Natrium -
Sodium

Fra Wikipedia, den gratis encyklopædi

Na (natrium) .jpg
Natrium
Udseende sølvhvid metallic
22.989
769
28
(2)
Natrium i det periodiske system
Li

Na

Kneonnatriummagnesium
Brint
Helium
Litium
Beryllium
Bor
Kulstof
Kvælstof
Ilt
Fluor
Neon
Natrium
Magnesium
Aluminium
Silicium
Fosfor
Svovl
Klor
Argon
Kalium
Kalk
Scandium
Titanium
Vanadium
Krom
Mangan
Jern
Kobolt
Nikkel
Kobber
Zink
Gallium
Germanium
Arsen
Selen
Brom
Krypton
Rubidium
Strontium
Yttrium
Zirkonium
Niobium
Molybdæn
Technetium
Ruthenium
Rhodium
Palladium
Sølv
Cadmium
Indium
Tin
Antimon
Tellurium
Jod
Xenon
Cæsium
Barium
Lanthanum
Cerium
Praseodym
Neodym
Promethium
Samarium
Europium
Gadolinium
Terbium
Dysprosium
Holmium
Erbium
Thulium
Ytterbium
Lutetium
Hafnium
Tantal
Wolfram
Rhenium
Osmium
Iridium
Platin
Guld
Kviksølv (element)
Thallium
At føre
Bismut
Polonium
Astatin
Radon
Francium
Radium
Actinium
Thorium
Protactinium
Uran
Neptunium
Plutonium
Americium
Curium
Berkelium
Californium
Einsteinium
Fermium
Mendelevium
Nobel
Lawrencium
Rutherfordium
Dubnium
Seaborgium
Bohrium
Hassium
Meitnerium
Darmstadtium
Roentgenium
Copernicium
Nihonium
Flerovium
Moscovium
Livermorium
Tennessine
Oganesson
11
Gruppe
gruppe 1: hydrogen og alkalimetaller
Periode periode 3
Blok
 
s-blok
Elektronkonfiguration [ Ne ] 3s 1
Elektroner pr. Skal 2, 8, 1
Fysiske egenskaber
Fase
ved 
solid
Smeltepunkt 370.944  K (97.794 ° C, 208.029 ° F)
Kogepunkt 1156.090 K (882.940 ° C, 1621.292 ° F)
0,968 g / cm 3
0,927 g / cm 3
Kritisk punkt 2573 K, 35 MPa (ekstrapoleret)
Fusionsvarme 2,60  kJ/mol
Fordampningsvarme 97,42 kJ/mol
Molær varmekapacitet 28.230 J/(mol · K)
Damptryk
1 10 100 1 k 10 k 100 k
554 617 697 802 946 1153
Atomiske egenskaber Oxidationstilstande Elektronegativitet Pauling skala: 0,93 Ioniseringsenergier
  • 1.: 495,8 kJ/mol
  • 2.: 4562 kJ/mol
  • 3.: 6910,3 kJ/mol
  • ( mere )
Atomisk radius empirisk: 186  pm Kovalent radius 166 ± 21.00 Van der Waals radius 227 om eftermiddagen
Farvelinjer i et spektralområde
Spektrale linjer af natrium Andre ejendomme Naturlig forekomst ur Krystalstruktur 3200 m/s (ved 20 ° C) Varmeudvidelse 71 µm/(m⋅K) (ved 25 ° C) Varmeledningsevne 142 W/(m⋅K) Elektrisk modstand 47,7 nΩ⋅m (ved 20 ° C) Magnetisk bestilling paramagnetisk Molær magnetisk modtagelighed
+16,0
×
10 −6
 cm 3 /mol (298 K) Youngs modul 10 GPa Forskydningsmodul 3.3 GPa Bulk modul 6,3 GPa Mohs hårdhed 0,5 Brinell hårdhed 0,69 MPa CAS -nummer 7440-23-5 Historie Opdagelse og første isolation Humphry Davy (1807) Symbol "Na": fra nyt latinsk natrium , opfundet fra tyske Natron , ' natron ' De vigtigste isotoper af natrium
Isotop Overflod Halveringstid
( t 1/2 )
Forfaldstilstand Produkt
22 Na spor 2.602 år β + 22 Ne
23 Na 100% stabil
24 Na spor 14,96 timer β - 24 mg
| referencer

