Натрия

При электролизе чистого хлорида натрия серьезные проблемы возникают, во-первых, из-за близкой температуры плавления хлорида натрия и температуры кипения натрия, а во-вторых, из-за высокой растворимости натрия в жидком хлориде натрия. Добавление хлорида калия, фторида натрия и хлорида кальция к хлориду натрия может снизить температуру плавления до 600°C. Получение натрия электролизом расплавленной эвтектической смеси (сплав двух веществ с самой низкой температурой плавления), состоящей из 40% NaCl и 60% CaCl2 при температуре ~580° C в ячейке, разработанной американским инженером Дж. Даунс, была начата в 1921 году компанией «Дюпон» возле электростанции на Ниагарском водопаде.

Бикарбонат натрия NaHCO3 (пищевая сода) в основном используется как источник углекислого газа в выпечке, кондитерских изделиях, газированных напитках, искусственной минеральной воде, как ингредиент в огнетушителях и как лекарство. Это объясняется тем, что он легко разлагается при температуре 50-100°C. Мировая добыча соли в начале 21 века достигла 200 миллионов тонн, из которых 60% используется химической промышленностью (для производства хлора и гидроксида натрия, а также целлюлозы, текстиля, металлов, резины и масел), 30% — пищевой промышленностью и 10% — другими видами деятельности. Хлорид натрия используется, например, в качестве дешевого антиобледенителя.

Содержание
  1. [edit]Применение
  2. История и происхождение названия
  3. [edit].Интересные факты
  4. Приготовление
  5. [edit]Физические свойства
  6. [edit]Химические свойства
  7. Применение
  8. Дефицит натрия
  9. Натрий: цена и продажа
  10. [edit].Ссылки
  11. Меры предосторожности
  12. [edit].Хранение
  13. История и происхождение названия
  14. [edit]Изотопы
  15. [edit]Встречаемость в природе
  16. Изотопы натрия
  17. Физические свойства
  18. Почему избыток натрия
  19. Симптомы избытка натрия
  20. Симптомы дефицита натрия
  21. [edit].Химические свойства
  22. Пища, богатые натрием
  23. Физические свойства
  24. [edit]Физические свойства
  25. Симптомы дефицита натрия
  26. Почему возникает дефицит натрия
  27. [edit].Встречается в природе
  28. Изотопы натрия
  29. Природа
  30. Биологическая роль
  31. Условия применения
  32. Способ дозирования
  33. Показания к применению хлорида натрия
  34. Натрий: цена и продажа
  35. Причины дефицита натрия
  36. [edit].Меры предосторожности
  37. Производство:
  38. Симптомы избытка натрия
  39. Фармакологические эффекты
  40. Способ дозирования
  41. Использование во время беременности и лактации
  42. Осторожно
  43. [edit]Изотопы
  44. Факторы, влияющие на содержание натрия в пище
  45. [edit].Физические свойства
  46. Способ применения
  47. Условия реализации
  48. Производство и переработка
  49. [edit]Хранение

[edit]Применение

Натрий — серебристо-белый металл, в тонких слоях с фиолетовым оттенком, ковкий и даже мягкий (легко режется ножом), свежесрезанный натрий блестит. Показатели электро- и теплопроводности натрия довольно высоки, его плотность составляет 0,96842 г/см3 (при 19,7° C), температура плавления 97,86° C, температура кипения 883,15° C. Расплавленный натрий все чаще используется в качестве теплоносителя в реакторах на быстрых нейтронах. Низкая температура плавления, низкая вязкость, низкое сечение поглощения нейтронов в сочетании с очень высокой теплоемкостью и теплопроводностью делают натрий (и его сплавы с калием) незаменимым материалом для этих целей.

История и происхождение названия

Долгое время сульфат натрия мало использовался. Сегодня это вещество играет ключевую роль в бумажной промышленности, поскольку Na2SO4 является основным реагентом в процессе сульфатной варки целлюлозы, используемой для производства коричневой оберточной бумаги и гофрированного картона. Древесная стружка или опилки обрабатываются в горячем щелочном растворе сульфата натрия. В результате растворяется лигнин (компонент древесины, связывающий волокна) и высвобождаются целлюлозные волокна, которые затем поступают на бумагоделательные машины. Оставшийся спирт выпаривают до тех пор, пока он не сгорит, обеспечивая пар для мельницы и тепло для выпаривания. Расплавленные сульфат натрия и гидроксид натрия являются огнеупорными и могут быть использованы повторно.Среди солей щелочных элементов, производимых в промышленности, карбонат натрия является наиболее важным. Для его производства чаще всего использовался метод, разработанный бельгийским химиком-технологом Эрнстом Сольве в 1863 г.

[edit].Интересные факты

В Ветхом Завете есть упоминание о некой субстанции, называемой «интер». Это вещество использовалось в качестве моющего средства. Скорее всего, речь идет о соде — карбонате натрия, который образовался в соленых озерах Египта с известняковыми берегами. Об этом же веществе, но под названием «нитрон», позже писали греческие авторы Аристотель и Диоскорид, а древнеримский историк Плиний Старший, говоря о том же веществе, уже называл его «нитрум».Натрий также используется в газоразрядных лампах высокого и низкого давления (ГЛВД и ГЛНД). Лампы NLVD, такие как DNAT (Arc Sodium Tubular), очень широко используются в уличном освещении. Они излучают яркий желтый свет. Их средний срок службы составляет от 12 000 до 24 000 часов. Поэтому газоразрядные лампы типа ДНаТ незаменимы в городском, архитектурном и промышленном освещении. Другие доступные лампы: DNaS, DNaMT (матовые дуговые натриевые лампы), DNaZ (зеркальные дуговые натриевые лампы) и DNATBR (безртутные дуговые натриевые лампы).

