมายเลข 11 จึงถูกใช้เพื่อให้ได้โลหะหายากบางชนิด เช่น เซอร์โคเนียม

หลังจากทั้งหมดนี้ สงสัยว่าการผลิตโซเดียมยังคงเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องหรือไม่?

เราจบเรื่องราวเกี่ยวกับองค์ประกอบหมายเลข 11 ด้วยคำพูดของ Dmitry Ivanovich Mendeleev ซึ่งเขียนไว้เมื่อหลายปีก่อน แต่เป็นเรื่องจริงเป็นสองเท่าในสมัยของเรา: “การผลิตโซเดียมโลหะเป็นหนึ่งในการค้นพบที่สำคัญที่สุดในวิชาเคมี ไม่เพียงเพราะมันขยายตัวเท่านั้น และกลายเป็นมากขึ้น แนวคิดที่ถูกต้องเกี่ยวกับวัตถุที่เรียบง่าย แต่โดยเฉพาะอย่างยิ่งเนื่องจากมองเห็นได้ในโซเดียม คุณสมบัติทางเคมีแสดงออกอย่างอ่อนในโลหะที่รู้จักกันดีอื่น ๆ เท่านั้น”

บัญชีโดยละเอียดเกี่ยวกับคุณสมบัติทางเคมีของโซเดียมถูกละเว้น เนื่องจากนี่เป็นหนึ่งในไม่กี่ส่วนของวิชาเคมีที่นำเสนอในหนังสือเรียนของโรงเรียนค่อนข้างครบถ้วน

โซเดียมในเรือดำน้ำ

โซเดียมละลายที่ 98 และเดือดเพียง 883 ° C ดังนั้นช่วงอุณหภูมิของสถานะของเหลวขององค์ประกอบนี้จึงค่อนข้างมาก นั่นคือสาเหตุว่าทำไม (และเนื่องจากภาคตัดขวางการจับนิวตรอนขนาดเล็ก) โซเดียมจึงเริ่มถูกนำมาใช้เป็นสารหล่อเย็นในพลังงานนิวเคลียร์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเรือดำน้ำนิวเคลียร์ของอเมริกาติดตั้งโรงไฟฟ้าที่มีวงจรโซเดียม ความร้อนที่เกิดขึ้นในเครื่องปฏิกรณ์จะทำให้โซเดียมเหลวร้อนขึ้น ซึ่งหมุนเวียนระหว่างเครื่องปฏิกรณ์และเครื่องกำเนิดไอน้ำ ในเครื่องกำเนิดไอน้ำ เมื่อเย็นลงแล้ว พาเทียมจะระเหยน้ำ และผลลัพธ์ที่ได้คือไอน้ำแรงดันสูงที่จะหมุนกังหันไอน้ำ เพื่อจุดประสงค์เดียวกัน จะใช้โลหะผสมของโซเดียมและโพแทสเซียม

การสังเคราะห์แสงอนินทรีย์ โดยปกติแล้ว การออกซิเดชันของโซเดียมจะทำให้เกิดออกไซด์ที่มีองค์ประกอบ Na20 อย่างไรก็ตาม หากโซเดียมถูกเผาในอากาศแห้งที่อุณหภูมิสูงขึ้น จะเกิด Na-202 เปอร์ออกไซด์ขึ้นมาแทนออกไซด์ สารนี้ปล่อยอะตอมออกซิเจนที่ "เหนียว" ได้ง่ายดังนั้นจึงมีคุณสมบัติออกซิไดซ์ที่แรง ครั้งหนึ่งมีการใช้โซเดียมเปอร์ออกไซด์กันอย่างแพร่หลายในการฟอกหมวกฟาง ตอนนี้ ความถ่วงจำเพาะหมวกฟางที่ใช้โซเดียมเปอร์ออกไซด์นั้นมีน้อยมาก ปริมาณหลักจะใช้สำหรับการฟอกกระดาษและการฟื้นฟูอากาศในเรือดำน้ำ เมื่อโซเดียมเปอร์ออกไซด์ทำปฏิกิริยากับคาร์บอนไดออกไซด์ กระบวนการจะเกิดขึ้นซึ่งตรงกันข้ามกับการหายใจ 2Na2O2+2C02-2Na2C03+02 กล่าวคือ คาร์บอนไดออกไซด์ถูกจับและปล่อยออกมา เหมือนใบไม้สีเขียว!