Natrium er et kemisk element med symbolet  Na (fra latinsk natrium ) og atomnummer  11. Det er et blødt, sølvhvidt, stærkt reaktivt metal . Natrium er et alkalimetal , der er i gruppe 1 i det periodiske system. Dens eneste stabile isotop er 23 Na. Det frie metal forekommer ikke i naturen og skal fremstilles ud fra forbindelser. Natrium er det sjette mest forekommende element i jordskorpen og findes i talrige mineraler såsom feltspat , sodalit og stensalt (NaCl). Mange salte af natrium er stærkt vandopløselige: natriumioner er blevet udvaskede af virkningen af ​​vand fra Jordens mineraler over æoner, og dermed er natrium og chlor de mest almindelige opløste grundstoffer i havene.

Natrium blev først isoleret af Humphry Davy i 1807 ved elektrolyse af natriumhydroxid . Blandt mange andre nyttige natriumforbindelser anvendes natriumhydroxid ( lud ) til sæbefremstilling , og natriumchlorid ( spiseligt salt ) er et afisningsmiddel og et næringsstof til dyr, herunder mennesker.

Natrium er et vigtigt element for alle dyr og nogle planter. Natriumioner er den vigtigste kation i den ekstracellulære væske (ECF) og er som sådan den største bidragyder til ECFs osmotiske tryk og ECF -rumvolumen. Tab af vand fra ECF -rummet øger natriumkoncentrationen, en tilstand kaldet hypernatræmi . Isotonisk tab af vand og natrium fra ECF -rummet reducerer størrelsen af ​​dette rum i en tilstand kaldet ECF -hypovolæmi .

Ved hjælp af natrium-kaliumpumpen pumper levende menneskelige celler tre natriumioner ud af cellen i bytte for to kaliumioner, der pumpes ind; sammenligning af ionkoncentrationer på tværs af cellemembranen, indvendig til udvendig, kalium måler omkring 40: 1 og natrium, omkring 1:10. I nerveceller muliggør den elektriske ladning på tværs af cellemembranen transmission af nerveimpulsen - et aktionspotentiale - når ladningen forsvinder; natrium spiller en nøglerolle i denne aktivitet.

Egenskaber

Fysisk

Emissionsspektrum for natrium, der viser D -linjen .

Natrium ved standardtemperatur og tryk er et blødt sølvfarvet metal, der kombineres med ilt i luften og danner gråhvidt natriumoxid, medmindre det er nedsænket i olie eller inert gas, hvilket er de betingelser, det normalt opbevares i. Natriummetal kan let skæres med en kniv og er en god leder af elektricitet og varme, fordi den kun har én elektron i sin valensskal, hvilket resulterer i svag metallisk binding og frie elektroner, som bærer energi. På grund af lav atommasse og stor atomradius er natrium tredjemindst tæt af alle elementære metaller og er en af ​​kun tre metaller, der kan flyde på vand, de to andre er lithium og kalium. Natriumets smeltepunkt (98 ° C) og kogepunkter (883 ° C) er lavere end for lithium, men højere end for de tungere alkalimetaller kalium, rubidium og cæsium, der følger periodiske tendenser ned i gruppen. Disse egenskaber ændrer sig dramatisk ved forhøjede tryk: ved 1,5 Mbar ændres farven fra sølvfarvet metallisk til sort; ved 1,9 Mbar bliver materialet gennemsigtigt med en rød farve; og ved 3 Mbar er natrium et klart og gennemsigtigt fast stof. Alle disse højtryks allotropes er isolatorer og electrides .

En positiv flammetest for natrium har en lysegul farve.

I en flammetest lyser natrium og dets forbindelser gult, fordi de ophidsede 3'er natriumelektroner udsender en foton, når de falder fra 3p til 3s; bølgelængden af ​​denne foton svarer til D -linien ved ca. 589,3 nm. Spin-kredsløb-interaktioner, der involverer elektronen i 3p-orbitalen, opdelte D-linjen i to ved 589,0 og 589,6 nm; hyperfine strukturer, der involverer begge orbitaler, forårsager mange flere linjer.

