Natrium (Na) , kemiallinen osa alkalimetalli jaksollisen taulukon ryhmä (ryhmä 1 [Ia]). Natrium on erittäin pehmeä hopeanvalkoinen metalli. Natrium on yleisin alkalimetalli ja maapallon kuudenneksi yleisin alkuaine, joka käsittää 2,8 prosenttia maankuoresta. Sitä esiintyy runsaasti luonnossa vuonna yhdisteet , erityisesti tavallinen suola - natriumkloridi (NaCl) -, joka muodostaa mineraalihaliitin ja muodostaa noin 80 prosenttia liuenneesta osatekijät merivedestä.
Encyclopædia Britannica, Inc.
| atomiluku | yksitoista |
|---|---|
| atomipaino | 22.9898 |
| sulamispiste | 97,81 ° C (208 ° F) |
| kiehumispiste | 882,9 ° C (1621 ° F) |
| tietty painovoima | 0,971 (20 ° C) |
| hapettumistilat | +1, −1 (harvinainen) |
| elektronikonfiguraatio | 2-8-1 tai 1 s kaksikaksi s kaksikaksi s 63 s 1 |
Koska natrium on erittäin reaktiivinen, sitä ei koskaan esiinny maapallon kuoren vapaassa tilassa. Vuonna 1807 Sir Humphry Davy valmisti ensimmäisenä natriumia sen alkuaineena soveltamalla sulatettuun natriumhydroksidiin (NaOH) elektrolyysiä. Natrium on tärkeä muodostavat useista silikaattimateriaaleista, kuten maasälpäistä ja micoista. Kivisuolan kerrostumia on valtavasti eri puolilla maailmaa, ja natriumnitraattiesiintymiä on Chilessä ja Perussa. Meren natriumpitoisuus on noin 1,05 prosenttia, mikä vastaa noin 3 prosentin pitoisuutta natriumhalogenideja. Natriumia on tunnistettu sekä atomi- että ionimuodossa tähtien, mukaan lukien Auringon, ja spektrin spektreissä tähtienvälinen väliaine . Meteoriittien analyysi osoittaa, että läsnä olevan silikaattimateriaalin keskimääräinen pitoisuus on noin 4,6 atomia natriumia 100 piiatomia kohti.
Sir Humphry Davy Sir Humphry Davy, yksityiskohta öljymaalauksesta Sir Thomas Lawrencen jälkeen; Lontoon kansallisessa muotokuvagalleriassa. Lontoon kansallisen muotokuvagallerian ystävällisyys
Kevyempi kuin vettä , natrium voidaan leikata veitsellä huoneenlämmössä, mutta se on hauras matalissa lämpötiloissa. Se johtaa lämpöä ja sähkö helposti ja näyttää valosähköinen ilmiö (elektronien emissio altistettaessa valolle) merkittävässä määrin.
Natrium on ylivoimaisesti kaupallisesti tärkein alkalimetalli. Suurin osa natriumin tuotantoprosesseista käsittää sulan natriumkloridin elektrolyysin. Halpaa ja saatavana säiliöautomäärinä elementtiä käytetään bensiinilisäaineiden, polymeerien, kuten nailon ja synteettinen kumi , lääkkeet ja joukko metalleja, kuten tantaali, titaani ja pii. Sitä käytetään myös laajalti lämmönvaihtimena ja natriumhöyrylampuissa. Natriumhöyrylampun ja natriumliekin keltainen väri analyyttinen natriumtesti) identifioidaan kahdella näkyvällä viivalla valospektrin keltaisessa osassa.
Lady of Guadalupe -juhla
Korkeapaineinen natriumhöyrylamppu. (Ylhäällä ja keskellä) W.H. Rodos ja G.C. Wei R.W.Cahnissa ja M.B. Bever (toim.), Materiaalitieteen ja tekniikan tietosanakirja, Supplementary Vol. 3, 1993 Pergamon Press; (alhaalla) General Electric Company
Kaksi aikaisinta metallisen natriumin käyttöä oli natriumsyanidin ja natriumperoksidin valmistuksessa. Merkittäviä määriä käytettiin tetraetyyli-lyijyn valmistuksessa bensiinin lisäaineena. Markkinat hävisivät lyijyttömän bensiinin myötä. Huomattavia määriä natriumia käytetään natriumalkyylisulfaattien valmistuksessa synteettisten detergenttien pääainesosana.
Natriumia käytetään myös lähtöaineena natriumhydridin (NaH) ja natriumboorihydridin (NaBH) valmistuksessa4). Lisäksi natriumia käytetään natriumin valmistuksessa väriaineet ja väriaineiden välituotteet hajusteiden synteesissä ja monenlaisissa orgaanisissa pelkistimissä. Sitä käytetään hiilivetyjen puhdistuksessa ja tyydyttymättömien hiilivetyjen polymeroinnissa. Monissa orgaanisissa sovelluksissa natriumia käytetään dispersioiden muodossa nestemäisissä hiilivedyissä.
Sulatettu natrium on erinomainen lämmönsiirtoneste, ja tämän ominaisuuden takia se on löytänyt käyttöä jäähdytysaineena nestemäisten metallien nopeassa kasvatusreaktorissa. Natriumia käytetään laajasti metallurgiassa deoksidanttina ja pelkistävänä aineena kalsiumin, zirkoniumin, titaanin ja muiden siirtymämetallien valmistuksessa. Kaupallinen titaanituotanto sisältää titaanitetrakloridin (TiCl4) natriumilla. Tuotteet ovat metallinen Ti ja NaCl.