Приготовление

Натрий (точнее, его соединения) использовался с древних времен. Например, сода (натрон) встречается в природе в водах содовых озер в Египте. Натуральная сода использовалась древними египтянами для бальзамирования, отбеливания белья, приготовления пищи, изготовления красок и глазури. Плиний Старший пишет, что соду (которая содержала изрядное количество примесей) добывали из речной воды в дельте Нила. Она продавалась в виде больших кусков, окрашенных в серый или даже черный цвет из-за примеси древесного угля. Поскольку многие современные продукты (консервы, полуфабрикаты, фастфуд и т.д.) содержат много соли, люди часто даже потребляют слишком много натрия. К счастью, в организме есть специальная система, которая регулирует уровень натрия и калия.

[edit]Физические свойства

Разница в концентрациях NaCl внутри и снаружи клетки является основным механизмом, который позволяет питательным веществам поступать, а продуктам метаболизма выводиться. Аналогичный процесс происходит во время генерации и передачи импульсов нейронами. Кроме того, хлорид-анион в этом соединении является основным материалом для образования соляной кислоты, которая является важнейшим компонентом желудочного сока.Электролитический метод промышленного производства натрия был разработан в 1890 году. Расплавленный едкий натр подвергался электролизу, как в экспериментах Дэви, но с использованием лучшего источника энергии, чем вольтов столб. В этом процессе кислород высвобождался вместе с натрием:

[edit]Химические свойства

Алкилгалогениды с избытком металла могут давать натрийорганические соединения, высокореакционные соединения, которые обычно самопроизвольно воспламеняются на воздухе и взрываются в воде. В отсутствие металла происходит реакция Вурца. Сульфат натрия Na2SO4 встречается в природе в безводной (тенардит) и декагидратной форме (мирабилит, глауберова соль). Он входит в состав астрахнита Na2Mg(SO4)2-4H2O, хохоффита Na2Mg(SO4)2, глауберита Na2Ca(SO4)2. Самые крупные месторождения сульфата натрия находятся в СНГ, а также в США, Чили и Испании. Мирабилит, добываемый из природных месторождений или из рапы соляных озер, обезвоживается при температуре 100° C. Сульфат натрия также является побочным продуктом при производстве хлористого водорода с использованием серной кислоты и конечным продуктом сотен промышленных операций, использующих нейтрализацию серной кислоты гидроксидом натрия.

Применение

Соль Прикарпатья, соляных озер и лиманцев Черного и Азовского морей использовалась в Киевской Руси. Он был настолько дорог, что его подавали на столы знатных гостей на пирах, в то время как другим приходилось уходить домой без воды. Его содержание в морской воде в виде соединения составляет 10,5 г/л. Металл натрий встречается в качестве примеси, которая придает каменной соли синий цвет. Соль приобретает эту окраску под воздействием радиации.

Дефицит натрия

Известны и другие природные соединения натрия, такие как глауберова соль (десятиводный сульфат натрия, формула: Na2SO4-10H2O) и чилийская селитра (нитрат натрия). Существуют также бикарбонаты (нахколит) и гидраты карбоната натрия (сода или кальцинированная сода, термонатрит), трона (Na2CO3-NaHCO3-2H2O).Металлический натрий используется в химической и металлургической промышленности, где он является сильнейшим восстановителем. Хлорид натрия (поваренная соль) используется всеми без исключения жителями нашей планеты, это самый известный ароматизатор и самый древний консервант.

Натрий: цена и продажа

Натрий встречается в природе в виде одного стабильного изотопа 23Na, многочисленные (около 20) радиоактивные изотопы натрия (массовые числа 18-37), а также 2 ядерных изомера были получены искусственным путем. Изотоп 22Na (период полураспада ~2,6 года) используется в качестве источника позитронов и в научных исследованиях; 24Na (период полураспада 15 часов, испускает бета-излучение) используется в медицине для лечения лейкемии. Другие изотопы имеют период полураспада менее минуты и представляют лишь научный интерес. Концентрированный водный раствор хлорида натрия и аммиака насыщают диоксидом углерода при пониженном давлении. В результате образуется осадок относительно нерастворимого бикарбоната натрия (растворимость NaHCO3 составляет 9,6 г на 100 г воды при 20°C):

[edit].Ссылки

Если опустить кусочек натрия в воду, он начнет скользить и плавиться на воде, так как при взаимодействии натрия с водой выделяется большое количество тепла. Натрий (Na, лат. natrium) — химический элемент, относящийся к первой группе, третьему периоду периодической таблицы Менделеева, с атомным номером 11. Как простое вещество, он представляет собой мягкий щелочной металл серебристо-белого цвета. На внешнем энергетическом уровне натрий имеет один электрон, который он легко отдает, превращаясь в положительно заряженный катион Na+. Единственным стабильным изотопом является 23Na. Он не встречается в свободной форме, но может быть получен из различных соединений. Натрий — шестой по распространенности элемент в земной коре. Он встречается в многочисленных минералах, включая полевые шпаты, содалит и «каменную соль». (галит, хлорид натрия).

Меры предосторожности

Натрий бурно реагирует с водой, кусочек натрия, помещенный в воду, поднимается, плавится в результате выделения тепла и превращается в белый шар, который быстро движется в разных направлениях по поверхности воды, в результате этой реакции выделяется водород, который может воспламениться. Уравнение реакции:Натрий — серебристо-белый металл, в тонких слоях имеет фиолетовый оттенок, он податлив и даже мягок (легко режется ножом), свежесрезанный натрий блестит. Электро- и теплопроводность натрия довольно высока, его плотность составляет 0,96842 г/см3 (при 19,7° C), температура плавления 97,86° C, температура кипения 883,15° C.