Isotoper

Tyve isotoper af natrium er kendt, men kun 23 Na er stabil. 23 Na skabes i kulstofforbrændingsprocessen i stjerner ved at smelte to kulstofatomer sammen; dette kræver temperaturer over 600 megakelvin og en stjerne på mindst tre solmasser. To radioaktive , kosmogene isotoper er biproduktet af kosmisk strålespallation : 22 Na har en halveringstid på 2,6 år og 24 Na, en halveringstid på 15 timer; alle andre isotoper har en halveringstid på mindre end et minut. To atomisomerer er blevet opdaget, den længere levetid er 24m Na med en halveringstid på omkring 20,2 millisekunder. Akut neutronstråling, som fra en atomkritisk ulykke , konverterer nogle af de stabile 23 Na i humant blod til 24 Na; neutronstråledoseringen af ​​et offer kan beregnes ved at måle koncentrationen på 24 Na i forhold til 23 Na.

Kemi

Natrium atomer har 11 elektroner, den ene mere end den stabile konfiguration af ædelgassen neon . Den første og anden ioniseringsenergi er henholdsvis 495,8 kJ/mol og 4562 kJ/mol. Som et resultat danner natrium sædvanligvis ioniske forbindelser, der involverer Na + -kationen.

Metallisk natrium er generelt mindre reaktivt end kalium og mere reaktivt end lithium . Natriummetal reducerer stærkt, idet standardreduktionspotentialet for Na + /Na -parret er -2,71 volt, selvom kalium og lithium har endnu flere negative potentialer.

Salte og oxider

Struktur af natriumchlorid , der viser oktaedrisk koordination omkring Na + og Cl - centre. Denne ramme opløses, når den opløses i vand og samles igen, når vandet fordamper.

Natriumforbindelser er af enorm kommerciel betydning og er særligt centrale i industrier, der producerer glas , papir , sæbe og tekstiler . De vigtigste natriumforbindelser er bordsalt (Na Cl ), sodavand (Na 2 CO 3 ), bagepulver (Na HCO 3 ), kaustisk soda (NaOH), natriumnitrat (Na NO 3 ), di- og tri- natrium phosphater , natriumthiosulfat (Na 2 S 2 O 3 · 5H 2 O) og borax (Na 2 B 4 O 7 · 10H 2 O). I forbindelser er natrium sædvanligvis ionisk bundet til vand og anioner og betragtes som en hård Lewis -syre .

To ækvivalente billeder af den kemiske struktur af natriumstearat , en typisk sæbe.

De fleste sæber er natriumsalte af fedtsyrer . Natriumsæber har en højere smeltetemperatur (og virker "hårdere") end kaliumsæber.

Som alle alkalimetaller reagerer natrium eksotermt med vand. Reaktionen producerer kaustisk soda ( natriumhydroxid ) og brandfarlig hydrogengas . Når den brændes i luft, danner den primært natriumperoxid med noget natriumoxid .

Vandige opløsninger

Natrium har en tendens til at danne vandopløselige forbindelser, såsom halogenider , sulfater , nitrater , carboxylater og carbonater . De vigtigste vandige arter er de aquo komplekserne [Na (H 2 O) n ] + , hvor n = 4-8; med n = 6 angivet fra røntgendiffraktionsdata og computersimuleringer.

Direkte udfældning af natriumsalte fra vandige opløsninger er sjælden, fordi natriumsalte typisk har en høj affinitet for vand. En undtagelse er natrium bismutat (NaBiO 3 ). På grund af den høje opløselighed af dets forbindelser isoleres natriumsalte normalt som faste stoffer ved fordampning eller ved udfældning med et organisk antisolvent, såsom ethanol ; for eksempel opløses kun 0,35 g/L natriumchlorid i ethanol. Kronetere kan ligesom 15-krone-5 anvendes som en faseoverførselskatalysator .

Natriumindhold i prøver bestemmes ved atomabsorptionsspektrofotometri eller ved potentiometri ved hjælp af ionselektive elektroder.

Elektrider og sodider

Ligesom de andre alkalimetaller opløses natrium i ammoniak og nogle aminer for at give dybt farvede opløsninger; fordampning af disse opløsninger efterlader en skinnende film af metallisk natrium. Opløsningerne indeholder koordinationskompleks (Na (NH 3 ) 6 ) + , med den positive ladning opvejes af elektroner som anioner ; kryptander tillader isolering af disse komplekser som krystallinske faste stoffer. Natrium danner komplekser med kroneetere, kryptander og andre ligander. For eksempel har 15-krone-5 en høj affinitet for natrium, fordi hulrumsstørrelsen på 15-krone-5 er 1,7–2,2 Å, hvilket er nok til at passe til natriumionen (1,9 Å). Kryptander har ligesom kronetere og andre ionoforer også en høj affinitet for natriumionen; derivater af alkalidet Na - kan opnås ved tilsætning af kryptander til opløsninger af natrium i ammoniak via disproportionering .

