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元素的世界—No.11 钠(Na)
发信站: 北大未名站 (2005年08月07日00:31:21 星期天), 转信
从灯说起
华灯初上，都市的色彩渐渐由白天的明快变成了夜晚的迷离。景观灯亮起，霓虹灯闪烁，镭射激光让夜空更添旖旎，都市的夜拉开了帷幕……
有没有觉得少点什么？没有？OK，当你看不见路牌迷失方向，看不清路面不小心摔交，更甚，不小心被人打、打、打个劫的时候……是不是会想，想起怎么没有路灯，想起这公共照明设施在哪里？到这里，我们今天的主角可以出场了。作为高通量低能耗的高压钠灯，在城市道路照明、工厂、港口、体育馆等场合广泛应用，而钠灯里面最重要的组成部分，当然就是钠元素了。
来认识钠
钠在元素周期大厦1单元3楼，掌门人是氢(H)，但由于从性质来讲作为金属第一族，族长还是由2楼的锂（Li）来担当的好。钠，是银白色的金属，比水还轻，十分柔软，可用小刀切成一块抉（而且切起来感觉非常好，感觉就像切很劲道的面团，还不粘刀的）。可惜她的性质非常活泼，因此漂亮的银白色外衣在空气中很快就没有了金属光泽。在水里同样不愿安静，会跟水剧烈反应，同时放出氢气，加上密度比水轻，因此看上去，就像游泳高手，在水面乱窜。于是，通常人们只好把她保存在煤油里。
说到这里，不知道大家有没有看过流传在网上的一个恶作剧–有人把钠装在瓶子里放到了WC……这个行为是很危险的，后果也是很严重的。比如下文：
"发信人: ifthere (ifthere), 信区: CCME
标 题: Re: hoho，今天我们实验室Na爆。
发信站: 北大未名站 (2002年06月05日23:42:48 星期三) , 站内信件
本人今天在第2实验室，突然听见及其恐怖的一声巨响
抬头，见另一同学在实验室得另一头水槽边处于僵立状态
在他的头顶上
升起一片白云，不知道具体是什么东西
从半空中如雪花般飘落
众人愕然间
走廊里传来急促的脚步声
第一实验室的李翠娟老师带领一小分队冲了进来
大喝 怎么回事
半晌，肇事者慢慢回头
大家惊奇的发现
他手中的烧瓶
经历了这么严峻的考验
居然——完好无损
——-2002年6月5日有机实验报告"
上面就是一个同学处理钠的时候不小心造成的，万幸的是只是受到惊吓，因为钠的量很少。通常，处理剩余的钠是将它放入乙醇中反应掉，这样就不会发生危险了。
说到钠被发现，电的应用起了很大的作用。自伏打发明电堆之后，很快地，尼科尔森和卡里斯尔报告了他们利用伏打电堆将水分解成氢气和氧气，化学家手里又多了一把研究物质的利器。那时候法国著名化学家拉瓦锡已经发表了他的专著《化学纲要》一书，列出了世界上第一张元素表（虽然现在看上去是那么地粗糙）。他把已知的３３种元素分成了气体元素、非金属、金属、能成盐之土质等四类。但他把一些物，如光、石灰、镁土都列入元素。他认为化学家关心的不是元素，而是那些当前还不能够被分解的物体。当时受条件的限制，曾经有人将碱、苏打、钾草碱（从草木灰中提炼出来的碳酸钾）当作不能被分解的物体，但是拉瓦锡却拒绝把它们列入不能被分解的物体的名单中（未考证）。这个时候，另一个化学家登场了，英国的科学家戴维此时已经由于他对一氧化二氮呼吸作用的研究以及电化学方面的研究入选了英国皇家学院。受到拉瓦锡文章的启发，戴维就想用电解的方法从碳酸钾、碳酸钠和碱中离析出这些化学元素。他提出了大胆的预见：“如果化学结合具有我曾经大胆设想过的那种特性，不管物体中的元素的天然电力（结合力）有多么强，但总不能没有限度，而我们人造的仪器的力量似乎是能够无限地增大，希望新的方法（指电解）能够使我们发现物体中真正的元素。”