[edit].Хранение

Хлорид натрия — дешевый продукт. Вместе с каменным углем, известняком и серой он входит в так называемую «большую четверку» полезных ископаемых, имеющих наибольшее значение для химической промышленности. Содержание натрия в земной коре составляет 25 кг/т. Его содержание в морской воде в виде соединения составляет 10,5 г/л. Металл натрия встречается в качестве примеси, которая окрашивает каменную соль в синий цвет. Соль приобретает этот цвет под воздействием радиации.

История и происхождение названия

Теперь мы обратимся к химическим свойствам натрия (Na). На воздухе этот щелочной металл легко окисляется. При этом образуется оксид натрия (Na2O). Он состоит из бесцветных кубических кристаллов. Это бинарное солеобразующее неорганическое вещество, используемое в качестве реагента в процессе синтеза. Натрий — основной внеклеточный элемент, который вместе с калием и хлором поддерживает тургор клеток, осмотическое давление в организме и регулирует водно-солевой обмен. Он отвечает за процессы, определяющие выживание организма.- Предотвращает отеки, избыточное накопление жидкости.- Участвует в транспортировке различных биологически активных веществ и отдельных химических элементов в клетку и из клетки- Это важно для поддержания оптимального артериального давления.- Принимает участие в поддержании сердечного ритма- Переносит молекулы углекислого газа- Передает сигналы в нервной системе и обеспечивает связь между клетками других тканей- Косвенно участвует в белковом метаболизме- Важен для преобразования некоторых панкреатических ферментов в их активную форму- Улучшает способность слизистой оболочки желудка выделять желудочный сок.

[edit]Изотопы

Промышленное использование натрия обусловлено его сильными восстановительными свойствами. В течение длительного времени большая часть полученного металла использовалась для производства тетраэтилсвинца PbEt4 и тетраметилсвинца PbMe4 (детонаторы для бензина) путем реакции алкилхлоридов со сплавом натрия и свинца под высоким давлением. Сегодня это производство быстро сокращается из-за загрязнения окружающей среды.Температура плавления поваренной соли составляет 800,8 °C, что указывает на прочную кристаллическую структуру этого соединения. Смешивая мелкий порошок хлорида натрия с измельченным льдом, получают высококачественную охлаждающую жидкость.

[edit]Встречаемость в природе

Металлический натрий используется в качественном анализе органических веществ. Сплав натрия и испытуемое вещество нейтрализуют этанолом, добавляют несколько миллилитров дистиллированной воды и делят на 3 части, тест Я. Лассена (1843) для определения азота, серы и галогенов (тест Бейльштейна)Соединения натрия известны и используются с древних времен. В древнегреческом переводе Библии, Септуагинте, мы находим слово νίτρον (в латинском переводе, Вульгате, слово nitroet), означающее соду или поташ, который вместе с маслом использовался как моющее средство (Иер. 2:22). В Танахе слово νίτρον соответствует еврейским ברית «мыло» и נרת «щелочь». (мыльная жидкость). Сода (натрон) встречается в природе в водах натронных озер в Египте. Натроновая сода использовалась древними египтянами для бальзамирования, отбеливания белья, приготовления пищи, красок и глазури. Плиний Старший пишет, что соду (она содержала изрядное количество примесей) добывали из речной воды в дельте Нила. Он продавался в виде больших кусков, окрашенных в серый или даже черный цвет из-за примеси древесного угля.

Изотопы натрия

В результате этой реакции образуется сплав. Его точное название — амальгама натрия. Он используется в качестве восстановителя и является более мягким, чем чистый металл. В начале 21 века мировая добыча соли достигла 200 миллионов тонн, из которых 60% используется химической промышленностью (для производства хлора и гидроксида натрия, а также бумажной массы, текстиля, металлов, резины и масел), 30% — пищевой промышленностью и 10% — другими отраслями. Хлорид натрия используется, например, в качестве дешевого антиобледенителя.

Физические свойства

Название натрия, natrium, происходит от древнего слова, встречающегося в Египте, у древних греков (vixpov) и римлян. Оно встречается у Плиния (nitron), у других древних авторов и соответствует древнееврейскому neter (нетэр). В Древнем Египте натроном, или нитроном, обычно называли щелочь, получаемую не только из природных содовых озер, но и из растительной золы. Его использовали для мытья, изготовления глазури и мумификации трупов. В средние века название нитрон (nitron, natron, nataron), как и бура (baurach), также относилось к нитрату (Nitrum). Арабские алхимики называли щелочи щелочами. После открытия пороха в Европе селитру (Sal Petrae) стали строго отличать от щелочи, а в XVII веке были определены нелетучая или твердая щелочь и летучая щелочь (Alkali volatile). В то же время было проведено различие между растительной щелочью (Alkali fixum vegetabile — поташ) и минеральной щелочью (Alkali fixum minerale — сода).Нитрат натрия используется в качестве удобрения. Он является компонентом жидких рассольных охлаждающих жидкостей, закалочных ванн в металлургии и теплоаккумулирующих составов. Тернарная смесь 40% NaNO2, 7% NaNO3 и 53% KNO3 может быть использована от температуры плавления (142° C) до ~600° C. Нитрат натрия используется в качестве окислителя во взрывчатых веществах, ракетном топливе и пиротехнических составах. Он используется в производстве стекла и натриевых солей, включая нитрит натрия, который служит пищевым консервантом.

Почему избыток натрия

— Хлорид натрия (поваренная соль) является самым старым ароматизатором и консервантом.- Азид натрия (Na3N) используется в качестве нитрующего агента в металлургии и при производстве азида свинца.- Цианид натрия (NaCN) используется в гидрометаллургических методах выщелачивания золота из горных пород, а также при азотировании стали и нанесении гальванических покрытий (серебрение, золочение).- Хлорат натрия (NaClO3) используется для уничтожения нежелательной растительности на железнодорожных путях. Избыток натрия вызывает отеки ног и лица, а также повышенное выделение с мочой калия. Максимальное количество соли, которое могут переработать почки, составляет около 20-30 граммов, большее количество уже опасно для жизни.