Organiske natriumforbindelser

Strukturen af ​​komplekset af natrium (Na + , vist med gult) og antibiotikumet monensin -A.

Mange organonatriumforbindelser er blevet fremstillet. På grund af C-Na-bindingenes høje polaritet opfører de sig som kilder til carbanioner (salte med organiske anioner ). Nogle kendte derivater indbefatter natrium cyclopentadienidpentacarboxylater (NAC 5 H 5 ) og trityl natrium ((C 6 H 5 ) 3 CNA). Natriumnaphthalen , Na + [C 10 H 8 •] - , et stærkt reduktionsmiddel, former upon blande Na og naphthalen i etheriske opløsninger.

Intermetalliske forbindelser

Natrium danner legeringer med mange metaller, såsom kalium, calcium , bly og gruppe 11 og 12 grundstoffer. Natrium og kalium danner KNa 2 og NaK . NaK er 40–90% kalium, og det er flydende ved omgivelsestemperatur . Det er en fremragende termisk og elektrisk leder. Natrium-calcium-legeringer er biprodukter af elektrolytisk fremstilling af natrium fra en binær saltblanding af NaCl-CaC 2 og ternær blanding NaCl-CaCI 2 -BaCl 2 . Calcium er kun delvist blandbart med natrium, og 1-2% af det, der er opløst i natrium opnået fra blandingerne, kan udfældes ved afkøling til 120 ° C og filtrering. I flydende tilstand er natrium helt blandbart med bly. Der er flere metoder til fremstilling af natrium-blylegeringer. Den ene er at smelte dem sammen, og en anden er at deponere natrium elektrolytisk på smeltede blykatoder. NaPb 3 , NaPb, Na 9 Pb 4 , Na 5 Pb 2 og Na 15 Pb 4 er nogle af de kendte natrium-blylegeringer. Natrium danner også legeringer med guld (NaAu 2 ) og sølv (NaAg 2 ). Gruppe 12 metaller ( zink , cadmium og kviksølv ) vides at lave legeringer med natrium. NaZn 13 og NaCd 2 er legeringer af zink og cadmium. Natrium og kviksølvformen nahG, nahG 4 , nahG 2 , Na 3 Hg 2 og Na 3 Hg.

Historie

, et naturligt mineralsalt hovedsageligt bestående af hydreret natriumcarbonat . Natron havde historisk flere vigtige industrielle og husholdningsbrug, senere formørket af andre natriumforbindelser.

Natrium giver flammer en intens gul farve. Allerede i 1860 noterede Kirchhoff og Bunsen den høje følsomhed ved en natriumflammetest og udtalte i Annalen der Physik und Chemie :

I et hjørne af vores 60 m 3 værelse længst væk fra apparatet eksploderede vi 3 mg natriumchlorat med mælkesukker, mens vi observerede den ikke -lysende flamme før slidsen. Efter et stykke tid lysede det en lysegul og viste en stærk natriumlinje, der først forsvandt efter 10 minutter. Ud fra vægten af ​​natriumsaltet og luftmængden i rummet beregner vi let, at en vægtdel luft ikke kunne indeholde mere end 1/20 milliont natriumvægt.

Hændelse

Jordskorpen indeholder 2,27% natrium, hvilket gør det til det syvende mest udbredte element på jorden og det femte mest rigelige metal, bag aluminium , jern , calcium og magnesium og foran kalium. Natriums estimerede oceaniske overflod er 1,08

×
10
4
milligram per liter. På grund af sin høje reaktivitet findes den aldrig som et rent element. Det findes i mange mineraler, nogle meget opløselige, såsom halit og natron , andre meget mindre opløselige, såsom amphibol og zeolit . Uopløseligheden af ​​visse natriummineraler, såsom kryolit og feltspat, stammer fra deres polymere anioner, som i tilfælde af feltspat er et polysilikat.

