Натрий

Натрий — щелочной металл, настолько активный, что в свободном виде в природе не встречается вовсе. Брошенный в воду кусочек натрия плавится, бегает по поверхности и поджигает выделяющийся водород. Хранят его под слоем керосина.

При этом соединения натрия человек употребляет ежедневно: обычная поваренная соль — это хлорид натрия.

В морской воде, в залежах каменной соли, в соде, в силикатах земной коры. Натрий — шестой по распространённости элемент коры и второй по содержанию среди растворённых в океане.

Крупные залежи каменной соли — это высохшие древние моря. Именно они дали чумацкие соляные пути, соляные налоги и не одну войну: до появления холодильников соль была единственным массовым консервантом.

Соединения натрия применяли с древности, но выделить металл долго не удавалось: восстановить его углём, как медь или железо, нельзя.

Задачу решил Хэмфри Дэви в 1807 году с помощью электролиза — тогда ещё новой техники. Пропуская ток через расплавленный едкий натр, он получил металлические шарики, которые вспыхивали на воздухе. Тем же способом и в том же году он выделил калий, а годом позже — кальций, магний, барий и стронций. Электролиз за два года дал химии больше новых элементов, чем предыдущее столетие.

Символ Na происходит от латинского natrium, восходящего к египетскому названию природной соды.

У натрия один электрон на внешней оболочке, и он отдаёт его охотно: энергия ионизации мала, электроотрицательность одна из самых низких. Отсюда единственная степень окисления +1 и высокая реакционная способность.

С водой натрий реагирует бурно, давая щёлочь и водород. С кислородом на воздухе окисляется мгновенно — свежий срез блестит как ртуть и тускнеет за секунды.

Практически важная особенность — характерная жёлтая окраска пламени. Она настолько чувствительна, что следы натрия видны почти в любой пробе, и на ней же основаны натриевые лампы уличного освещения с их узнаваемым жёлтым светом.

Металлический натрий применяют как теплоноситель в некоторых ядерных реакторах: он хорошо проводит тепло и остаётся жидким в широком диапазоне температур. Используют его и как восстановитель в органическом синтезе.

Несопоставимо шире применяются соединения: хлорид — в пищевой промышленности и как сырьё для получения хлора и щёлочи; гидроксид (едкий натр) — в производстве бумаги, мыла, алюминия; карбонат (сода) — в производстве стекла; гидрокарбонат (питьевая сода) — в быту и медицине.

Ионы натрия — основные катионы внеклеточной жидкости. Разность концентраций натрия и калия по обе стороны клеточной мембраны создаёт электрический потенциал, а её резкое изменение и есть нервный импульс.

Поддерживает эту разность натрий-калиевый насос — белок, непрерывно выкачивающий натрий из клетки. На его работу уходит заметная доля всей энергии, потребляемой организмом в покое.