Симптомы избытка натрия

Сам по себе натрий не обладает токсическим действием, но избыток вреден, так как нарушает обмен веществ. «Отравление натрием встречается крайне редко, но хронический, незначительный избыток натрия — вполне обычное явление. Химическая активность натрия высока. На воздухе он быстро покрывается слоем смеси пероксидов, гидроксидов и карбонатов. В присутствии кислорода, фтора и хлора натрий горюч. При сгорании металла на воздухе образуется пероксид Na2O2 (с примесью оксида Na2O).

Симптомы дефицита натрия

Симптомы дефицита натрия включают потерю веса, рвоту, образование газов в желудочно-кишечном тракте и нарушение усвоения аминокислот и простых сахаров. Длительный дефицит вызывает мышечные судороги и невралгию.Столовая соль, полученная путем выпаривания морской воды, не подвергалась рафинированию и сразу употреблялась в пищу. Технология зародилась в странах с жарким и сухим климатом, где такой процесс происходил без вмешательства человека, а позже, когда ее переняли другие страны, морскую воду стали нагревать искусственно.

[edit].Химические свойства

Во многих случаях карбонат натрия используется взаимозаменяемо с гидроксидом натрия (например, при производстве бумажной массы, мыла, чистящих средств). Около половины карбоната натрия используется в стекольной промышленности. Одним из растущих применений является удаление сернистых загрязнителей в газах, выбрасываемых электростанциями и мощными печами. Порошкообразный карбонат натрия добавляется к топливу и реагирует с диоксидом серы с образованием твердых продуктов, особенно сульфита натрия, который может быть отфильтрован или осажден. Для концентрированных веществ, для которых характерны реакции окисления, натрий реагирует иначе, такие реакции сопровождаются выделением продуктов восстановления. Вот пример формулы: 8Na + 10NHO3 → 8NaNO3 + 3H2O.

Пища, богатые натрием

Натрий реагирует с серой уже при измельчении в ступке; серная кислота восстанавливается до серы и даже до сульфида. Твердый диоксид углерода («сухой лед») взрывается при контакте с натрием (не используйте огнетушители с диоксидом углерода для тушения горящего натрия!). Азот может реагировать только с электрическими разрядами. Натрий реагирует не только с инертными газами. НАТРИЙ — (Natrium) Na, химический элемент в группе 1 (Ia) периодической таблицы, относится к щелочным элементам. Он имеет атомный номер 11 и относительную атомную массу 22,98977. Существует один стабильный изотоп — 23Na. Известно шесть радиоактивных изотопов этого элемента, два из которых представляют научный и медицинский интерес. В качестве источника позитронов используется натрий-22, период полураспада которого составляет 2,58 года. Натрий-24, период полураспада которого составляет около 15 часов, используется в медицине для диагностики и лечения некоторых форм лейкемии. Уравнение выглядит следующим образом: Na + 4NH3 → -40°C Na [NH3]4. В результате этой реакции образуется синий раствор.Металлический натрий широко используется в препаративной химии и промышленности в качестве сильного восстановителя, в том числе в металлургии. Натрий используется в производстве высокоэнергоемких натриево-серных батарей. Он также используется в выпускных клапанах грузовиков в качестве теплоотвода. Металлический натрий иногда используется в качестве материала для электрических проводников, предназначенных для работы с очень большими токами.

Физические свойства

Eu, Sm, Li, Cs, Rb, K, Ra, Ba, Sr, Ca, Na, Ac, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Gd, Tb, Mg, Y, Dy, Am, Ho, Er, Tm, Lu, Sc, Pu,Th, Np, U, Hf, Be, Al, Ti, Zr, Yb, Mn, V, Nb, Pa, Cr, Zn, Ga, Fe, Cd, In, Tl, Co, Ni, Te, Mo, Sn, Pb, H2,W, Sb, Bi, Ge, Re, Cu, Tc, Te, Rh, Po, Hg, Ag, Pd, Os, Ir, Pt, Атсхимическая активность натрия высокая. На воздухе он быстро покрывается слоем смешанных пероксидов, гидроксидов и карбонатов. В присутствии кислорода, фтора и хлора натрий воспламеняется. При сжигании металла на воздухе образуется пероксид Na2O2 (легированный оксидом Na2O).

Как называется «натрий»

Натрий реагирует с серой уже при измельчении в ступке, серная кислота восстанавливается до серы и даже до сульфида. Твердый диоксид углерода («сухой лед») взрывается при контакте с натрием (не используйте огнетушители с диоксидом углерода для тушения горящего натрия!). Азот может реагировать только с электрическими разрядами. Следует также отметить, что алкилгалогениды, которые являются галоген-углеродными соединениями, в избытке реагируют с натрием, давая натрийорганические соединения. В воздухе они обычно самовозгораются спонтанно. А в воде они взрываются.

[edit]Физические свойства

Натрий образует полный набор соединений со всеми обычными анионами. Считается, что в таких соединениях происходит почти полное разделение зарядов между катионной и анионной частями кристаллической решетки.Например, 100 г льда и 30 г поваренной соли могут снизить температуру до -20 °C. Причина этого явления заключается в том, что раствор поваренной соли замерзает при температуре ниже 0 °C. Лед, для которого это значение является температурой плавления, тает в таком растворе, поглощая тепло из окружающей среды.