Astronomiske observationer

Atomisk natrium har en meget stærk

spektral linje i den gul-orange del af spektret (den samme linje som bruges i natriumdampgadebelysning ). Dette fremstår som en absorptionslinje i mange typer stjerner, herunder solen . Linjen blev først undersøgt i 1814 af Joseph von Fraunhofer under hans undersøgelse af linjerne i solspektret, nu kendt som Fraunhofer -linjerne . Fraunhofer kaldte det 'D' -linjen, selvom det nu vides faktisk at være en gruppe af tæt forbundne linjer opdelt af en fin og hyperfin struktur .

D -linjens styrke betyder, at den er blevet opdaget i mange andre astronomiske miljøer. I stjerner ses det i alle, hvis overflader er kølige nok til at natrium kan eksistere i atomform (snarere end ioniseret). Dette svarer til stjerner af nogenlunde F-type og køligere. Mange andre stjerner ser ud til at have en natriumabsorptionslinje, men dette er faktisk forårsaget af gas i forgrundens interstellare medium . De to kan skelnes via højopløselig spektroskopi, fordi interstellare linjer er meget smallere end dem, der udvides ved stjernernes rotation .

Natrium er også blevet påvist i adskillige Solsystem miljøer, herunder Merkurs atmosfære, exosphere af Månen , og mange andre organer. Nogle kometer har en natriumhale , som først blev opdaget i observationer af kometen Hale-Bopp i 1997. Natrium er endda blevet påvist i atmosfæren på nogle ekstrasolære planeter via transitspektroskopi .

Kommerciel produktion

til fremstilling af aluminium:

Na 2 CO 3 + 2 C → 2 Na + 3 CO

Den store efterspørgsel efter aluminium skabte behovet for produktion af natrium. Indførelsen af Hall – Héroult -processen til fremstilling af aluminium ved elektrolysering af et smeltet saltbad sluttede behovet for store mængder natrium. En beslægtet proces baseret på reduktion af natriumhydroxid blev udviklet i 1886.

Natrium fremstilles nu kommercielt ved elektrolyse af smeltet natriumchlorid , baseret på en proces patenteret i 1924. Dette gøres i en Downs -celle , hvor NaCl blandes med calciumchlorid for at sænke smeltepunktet under 700 ° C. Da calcium er mindre elektropositivt end natrium, vil der ikke blive afsat calcium ved katoden. Denne metode er billigere end den tidligere Castner -proces (elektrolyse af natriumhydroxid ).

Markedet for natrium er flygtigt på grund af vanskelighederne ved lagring og forsendelse; det skal opbevares under en tør inertgasatmosfære eller vandfri mineralolie for at forhindre dannelse af et overfladelag af natriumoxid eller natriumsuperoxid .

Anvendelser

Selvom metallisk natrium har nogle vigtige anvendelser, er de vigtigste anvendelser for natriumforbindelser; millioner tons natriumchlorid , hydroxid og carbonat produceres årligt. Natriumchlorid bruges i vid udstrækning til isdannelse og afisning og som konserveringsmiddel; eksempler på anvendelser af natriumbicarbonat indbefatter bagning, som hævemiddel og sodblæsning . Sammen med kalium har mange vigtige lægemidler tilsat natrium for at forbedre deres biotilgængelighed ; Selvom kalium i de fleste tilfælde er den bedre ion, vælges natrium for dets lavere pris og atomvægt. Natriumhydrid bruges som en base for forskellige reaktioner (såsom aldolreaktionen ) i organisk kemi og som et reduktionsmiddel i uorganisk kemi.

Metallisk natrium bruges hovedsageligt til fremstilling af natriumborhydrid , natriumazid , indigo og triphenylphosphin . En gang almindelig anvendelse var fremstilling af tetraethyllead og titaniummetal; på grund af væksten fra TEL og nye titanproduktionsmetoder faldt produktionen af ​​natrium efter 1970. Natrium bruges også som et legeringsmetal, et anti-skaleringsmiddel og som et reduktionsmiddel for metaller, når andre materialer er ineffektive. Bemærk, at det frie element ikke bruges som et skaleringsmiddel, ioner i vandet udveksles med natriumioner. Natriumplasma ("damp") lamper bruges ofte til gadebelysning i byer og kaster lys, der spænder fra gulorange til fersken, når trykket stiger. I sig selv eller med kalium er natrium et tørremiddel ; det giver en intens blå farve med benzophenon, når tørringen er tør. Ved organisk syntese anvendes natrium i forskellige reaktioner, såsom Birch -reduktionen , og natriumfusionstesten udføres for kvalitativt at analysere forbindelser. Natrium reagerer med alkohol og giver alkoxider, og når natrium er opløst i ammoniakopløsning, kan det bruges til at reducere alkyner til trans-alkener. Lasere, der udsender lys ved natrium D-linjen, bruges til at skabe kunstige laserstyrestjerner, der hjælper med adaptiv optik til landbaserede teleskoper med synligt lys.