โซเดียม และ . เมื่อถึงเวลาที่มีการค้นพบโซเดียม การเล่นแร่แปรธาตุก็ไม่เป็นที่โปรดปรานอีกต่อไป และแนวคิดในการเปลี่ยนโซเดียมให้เป็นไม่ได้กระตุ้นจิตใจของนักวิทยาศาสตร์ธรรมชาติ อย่างไรก็ตาม ปัจจุบันมีการใช้โซเดียมจำนวนมากเพื่อให้ได้ทองคำ “ แร่ทองคำ” ได้รับการบำบัดด้วยสารละลายโซเดียมไซยาไนด์ (และได้มาจากธาตุโซเดียม) ในเวลาเดียวกันก็กลายเป็นสารประกอบเชิงซ้อนที่ละลายน้ำได้ซึ่งถูกแยกออกด้วยความช่วยเหลือของสังกะสี นักขุดทองเป็นหนึ่งในผู้บริโภคหลักของธาตุหมายเลข 11 ในระดับอุตสาหกรรม โซเดียมไซยาไนด์ผลิตโดยปฏิกิริยาของโซเดียม แอมโมเนีย และโค้กที่อุณหภูมิประมาณ 800 ° C

ลวดโซเดียม ค่าการนำไฟฟ้าของโซเดียมต่ำกว่าค่าการนำไฟฟ้าของทองแดงถึงสามเท่า แต่โซเดียมเบากว่าถึง 9 เท่า! ปรากฎว่าสายโซเดียมให้ผลกำไรมากกว่าสายทองแดง แน่นอนว่าลวดเส้นเล็กไม่ได้ทำจากโซเดียม แต่แนะนำให้สร้างบัสบาร์สำหรับกระแสสูงจากโซเดียม ยางเหล่านี้เชื่อมที่ปลาย ท่อเหล็กข้างในเต็มไปด้วยโซเดียม ยางดังกล่าวมีราคาถูกกว่ายางทองแดง

โซเดียมในน้ำ

เด็กนักเรียนทุกคนรู้ว่าจะเกิดอะไรขึ้นถ้าคุณโยนโซเดียมลงในน้ำ แม่นยำยิ่งขึ้น ไม่ใช่ลงน้ำ แต่ลงน้ำ เพราะโซเดียมเบากว่าน้ำ ความร้อนที่ปล่อยออกมาเมื่อโซเดียมทำปฏิกิริยากับน้ำก็เพียงพอแล้วที่จะละลายโซเดียม และตอนนี้ลูกบอลโซเดียมก็ไหลผ่านน้ำ ซึ่งขับเคลื่อนโดยไฮโดรเจนที่ปล่อยออกมา อย่างไรก็ตาม ปฏิกิริยาของโซเดียมกับน้ำไม่เพียงแต่เป็นเรื่องตลกที่อันตรายเท่านั้น ในทางกลับกันก็มักจะมีประโยชน์ โซเดียมถูกใช้เพื่อขจัดคราบน้ำออกจากน้ำมันหม้อแปลง แอลกอฮอล์ อีเทอร์ และสารประกอบอินทรีย์อื่นๆ ได้อย่างน่าเชื่อถือ และด้วยความช่วยเหลือของโซเดียมอะมัลกัม (นั่นคือ โลหะผสมของโซเดียมกับปรอท) ทำให้สามารถกำหนดปริมาณความชื้นในสารประกอบหลายชนิดได้อย่างรวดเร็ว ทำปฏิกิริยากับน้ำได้สงบกว่าตัวโซเดียมมาก ในการหาปริมาณความชื้น โซเดียมอะมัลกัมจำนวนหนึ่งจะถูกเติมลงในตัวอย่างอินทรีย์ และปริมาณความชื้นจะถูกกำหนดโดยปริมาตรของไฮโดรเจนที่ปล่อยออกมา