Natrium on erittäin reaktiivinen, muodostaen laajan valikoiman yhdisteitä, joissa on lähes kaikki epäorgaaniset ja orgaaniset anionit (negatiivisesti varautuneet ionit). Sen hapetustila on tavallisesti +1, ja sen yksi valenssielektroni menetetään helposti, jolloin saadaan väritön natriumkationi (Na+). Yhdisteet, jotka sisältävät natriumanionia, Na-, on myös syntetisoitu. Tärkeimmät kaupalliset natriumyhdisteet ovat kloridi, karbonaatti ja sulfaatti.
miltä New York näyttää
Tärkein ja tuttu natrium yhdiste on natriumkloridi tai tavallinen suola, NaCl. Suurin osa muista natriumyhdisteistä valmistetaan joko suoraan tai epäsuorasti natriumkloridista, jota esiintyy merivedessä, luonnollisissa suolavedissä ja kivisuolana. Suuria määriä natriumkloridia käytetään muiden raskaiden (teollisten) kemikaalien tuotannossa, ja sitä käytetään suoraan jään ja lumen poistoon, veden hoitoon ja elintarvikkeisiin.
natriumkloridi Natriumkloridi. Henningklevjer
Muita natriumkloridin tärkeimpiä kaupallisia sovelluksia ovat sen käyttö kloorin ja natriumhydroksidin valmistuksessa elektrolyyttisesti hajottamalla ja natriumkarbonaatin (NakaksiMITÄ3) Solvay-prosessin avulla. Vesipitoisen natriumkloridin elektrolyysi tuottaa natriumhypokloriitti , NaOCl, natrium-, happi- ja klooriyhdiste, jota käytetään suuria määriä kotitalouksien kloorivalkaisuaineessa. Natriumhypokloriittia käytetään myös teollisena valkaisuaineena paperimassalle ja tekstiileille, veden kloorattavaksi ja tietyissä lääkevalmisteissa antiseptisenä aineena ja fungisidina. Se on epävakaa yhdiste, joka tunnetaan vain vesiliuoksessa.
Karbonaatit sisältävät karbonaatti-ionin (CO3kaksi-). Natriumbikarbonaatti , jota kutsutaan myös natriumvetykarbonaatiksi tai soodan bikarbonaatiksi, NaHCO3, on hiilidioksidin lähde, joten sitä käytetään ainesosana leivinjauheet , kuohuviinisuoloissa ja juomissa sekä kuivakemikaalien pääainesosana Palosammuttimet . Sen lievä emäksisyys tekee siitä hyödyllisen mahalaukun tai virtsan liiallisen happamuuden ja asidoosin hoidossa. Sitä käytetään myös tietyissä teollisissa prosesseissa, kuten parkituksessa ja villan valmistuksessa. Sooda tai sooda, NakaksiMITÄ3, on luonnossa laajasti levinnyt, esiintyy kivennäisvesien ainesosina ja kiinteinä mineraaleina natron, trona ja termonatriitti. Valmistuksessa käytetään suuria määriä tätä alkalisuolaa lasi- , pesuaineet ja puhdistusaineet. Natriumkarbonaattia käsitellään hiilidioksidilla natriumbikarbonaatin tuottamiseksi. Natriumkarbonaatin monohydraattimuoto, NakaksiMITÄ3· HkaksiO: ta käytetään laajasti valokuvauskehittäjinä.
kuinka vanha on Kanadan pääministeri
natriumbikarbonaatti Natriumbikarbonaatti (NaHCO3), joka tunnetaan myös nimellä ruokasooda tai soodan bikarbonaatti. Geografiikka / Shutterstock.com
Natriumsulfaatti NakaksiNIIN4, on valkoinen kiteinen kiinteä aine tai jauhe, jota käytetään voimapaperin, pahvin, lasin ja pesuaineiden valmistuksessa sekä raaka-aineena erilaisten kemikaalien tuotannossa. Se saadaan joko natriumsulfaattimineraalien mirabilite- ja thenardiittikerroksista tai synteettisesti käsittelemällä natriumkloridia rikkihapolla. Kiteytynyt tuote on hydraatti, NakaksiNIIN4· 10HkaksiO, joka tunnetaan yleisesti nimellä Glauberin suola. Natriumtiosulfaatti (natriumhyposulfiitti), NakaksiSkaksiTAI3, valokuvaajat käyttävät sitä kehittyneiden negatiivien ja tulosteiden korjaamiseen; se toimii liuottamalla kalvolle päällystetyn hopeasuolojen osan, joka säilyy muuttumattomana altistamalla valolle.
Natriumhydroksidia (NaOH) on syövyttävä valkoinen kiteinen kiinteä aine, joka imee helposti kosteutta, kunnes se liukenee. Natriumhydroksidi, jota kutsutaan yleisesti kaustiseksi soodaksi tai lipeäksi, on eniten käytetty teollisuusalka. Se on erittäin syövyttävää eläin- ja kasvikudokselle. Emäksiset liuokset, joita se muodostaa liuottamalla veteen, neutraloivat happoja erilaisissa kaupallisissa prosesseissa: öljynjalostuksessa se poistaa rikki- ja orgaanisia happoja; saippuanvalmistuksessa se reagoi rasvahappojen kanssa. NaOH-liuoksia käytetään selluloosan hoidossa ja monien kemikaalien valmistuksessa.
höyrystin Putoava kalvohaihdutin natriumhydroksidin liuosten väkevöimiseksi. Ruben Castelnuovo
Natriumnitraatti tai soodanitraus, NaNO3, kutsutaan yleisesti Chilen suolaletkuksi sen mineraaliesiintymien perusteella Pohjois-Chilessä, joka on pääasiallinen lähde. Natriumnitraattia käytetään typpilannoitteena ja dynamiitin komponenttina.