Varmeoverførsel

NaK fasediagram , der viser natriums smeltepunkt som funktion af kaliumkoncentration. NaK med 77% kalium er eutektisk og har det laveste smeltepunkt for NaK -legeringerne ved -12,6 ° C.

Flydende natrium anvendes som et varmeoverføringsfluid i nogle typer af atomreaktorer , fordi det har den høje varmeledningsevne og lav neutron absorption tværsnit kræves for at opnå en høj neutronflux i reaktoren. Det høje kogepunkt for natrium tillader reaktoren at fungere ved omgivelsestryk (normalt), men ulemperne inkluderer dens uigennemsigtighed, som hindrer visuel vedligeholdelse, og dens eksplosive egenskaber. Radioaktivt natrium-24 kan frembringes ved neutronbombardement under drift, hvilket udgør en lille strålefare; radioaktiviteten stopper inden for få dage efter fjernelse fra reaktoren. Hvis en reaktor ofte skal lukkes ned, bruges NaK ; fordi NaK er en væske ved stuetemperatur, størkner kølevæsken ikke i rørene. I dette tilfælde kræver kaliumets pyroforicitet ekstra forholdsregler for at forhindre og påvise lækager. En anden varmeoverførselsapplikation er tæppeventiler i højtydende forbrændingsmotorer; ventilstænglerne er delvist fyldt med natrium og fungerer som et varmeledning til afkøling af ventilerne.

Biologisk rolle

Biologisk rolle hos mennesker

Hos mennesker er natrium et vigtigt mineral, der regulerer blodvolumen , blodtryk, osmotisk ligevægt og pH . Det fysiologiske minimumskrav til natrium anslås at variere fra omkring 120 milligram om dagen hos nyfødte til 500 milligram om dagen over 10 år.

Kost

Natriumchlorid er den vigtigste natriumkilde i kosten og bruges som krydderier og konserveringsmidler i varer som syltede konserves og ryk ; for amerikanere kommer det meste natriumchlorid fra forarbejdede fødevarer . Andre natriumkilder er dens naturlige forekomst i fødevarer og tilsætningsstoffer som mononatriumglutamat (MSG), natriumnitrit , natriumsaccharin, bagepulver (natriumbicarbonat) og natriumbenzoat .

Det amerikanske institut for medicin satte sit tolerable øvre indtagelsesniveau for natrium til 2,3 gram om dagen, men den gennemsnitlige person i USA forbruger 3,4 gram om dagen. Det American Heart Association anbefaler ikke mere end 1,5 g natrium per dag.

Højt natriumforbrug

Højt natriumforbrug er usundt og kan føre til ændringer i hjertets mekaniske ydelse. Højt natriumforbrug er også forbundet med kronisk nyresygdom , forhøjet blodtryk , hjerte -kar -sygdomme og slagtilfælde .

Højt blodtryk

Der er en stærk sammenhæng mellem højere natriumindtag og højere blodtryk. Undersøgelser har vist, at sænkning af natriumindtag med 2 g om dagen har en tendens til at sænke det systoliske blodtryk med cirka to til fire mm Hg. Det er blevet anslået, at et sådant fald i natriumindtag ville føre til mellem 9 og 17% færre tilfælde af hypertension .

Hypertension forårsager 7,6 millioner for tidlige dødsfald på verdensplan hvert år. (Bemærk, at salt indeholder omkring 39,3% natrium - resten er chlor og sporkemikalier; 2,3 g natrium er således cirka 5,9 g eller 5,3 ml salt - cirka en amerikansk teske .)

En undersøgelse viste, at personer med eller uden hypertension, der udskilt mindre end 3 gram natrium om dagen i deres urin (og derfor indtog mindre end 3 g/d), havde en højere risiko for død, slagtilfælde eller hjerteanfald end dem, der udskiller 4 til 5 gram om dagen. Niveauer på 7 g om dagen eller mere hos mennesker med hypertension var forbundet med højere dødelighed og kardiovaskulære hændelser, men dette viste sig ikke at være sandt for mennesker uden hypertension . Den amerikanske FDA oplyser, at voksne med hypertension og forhypertension bør reducere det daglige natriumindtag til 1,5 g.