Симптомы дефицита натрия

Хлорид натрия является основной и незаменимой пищевой приправой. В древние времена соль считалась эквивалентом золота. В Древнем Риме легионерам часто платили не деньгами, а солью, отсюда и слово солдат. В древние времена пастухи и охотничьи племена употребляли мясные продукты в сыром виде, чтобы удовлетворить свои потребности в соли. Сельскохозяйственные племена употребляли растительную пищу с небольшим количеством хлорида натрия. Симптомы, указывающие на дефицит соли, включают слабость и головные боли, тошноту, головокружение.

Почему возникает дефицит натрия

В конце 18 века Клапрот ввел название natron, или натрий, для минеральной основы и kali (Кали) для растительной основы. Лавуазье не включил щелочь в таблицу простых тел, заметив в комментарии к ней, что это, вероятно, сложное вещество, которое однажды разложится. В 1807 году. Дэви получил свободные металлы калий и натрий электролизом слегка смоченного твердого основания, назвав их калием (Potassium) и натрием (Sodium). В следующем году Гильберт, издатель знаменитых «Анналов физики», предложил назвать новые металлы калием и натрием (Natronium); Берцелиус сократил последнее название до «натрия». (Natrium). В начале 19 века в России натрий называли содой (Двигубский, 182i; Соловьев, 1824); Страхов предложил название сода (1825). Натриевые соли назывались, например, сернистой содой, соляной содой и одновременно уксусной содой (Двигубский, 1828). Гесс, следуя примеру Берцелиуса, ввел название натрия. Организму нужно не само соединение, а катион Na+ и анион Cl-. Когда этих ионов слишком мало, происходит разрушение мышечной и костной ткани. Возникают депрессия, психические и нервные заболевания, расстройства кровеносной системы и пищеварительных процессов, мышечные судороги, анорексия и остеопороз.

[edit].Встречается в природе

Натрий также используется в газоразрядных лампах высокого и низкого давления (NLVD и NLND). Лампы НЛВД, такие как ДНАТ (натриевая дуговая трубка), очень широко используются в уличном освещении. Они излучают яркий желтый свет. Срок службы лампы составляет от 12 000 до 24 000 часов. Поэтому газоразрядные лампы типа ДНаТ незаменимы в городском, архитектурном и промышленном освещении. Другие доступные лампы: DNaS, DNaMT (матовые дуговые натриевые лампы), DNaZ (зеркальные дуговые натриевые лампы) и DNATBR (безртутные дуговые натриевые лампы).Натрий — седьмой по распространенности элемент и пятый по распространенности металл (после глины, железа, кальция и магния). Его содержание в земной коре составляет 2,27%. Большая часть натрия содержится в различных алюмосиликатах.

Изотопы натрия

Учитывая важность биологических и химических свойств поваренной соли и ее значительные природные ресурсы, нет необходимости разрабатывать возможность промышленного производства этого вещества. Рассмотрим лабораторные возможности производства хлорида натрия: Натрий является антагонистом, «противником» элемента калия. Эти минералы отвечают за противоположные явления в организме, происходящие на микробиохимическом уровне. Натрий и калий должны находиться в определенном балансе и в строго определенных пропорциях. Если этот баланс нарушается, возникают серьезные проблемы со здоровьем.

Природа

Алкилгалогениды с избытком металла могут привести к образованию натрий-органических соединений, высокореактивных соединений, которые обычно спонтанно сгорают в воздухе и взрываются в воде. Реакция Вурца происходит, когда металл находится в дефиците. Пероксид натрия Na2O2, в виде бледно-желтого порошка, образуется при окислении натрия. В этом процессе в условиях ограниченного доступа сухого кислорода (воздуха) сначала образуется оксид Na2O, который затем превращается в пероксид Na2O2. В отсутствие кислорода пероксид натрия термически стабилен до температуры ~675° C.

Биологическая роль

Обширные залежи солей натрия в относительно чистом виде встречаются на всех континентах. Они образовались в результате испарения вод древних морей. Этот процесс продолжается в Соленом озере (штат Юта), Мертвом море и других местах. Натрий встречается в виде хлорида NaCl (галит, каменная соль), карбоната Na2CO3-NaHCO3-2H2O (трона), нитрата NaNO3 (селитра), сульфата Na2SO4-10H2O (мирабилит), тетрабората Na2B4O7-10 H2O (бура), Na2B4O7-4H2O (кернит) и других солей.Биологические свойства поваренной соли сделали ее важным экономическим активом. В 2006 году на российском рынке было потреблено около 4,5 млн. тонн минерала, из которых 0,56 млн. тонн было использовано в пищу, а остальные 4 млн. тонн — в химической промышленности.

Производство:

Приготовление поваренной соли, получаемой путем выпаривания морской воды, не проводилось, а полученное вещество сразу употреблялось в пищу. Технология зародилась в странах с жарким и сухим климатом, где процесс происходил без вмешательства человека, а затем была адаптирована другими странами, где морская вода нагревалась искусственно. Тепло, выделяемое в результате реакции, достаточно для расплавления металла. Поэтому, если в воду опустить маленький кусочек натрия, он расплавится из-за теплового эффекта реакции, а капля металла, который легче воды, будет «плавать» на ее поверхности, движимая реактивной силой высвободившегося водорода. Натрий гораздо легче взаимодействует со спиртами, чем с водой:

Условия применения

Промышленное использование металлического натрия обусловлено его сильными восстановительными свойствами. В течение длительного времени большая часть полученного металла использовалась для производства тетраэтилсвинца PbEt4 и тетраметилсвинца PbMe4 (детонаторы для бензина) путем реакции алкилхлоридов со сплавом натрия и свинца под высоким давлением. Кристаллы соли содержат примеси в виде катионов кальция и магния. По этой причине хлорид натрия поглощает воду (становится влажным на воздухе). Если эти ионы не входят в состав поваренной соли, это свойство не проявляется.

Способ дозирования

Другим применением является производство титана, циркония и других металлов путем восстановления их хлоридов. Меньшие количества натрия используются для получения таких соединений, как гидриды, пероксиды и алкоголяты.Данные о производстве сульфата натрия не публикуются, но, по оценкам, мировое производство этого природного ресурса составляет около 4 миллионов тонн в год. Извлечение сульфата натрия в качестве побочного продукта оценивается в 1,5-2,0 млн. тонн по всему миру.

Показания к применению хлорида натрия

Натрий (или, точнее, его соединения) использовался с древних времен. Сода (натрон), например, встречается в естественном виде в водах натронных озер в Египте. Натроновая сода использовалась древними египтянами для бальзамирования, отбеливания белья, приготовления пищи, красок и глазури. Плиний Старший пишет, что соду (которая содержала изрядное количество примесей) добывали из речной воды в дельте Нила. Он продавался большими кусками, окрашенными в серый или даже черный цвет из-за примеси угля. НАТРИЙ — (Natrium) Na, химический элемент в группе 1 (Ia) периодической таблицы, относится к щелочным элементам. Атомный номер 11, относительная атомная масса 22,98977. Имеется один стабильный изотоп — 23Na. Известно шесть радиоактивных изотопов этого элемента, два из которых представляют научный и медицинский интерес. В качестве источника позитронов используется натрий-22, период полураспада которого составляет 2,58 года. Натрий-24, период полураспада которого составляет около 15 часов, используется в медицине для диагностики и лечения некоторых форм лейкемии. «Отравление» натрием встречается крайне редко, но хронические небольшие избытки натрия встречаются довольно часто. Пероксид натрия NaO2 получают путем медленного нагревания пероксида натрия при температуре 200-450° C под давлением кислорода 10-15 МПа. Доказательства образования NaO2 были впервые получены в реакции кислорода с натрием, растворенным в жидком аммиаке.

Натрий — это металл, и его также можно назвать сильным восстановителем, которым он и является. Как и другие щелочные вещества. Поэтому он бурно реагирует со многими неметаллами, за исключением углерода, йода и благородных газов, к которым относятся радиоактивный радон, криптон, неон, ксенон, аргон и гелий. Такие реакции протекают следующим образом: 2Na + Cl2 → 2NaCl. А вот еще один пример: 2Na + H2 → 250-450 °C 2NaH.Эта очень эффектная реакция сопровождается выделением газообразного водорода. При проведении такого эксперимента необходимо соблюдать осторожность, так как он может воспламениться. Действует следующее уравнение: 2Na + 2H2OH → 2NaOH + H2↑.

Натрий: цена и продажа

Когда организм получает натрий с пищей или добавками, он начинает терять калий, кальций, магний, что может привести к системным нарушениям обмена веществ, водно-солевого баланса, изменениям внутренней среды организма. Металлический натрий широко используется в медицинской химии и промышленности как сильный восстановитель, в том числе в металлургии. Натрий используется в производстве высокоэнергоемких натриево-серных батарей. Он также используется в выпускных клапанах грузовиков в качестве теплоотвода. Металлический натрий иногда используется в качестве материала для электрических проводников, предназначенных для проведения очень больших токов.

Причины дефицита натрия

Натрий — это металл, его также можно назвать сильным восстановителем, которым он и является. Как и другие щелочные вещества. Поэтому он бурно реагирует со многими неметаллами, за исключением углерода, йода и благородных газов, к которым относятся радиоактивный радон, криптон, неон, ксенон, аргон и гелий. Такие реакции протекают следующим образом: 2Na + Cl2 → 2NaCl. А вот еще один пример: 2Na + H2 → 250-450 °C 2NaH.Кларк натрия в земной коре составляет 25 кг/т. Его содержание в морской воде в виде соединения составляет 10,5 г/л. Металлический натрий встречается в виде примеси, которая окрашивает каменную соль в синий цвет. На него воздействует радиация. Вместе с каменным углем, известняком и серой он входит в так называемую большую четверку минералов, необходимых для химической промышленности.Натрий является компонентом всех живых организмов. В высших организмах натрий содержится в основном в межклеточной жидкости клеток (примерно в 15 раз больше, чем в цитоплазме клетки). Разница в концентрации поддерживается встроенным в клеточные мембраны натрий-калиевым насосом, который перекачивает ионы натрия из цитоплазмы в межклеточную жидкость.

[edit].Меры предосторожности

Хлорид натрия является незаменимой и важной приправой к пище. В далеком прошлом соль имела такую же ценность, как и золото. В конце 18 века Клапрот ввел название natron, или натрий, для минеральных оснований и Kali для растительных. Лавуазье не включил щелочи в «Таблицу простых тел», отметив в примечании к ней, что они, вероятно, являются сложными веществами, которые однажды разложатся. В 1807 году. Дэви получил свободные металлы калий и натрий электролизом слегка смоченного твердого основания, назвав их калием (Potassium) и натрием (Sodium). В следующем году Гильберт, издатель знаменитых «Анналов физики», предложил назвать новые металлы калием и натрием (Natronium); Берцелиус сократил последнее название до «натрия». (Natrium). В начале XIX века в России натрий называли содой (Двигубский, 182i; Соловьев, 1824); Страхов предложил название сода (1825). Натриевые соли назывались, например, сернистой содой, соляной содой и одновременно уксусной содой (Двигубский, 1828). Гесс, следуя примеру Берцелиуса, ввел название натрий.

Производство:

Натрий — серебристо-белый металл, в тонких слоях фиолетового цвета, ковкий и даже мягкий (легко режется ножом), свежесрезанный натрий блестит. Показатели электро- и теплопроводности натрия относительно высоки, его плотность составляет 0,96842 г/см³ (при 19,7°C), температура плавления 97,86°C, температура кипения 883,15°C. Дефицит натрия при хорошо сбалансированном питании не возникает, но некоторые проблемы могут возникнуть, когда человек голоден. Преходящий дефицит может быть вызван приемом мочегонных средств, диареей, обильным потоотделением или чрезмерным потреблением воды.

Симптомы избытка натрия

Карбонат натрия является наиболее важной из солей щелочных элементов, производимых в промышленности. Метод, наиболее часто используемый для его производства, был разработан бельгийским химиком-технологом Эрнстом Сольвеем в 1863 году.Воспламенение и даже взрыв металлического натрия при контакте с водой и многими органическими соединениями может привести к серьезным травмам и ожогам. Попытка взять кусок металлического натрия голыми руками может привести к его воспламенению (иногда взрыву) из-за попадания влаги на кожу и вызвать сильные ожоги от натрия и образующейся щелочи. При сгорании натрия образуется аэрозоль оксида натрия, пероксида натрия и гидроксида натрия, который обладает коррозионным эффектом. Некоторые реакции натрия очень бурные (например, с серой, бромом).

Фармакологические эффекты

Эти обстоятельства только возбуждают ученых, особенно молодых. Они намерены укротить свирепый металл. Особенно привлекательной областью является полное и экономически оптимальное извлечение этого элемента из минералов, осадков сточных вод и ядерных отходов. Средний человек превышает свои потребности в натрии в 1,5-2 раза. Этого нетрудно добиться, учитывая, что соль присутствует даже в хлебе, не говоря уже о других продуктах и блюдах в качестве необходимой приправы.

Способ дозирования

Гидроксид натрия NaOH часто называют каустической содой или едким натром. Он является сильным основанием и классифицируется как типичная щелочь. Многочисленные гидраты NaOH-nH2O были получены из водных растворов гидроксида натрия, где n = 1, 2, 2,5, 3,5, 4, 5,25 и 7. Пероксид натрия широко используется в промышленности в качестве отбеливающего агента для волокон, бумажной массы, шерсти и т.д. Это сильный окислитель: он взрывается при смешивании с алюминиевой пудрой или древесным углем, реагирует с серой (светится) и воспламеняет многие органические жидкости. Пероксид натрия реагирует с монооксидом углерода с образованием карбоната. При реакции пероксида натрия с углекислым газом выделяется кислород:

Использование во время беременности и лактации

Кристаллическая соль, имеющая ионную химическую связь, необходима для полноценной жизни и функционирования человека и других живых организмов. Хлорид натрия участвует в регуляции и поддержании водно-солевого баланса, щелочного обмена. Биологические механизмы контролируют постоянство концентрации хлорида натрия в различных жидкостях, таких как кровь.Пероксид натрия широко используется в промышленности в качестве отбеливающего агента для волокон, целлюлозы, шерсти и т.д. Это сильный окислитель: он взрывается при смешивании с алюминиевой пудрой или древесным углем, реагирует с серой (светится) и воспламеняет многие органические жидкости. Пероксид натрия реагирует с монооксидом углерода с образованием карбоната. Когда перекись натрия реагирует с углекислым газом, выделяется кислород:

Осторожно

Например, 100 грамм льда и 30 грамм поваренной соли могут снизить температуру до -20°C. Это происходит потому, что солевой раствор замерзает при температуре ниже 0 °C. Лед, для которого это значение является температурой плавления, тает в таком растворе, поглощая тепло из окружающей среды. Натрий легко растворяется в жидком аммиаке, образуя светло-голубой метастабильный раствор с необычными свойствами. При температуре -33,8° C до 246 г натрия растворяется в 1000 г аммиака. Разбавленные растворы имеют синий цвет, а концентрированные — коричневый. Они могут храниться около недели. Было обнаружено, что натрий ионизируется в среде жидкого аммиака:

[edit]Изотопы

Дефицит натрия при хорошо сбалансированном питании встречается нечасто, но некоторые проблемы могут возникнуть при голодании. Натрий является основным внеклеточным элементом, который вместе с калием и хлором поддерживает тургор клеток, осмотическое давление в организме и регулирует водно-солевой баланс. Он отвечает за процессы, определяющие выживание организма.- Предотвращает отеки и чрезмерное накопление жидкости.- Участвует в транспортировке различных биологически активных веществ и отдельных химических элементов в клетку и из клетки- Это важно для поддержания оптимального артериального давления.- Принимает участие в поддержании сердечного ритма- Переносит молекулы углекислого газа- Передает сигналы в нервной системе и обеспечивает связь между клетками других тканей- Косвенно участвует в белковом метаболизме- Важен для преобразования некоторых панкреатических ферментов в их активную форму- Улучшает способность слизистой желудка выделять желудочный сок.

Факторы, влияющие на содержание натрия в пище

Врач герцога Орлеанского Николя Леблан (1742-1806) разработал удобный процесс получения гидроксида натрия из NaCl в 1787 году (патент 1791). Этот первый крупномасштабный промышленный химический процесс представлял собой крупный технологический прогресс в Европе в 19 веке. Процесс Леблана был позже заменен электролитическим процессом. В 1874 году мировое производство гидроксида натрия составило 525 000 тонн, из которых 495 000 тонн было получено по методу Леблана; в 1902 году производство гидроксида натрия достигло 1800 000 тонн, но только 150 000 тонн было получено по методу Леблана.Натрий является компонентом всех живых организмов. В высших организмах натрий содержится в основном в межклеточной жидкости клеток (примерно в 15 раз больше, чем в цитоплазме клетки). Разница в концентрации поддерживается встроенным в клеточные мембраны натрий-калиевым насосом, который перекачивает ионы натрия из цитоплазмы в межклеточную жидкость.