戴维用了250对金属板制成了当时最大的伏打电堆，开始了他数量令人瞠目的元素发现之旅。不过可惜地是咱们的主人公钠并不是戴维发现的第一个元素，她的同族妹妹，四楼楼长（-_-）钾。1807年，他电解氢氧化钾得到金属态钾，同年又用同样的方法，电解苏打(Soda即碳酸钠)，在阴极得到了水银状的金属颗粒。因为这种金属存在于天然碱苏打之中，故被命名为Sodium (钠)。英文原意"苏打"。
元素符号"Na"源自医学拉丁文Natrium，意为"头痛药"。
钠的应用（以下内容感谢baidu友情支援）
我们的生活中充满了她的痕迹。
钠的性质和锂、钾相近，但由于钠最便宜，因此金属钠应用比它们广，常用它代替锂或钾。
液态钠的导热能力是汞的100倍，而且钠在常压下 100 ℃时液化，900℃时才气化，因而在常压就可以使用液态钠来做导热剂或者冷却剂。法国快中子增殖反应堆——“超凤凰”，是世界上第一个 120万千瓦快中子增殖反应堆。它需用液态钠3500吨，用四台大型泵(直径2．5米，高15米)以每秒钟18吨的速度循环。随着科技进一步的发展，人们还发现了它与其他碱金属及低熔点金属可以形成常温下的液态合金。比如钠钾合金，其中77.2％的钾和22.8％的钠，熔点为-12．3℃。它具有很高的比热和很宽的液化范围，因而也被用做核反应堆冷却剂。钠、钾、铯制成的合金，在-78℃才凝固，是目前熔点最低的合金。
钠具有很强的还原性，它能夺取金属氧化物中的氧，从而使金属还原出来，金属钛就是利用钠还原生产的。尽管钠很贵，但由于它的强还原性，目前仍被用于稀有金属生产之中。
体内，钠离子维持着人的正常生理活动，过高或过低的浓度，都会导致人体的机能紊乱（这些可以请生科的朋友们帮忙补充，呵呵）。据统计，人体钠含量约为每公斤体重1克，正常人血浆钠浓度为310-340毫克，为此，每个正常的人一天要摄取10-20克食盐来维持。
烧碱是氢氧化钠的俗称，又叫苛性钠，因为它的腐蚀性非常强，是两大强碱之一(另一强碱是氢氧化钾)。衣服上如果滴上烧碱，会很快烂成一个洞。滴在皮肤上，皮肤会腐烂。日子久了，甚至连盛烧碱溶液的玻璃瓶，也会被腐蚀、溶解，瓶壁上留下一个白色的圆圈。在工业上，烧碱大量用来制造肥皂、人造棉、各种化工产品和精炼石油。炼钢和炼铝，也要消耗大量的烧碱！据统计，制造1000个铝锅，约消耗20多公斤烧碱。
为使黑色金属表面形成致密的抗氧化膜，常常对金属工件进行发蓝处理。发蓝液就是以氢氧化钠为主的钠盐的混合溶液。它的原理就是氢氧化钠及亚硝酸钠、硝酸钠与金属铁作用，生成亚铁酸钠(Na2FeO2)和铁酸钠(Na2Fe204)，再由亚抉酸钠相互作用生成四氧化三铁–即氧化膜。
另一个重要的钠的化合物是"纯碱"–碳酸钠，俗称"苏打"。最初，人们是从一些海生植物的灰中提取苏打，然而，产量非常有限。现在，人们用食盐、硫酸与石灰石作原料制造纯碱。我国化学工作者侯德榜先生，对制造纯碱的方法有重大的改进，创立了“联合制碱法”。纯碱是白色晶体，常用于洗濯，商业上称"洗濯苏打"。玻璃、肥皂、造纸、石油等工业都要消耗成千上万吨纯碱。
至于"小苏打"，则是碳酸氢钠的俗称。医治胃病的小苏打片，"苏打饼干"，便是用它的。小苏打是细小的白色晶体，微有咸味，常用作发酵剂，因为它受热或受酸作用，很易放出二氧化碳气体，在面团中形成蜂窝状。
还有一个"大苏打"，也是钠的化合物–硫代硫酸钠，又称"海波"。它主要用作摄影上的定影剂，因为它能与卤化银起化学反应，形成易溶于水的银络合物，冲走胶片上多余的感光剂，起定影作用。此外，也用于纺织工业上，用来除去漂白后多余的氧。在分析化学上，硫代硫酸钠是著名的还原剂。
硫酸钠，俗称"芒硝"(Na2SO4o10H2O)，用于玻璃工业，在医药上用来做泻药。氢化钠是一种强的还原剂，能将水中甚至氨气中氢还原成氢气。过氧化钠则可吸收空气中的水分和二氧化碳，因此被用来作为航空或潜水时的供氧剂。还有一种含钠的氧化铝材料，具有很高的电导，甚至与液体电解质的电导相似，利用它可以制成贮能电池、燃料电池等。
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