Fysiologi

Den renin-angiotensinsystemet regulerer mængden af væske og natrium koncentration i kroppen. Reduktion af blodtryk og natriumkoncentration i nyrerne resulterer i produktion af renin , som igen producerer aldosteron og angiotensin , som stimulerer reabsorptionen af ​​natrium tilbage i blodbanen. Når koncentrationen af ​​natrium stiger, falder produktionen af ​​renin, og natriumkoncentrationen vender tilbage til normal. Natriumionen (Na + ) er en vigtig elektrolyt i neuronfunktionen og i osmoregulering mellem celler og den ekstracellulære væske . Dette opnås i alle dyr ved Na + /K + -ATPase , en aktiv transportør, der pumper ioner mod gradienten og natrium /kaliumkanaler. Natrium er den mest udbredte metalliske ion i ekstracellulær væske.

Hos mennesker anerkendes usædvanligt lave eller høje natriumniveauer i blodet i medicin som hyponatriæmi og hypernatræmi . Disse tilstande kan skyldes genetiske faktorer, aldring eller langvarig opkastning eller diarré.

Biologisk rolle i planter

I C4 -planter er natrium et mikronæringsstof, der hjælper metabolisme, specifikt i regenerering af phosphoenolpyruvat og syntese af klorofyl . I andre erstatter det kalium i flere roller, såsom vedligeholdelse af turgortryk og hjælp til åbning og lukning af stomata . Overskydende natrium i jorden kan begrænse optagelsen af ​​vand ved at reducere vandpotentialet , hvilket kan resultere i plantens visning; overskydende koncentrationer i cytoplasmaet kan føre til enzymhæmning, hvilket igen forårsager nekrose og klorose. Som svar har nogle planter udviklet mekanismer til at begrænse natriumoptagelse i rødderne, opbevare det i cellevakuoler og begrænse saltransport fra rødder til blade; overskydende natrium kan også opbevares i gammelt plantevæv, hvilket begrænser skader på ny vækst. Halofytter har tilpasset sig til at kunne blomstre i natriumrige miljøer.

Sikkerhed og forholdsregler

Natrium
Farer
GHS -piktogrammer GHS02: BrandfarligGHS05: Ætsende
GHS Signalord Fare
H260 , H314
P223 , P231+232 , P280 , P305+351+338 , P370+378 , P422
NFPA 704 (brand diamant)
3
2
2

Natrium danner brandfarligt hydrogen og kaustisk natriumhydroxid ved kontakt med vand; indtagelse og kontakt med fugt på hud, øjne eller slimhinder kan forårsage alvorlige forbrændinger. Natrium eksploderer spontant i nærvær af vand på grund af dannelsen af ​​brint (stærkt eksplosivt) og natriumhydroxid (som opløses i vandet og frigiver mere overflade). Natrium, der udsættes for luft og antændes eller når selvantændelse (rapporteres at forekomme, når en smeltet natriumpulje når omkring 290 ° C, 554 ° F) udviser en relativt mild brand. I tilfælde af massive (ikke-smeltede) stykker natrium bliver reaktionen med ilt til sidst langsom på grund af dannelse af et beskyttende lag. Brandslukkere baseret på vand fremskynder natriumbrande; dem, der er baseret på kuldioxid og bromochlordifluormethan, bør ikke bruges på natriumbrand. Metalbrande er klasse D , men ikke alle klasse D -slukkere er effektive, når de bruges til at slukke natriumbrande. Et effektivt slukningsmiddel til natriumbrande er Met-LX. Andre effektive midler omfatter Lith-X, som har grafitpulver og et organophosphat flammehæmmende middel og tørt sand. Natriumbrande forhindres i atomreaktorer ved at isolere natrium fra ilt med omgivende natriumrør indeholdende inaktiv gas. Natriumbrande af pooltypen forhindres ved hjælp af forskellige designforanstaltninger kaldet fangstpansystemer. De opsamler utæt natrium i en tank til opsamling af lækager, hvor det er isoleret fra ilt.

Se også

Referencer

Bibliografi