[edit].Физические свойства

Натрий — серебристо-белый металл, с фиолетовым оттенком в тонких пленках, податливый и даже мягкий (легко режется ножом), свежесрезанный натрий блестит. Показатели электро- и теплопроводности натрия относительно высоки, его плотность составляет 0,96842 г/см3 (при 19,7° C), температура плавления 97,86° C, температура кипения 883,15° C. Дефицит натрия при хорошо сбалансированном питании встречается нечасто, но некоторые проблемы могут возникнуть при вегетарианской диете. Временный дефицит может быть вызван приемом мочегонных средств, диареей, обильным потоотделением или чрезмерным потреблением воды. Симптомы дефицита натрия включают потерю веса, рвоту, образование газов в желудочно-кишечном тракте и нарушение всасывания аминокислот и простых сахаров. Длительный недостаток вызывает мышечные спазмы и невралгию.

Способ применения

Долгое время сульфат натрия мало использовался. В настоящее время он является основным продуктом бумажной промышленности, поскольку Na2SO4 — главный реагент в процессе варки целлюлозы, из которой производят коричневую оберточную бумагу и гофрированный картон. Древесная стружка или опилки обрабатываются в горячем щелочном растворе сульфата натрия. В результате растворяется лигнин (компонент древесины, скрепляющий волокна) и высвобождаются целлюлозные волокна, которые затем поступают на бумагоделательные машины. Оставшийся спирт выпаривается до тех пор, пока он не сгорит, обеспечивая пар для мельницы и тепло для выпаривания. Расплавленные сульфат натрия и гидроксид натрия пожаробезопасны и могут быть использованы повторно. Чистый металлический натрий легко воспламеняется. Он подвержен самовозгоранию на воздухе. Контакт с водой и влажными поверхностями особенно опасен, поскольку натрий бурно реагирует с водой, часто взрывообразно, образуя коррозийное основание (NaOH). В лабораториях небольшие количества натрия (примерно до 1 кг) хранят в плотно закрытых стеклянных банках под слоем парафина, уайт-спирита, петролейного спирита или вазелина так, чтобы слой жидкости покрывал весь металл. Банка с натрием должна храниться в шкафу из огнеупорного металла (в сейфе). Натрий берут пинцетом или щипцами, отрезают скальпелем (натрий податлив и легко режется ножом) на сухой поверхности (не на столе, а в стеклянной чашке); необходимое количество и остаток сразу помещают обратно в банку под слой парафина, а отрезанный кусочек помещают в парафин или сразу вводят в реакцию. Перед началом работы с натрием необходимо пройти обучение по охране труда и технике безопасности. Люди, впервые работающие с натрием, должны находиться под наблюдением персонала, имеющего опыт такой работы. Как правило, натрий используется в лабораторных реакциях в количествах, не превышающих нескольких десятков граммов. Для демонстрационных экспериментов, например, на школьных уроках химии, следует использовать не более одного грамма натрия. После работы с металлическим натрием все сосуды и остатки натрия заполняют неразбавленным спиртом, а полученный раствор нейтрализуют слабым раствором кислоты. Необходимо следить за тем, чтобы все остатки и отходы натрия были полностью нейтрализованы перед утилизацией, поскольку натрий в мусорном баке может вызвать пожар, а в канализационном стоке — взрыв и повреждение трубы. Все работы с натрием, как и со щелочами и щелочными металлами, следует проводить в очках или защитной маске. Не рекомендуется хранить натрий дома или проводить с ним какие-либо эксперименты.

Условия реализации

Электролиз чистого хлорида натрия представляет собой серьезную проблему из-за, во-первых, близкой температуры плавления хлорида натрия и температуры кипения натрия и, во-вторых, высокой растворимости натрия в жидком хлориде натрия. Добавление хлорида калия, фторида натрия и хлорида кальция к хлориду натрия может снизить температуру плавления до 600°C. Получение натрия электролизом расплавленной эвтектической смеси (сплав двух веществ с самой низкой температурой плавления), состоящей из 40% NaCl и 60% CaCl2 при температуре ~580° C в ячейке, разработанной американским инженером Дж. Даунс, была начата в 1921 году компанией «Дюпон» возле электростанции на Ниагарском водопаде.Кристалл соли содержит примеси в виде катионов кальция и магния. По этой причине хлорид натрия поглощает воду (становится влажным на воздухе). Если такие ионы не входят в состав поваренной соли, это свойство отсутствует.

Производство и переработка

Биологические свойства поваренной соли сделали ее важным экономическим объектом. В 2006 году на российском рынке было потреблено около 4,5 млн тонн этого минерала, из которых 0,56 млн тонн было использовано для пищевых целей, а остальные 4 млн тонн — в химической промышленности. Следует также отметить, что алкилгалогениды, являясь галоген-углеродными веществами, при избытке натрия дают натрий-органические соединения. В воздухе они обычно самовозгораются спонтанно. А в воде они взрываются.

[edit]Хранение

Эти обстоятельства только возбуждают ученых, особенно молодых. Они намерены приручить рыхлый металл. Особенно привлекательной областью является полное и экономически оптимальное извлечение этого элемента из минералов, осадочных пород и ядерных отходов. Металлический натрий используется в химической и металлургической промышленности, где он действует как сильный восстановитель. Хлорид натрия (поваренная соль) используется всеми без исключения жителями нашей планеты, является самым известным ароматизатором и самым старым консервантом.

Натрий — седьмой по распространенности элемент и пятый по распространенности металл (после алюминия, железа, кальция и магния). Его содержание в земной коре составляет 2,27%. Больше всего натрия содержится в различных алюмосиликатах.

Блог компании "Каролина Мед"