เข็มขัดโซเดียมของโลก เป็นเรื่องธรรมดาที่โซเดียมไม่เคยพบในสถานะอิสระบนโลก เพราะโลหะนี้มีปฏิกิริยามากเกินไป แต่ในชั้นบนของบรรยากาศ - ที่ระดับความสูงประมาณ 80 กม. - มีการค้นพบชั้นอะตอมโซเดียม ที่ระดับความสูงนี้แทบไม่มีออกซิเจน ไอน้ำ หรือสิ่งใดเลยที่จะทำให้โซเดียมทำปฏิกิริยาได้ โซเดียมยังถูกค้นพบในอวกาศระหว่างดวงดาวโดยใช้วิธีสเปกตรัม

ไอโซโทปของโซเดียม

โซเดียมธรรมชาติประกอบด้วยไอโซโทปเพียงไอโซโทปเดียวที่มีเลขมวล 23 มีไอโซโทปกัมมันตภาพรังสีที่รู้จัก 13 ไอโซโทปขององค์ประกอบนี้ ซึ่งสองไอโซโทปเป็นที่สนใจทางวิทยาศาสตร์ที่สำคัญ เมื่อโซเดียม-22 สลายตัวจะปล่อยโพซิตรอนซึ่งเป็นอนุภาคที่มีประจุบวกซึ่งมีมวลเท่ากับมวลอิเล็กตรอน ไอโซโทปที่มีครึ่งชีวิต 2.58 ปีนี้ใช้เป็นแหล่งโพซิตรอน และไอโซโทปโซเดียม-24 (ครึ่งชีวิตของมันประมาณ 15 ชั่วโมง) ใช้ในการแพทย์เพื่อวินิจฉัยและรักษาโรคมะเร็งเม็ดเลือดขาวบางรูปแบบซึ่งเป็นโรคเลือดร้ายแรง

คุณได้รับโซเดียมได้อย่างไร? อิเล็กโทรไลเซอร์สมัยใหม่สำหรับการผลิตโซเดียมมีโครงสร้างที่ค่อนข้างน่าประทับใจซึ่งดูเหมือนเตาเผา “เตา” นี้ทำจากอิฐทนไฟและล้อมรอบด้วยโครงเหล็กด้านนอก ขั้วบวกกราไฟท์จะถูกแทรกจากด้านล่างผ่านด้านล่างของอิเล็กโตรไลเซอร์ ล้อมรอบด้วยตาข่ายรูปวงแหวน - ไดอะแฟรม ตาข่ายนี้ไม่อนุญาตให้โซเดียมทะลุเข้าไปในช่องว่างของขั้วบวกที่ปล่อยออกมา

มิฉะนั้นโซเดียมจะเผาไหม้ในคลอรีน ขั้วบวกก็มีรูปวงแหวนเช่นกัน มันทำจากเหล็ก อุปกรณ์เสริมที่จำเป็นสำหรับอิเล็กโตรไลเซอร์คือฝาสองอัน อันหนึ่งติดตั้งอยู่เหนือขั้วบวกเพื่อรวบรวมคลอรีน และอีกอันอยู่เหนือแคโทดเพื่อกำจัดโซเดียม

ส่วนผสมของโซเดียมคลอไรด์ที่แห้งอย่างทั่วถึงและแคลเซียมคลอไรด์จะถูกบรรจุลงในเครื่องอิเล็กโทรไลต์ ส่วนผสมนี้ละลายที่อุณหภูมิต่ำกว่าโซเดียมคลอไรด์บริสุทธิ์ มักจะดำเนินการที่อุณหภูมิประมาณ 600° C

อิเล็กโทรดได้รับกระแสตรงประมาณ 6 V; ที่แคโทด ไอออน Na+ จะถูกปล่อยออกมา และโลหะโซเดียมจะถูกปล่อยออกมา โซเดียมลอยขึ้นและถูกนำไปเก็บสะสมพิเศษ (แน่นอนว่าไม่มีอากาศเข้า) คลอรีนไอออน Cl- ถูกปล่อยออกมาที่ขั้วบวกและก๊าซ

วัสดุเฉพาะเรื่อง: