НАТРИЙ (от араб. натрун, греч. nitron — природная сода; лат. Natrium) Na хим. элемент I гр. периодической системы, ат. н. 11, ат. м. 22,98977; относится к щелочным металлам. В природе один стабильный изотоп 23Na. Поперечное сечение захвата тепловых нейтронов 4,90∙10−25 м2. Конфигурация внеш. электронной оболочки 3s1; степень окисления +1; энергии ионизации Na0 → Na+ → Na2+ 5,13915 и 47,304 эВ; сродство к электрону 0,34 эВ; электроотрицательность по Полингу 1,0; ат. радиус 0,192 нм, ионный радиус 0,116 нм (координац. число 6), 0,153 нм (12). Содержание Н. в земной коре 2,64% по массе. В гидросфере Н. содержится в виде растворимых солей в количестве ок. 2,9% (при общей концентрации солей в морской воде 3,5–3,7%); содержание Н. в морской воде 1,5∙1016 т. Наличие Н. установлено в атмосфере Солнца и межзвездном пространстве. В природе Н. находится только в виде солей. Важнейшие минералы-галит (каменная соль) NaCl, мирабилит (глауберова соль) Na2SO4∙10 H2O, тенардит Na2SO4, чилийская селитра NaNO3, криолит Na3[AlF6], трона NaHCO3∙Na2CO3∙2H2O, бура (тинкал) Na2B4O7∙10H2O, а также прир. силикаты, напр. альбит Na[AlSi3O8], нефелин Na [AlSiO4], содержащие помимо Н. и др. элементы. Соед. Н. входят в состав живых организмов, гл. обр. в виде NaCl. Так, напр., в плазме крови человека содержание ионов Н. 0,32% по массе, в костях-0,6%, в мышечных тканях-0,6–1,5%. Для восполнения естеств. убыли Н. из организма человек ежедневно должен употреблять с пищей 4–5 г NaCl. Свойства. Н. — серебристо-белый металл, в тонких слоях с фиолетовым оттенком. Н. парамагнитен, магн. восприимчивость + 0,70∙10−9 (293 К). Норм. электродный потенциал −2,714 В, в расплаве −2,4 В. Хим. активность Н. весьма высока. На воздухе он активно окисляется с поверхности, в жидком состоянии выше 200 °C загорается. В зависимости от условий Н. может окисляться до натрия оксида Na2O или пероксида Na2O2. Энергично реагирует с водой с образованием натрия гидроксида NaOH и выделением H2, при большой поверхности контакта реакция идет со взрывом. Н. воспламеняется в атмосфере F2, в Cl2 горит при обычной температуре, с Br2 реагирует лишь при нагр., с I2 в обычных условиях не реагирует. Энергично взаимод. с S, Se и Те, образуя халькогениды составов Na2X, NaX, NaX2, Na2X5. Благородные газы незначительно раств. в твердом и жидком Н., при 200 °C Н. начинает поглощать H2, образуя весьма гигроскопичный гидрид NaH.СN2 в электрич. разряде дает нитрид Na3N или азид NaN3, с разб. кислотами-соли. В жидком NH3 Н. легко раств., образуя раствор синего цвета с металлич. проводимостью, содержащий катионы Na+ и сольватированные электроны; растворимость Н. (г в 100 г NH3): 34,6 (0 °C), 31,9 ( −50 °C), 29,4 ( −105 °C). Взаимод. Н. с NH3 при 300–400 °C или в присутствии катализатора при охлаждении до −30 °C получают амид NaNH2. Наиб. важным соед. Н. посвящены ст. Натрия алюминаты, Натрия бораты, Натрия карбонат, Натрия сульфат, Натрия хлорид и др. Получение. Н. получают: электролизом расплава NaCl (одновременно производят Cl2) с добавками KCl, NaF или CaCl2 для снижения температуры плавления электролита; электролизом расплава NaOH; небольшие количества-разложением азида 2NaN3 → 2Na + 3N2 и др. Электролиз NaCl проводят в электролизерах с диафрагмой; аноды изготовлены из графита, катоды-из Cu или Fe. Очищают Н. от примесей хлоридов, оксидов, Ca, С добавлением в расплавленный Н. смеси NaOH -Na2CO3- NaCl или Na2O2, обработкой расплава металлич. Li, Ti или сплавом Ti-Zr, низшими хлоридами TiCl3, TiCl2, вакуумной дистилляцией. Определение. Качественно Н. обнаруживают по характерной желтой окраске пламени его летучими соед. и по наиб. четко выраженным спектр. линиям 589,0 и 589,9 нм. Количественно Н. определяют пламенной фотометрией (вплоть до 0,0002 мг/л), спектр. или гравиметрич. методами. В последнем случае Н. отделяют от др. щелочных элементов в виде хлорида, сульфата или перхлората, чаще — в виде NaM(UO2)3 (CH3COO)9∙6H2O, где М — Mg, Zn, Mn, Ni, с послед. оксидиметрич. титрованием, а также используют люминесцентное, колориметрич., нефелометрич. (при малых содержаниях Н.) определения. Используют хроматографич., радиометрич. и спектрофотометрич. методы определения Н. Применение. Н. и его сплавы с К-жидкие теплоносители, в частности в ядерных реакторах. Пары Н. используют для наполнения газоразрядных ламп; сплавы Pb-Na — в производстве Pb(C2H5)4, для изготовления подшипников. Н. применяют как модификатор алюминиевых и др. сплавов, восстановитель в металлургии (в производстве Ti, Zr, Та), орг. синтезе (как сам Н., так и его амальгама), для получения соед. Na, как катализатор в синтезе бутадиенового каучука. Амальгаму Na используют при получении NaOH высокой чистоты; изотоп 24Na-для радиологич. лечения некоторых форм лейкемии и в диагностич. целях. Изотоп 22Na-позитронный источник. Мировое производство (без социалистич. стран) превышает 300 тыс. т/год (1980). Хранят Н. под слоем инертной обезвоженной жидкости (керосин, минер. масло и др.), перевозят только в запаянных металлич. сосудах. Металлич. Н. получил впервые в 1807 Г. Дэви.
Лит.: Ситтиг М., Натрий, его производство, свойства и применение, пер. с англ., М., 1961; Foust O.J., Sodium-NaK engineering handbook, v. 1–5, N.-Y.-[a.oJ,1972–1979.
Некоторые файлы и информация, находящиеся на данном сайте, были найдены в сети ИНТЕРНЕТ, как свободно распространяемые, присланы пользователями сайта или найдены в альтернативных источниках, также использованы собственные материалы. Автор сайта не претендует на авторство ВСЕХ материалов. Если Вы являетесь правообладателем той или иной продукции или информации, и условия, на которых она представлена на данном ресурсе, не соответствуют действительности, просьба немедленно сообщить с целью устранения правонарушения.
Категории раздела
Вход
Поиск
Друзья сайта
Наш опрос
Статистика
