НАТРИЙ : описание металла, свойства, сферы применения и месторождения

От Библии до наших дней

История героя статьи уходит корнями в библейские времена. В Библии упоминается вещество, которое использовалось для стирки и отбеливания хлопчатобумажных тканей. В переводе слово νίτρον (нитрон) означает мыло или щелок.

Натрий свежесрезанный
Натрий свежесрезанный

На протяжении многих веков люди использовали натуральную соду или щелок из золы для хозяйственных нужд.

Металлический натрий был впервые получен Х. Дэви из NaOH.

Полезные свойства натрия для организма

Натрий — один из микроэлементов, необходимых организму для нормального функционирования. Вещество вместе с калием регулирует водно-солевой баланс и помогает удерживать жидкости.
Микроэлемент входит в состав крови. Большинство соединений содержится в межклеточной жидкости: концентрация содержащегося в ней вещества в 15 раз выше, чем у клеток. Микроэлемент обеспечивает проведение нервных импульсов.
Натрий улучшает работу сердечно-сосудистой системы. Он регулирует объем циркулирующей крови, расширяет сосуды и благотворно влияет на деятельность миокарда.

Увеличение венозного и артериального просвета способствует нормализации давления. Облегчает кровообращение по всему телу. Снижается нагрузка на сердечную мышцу. Это снижает риск возникновения патологий.

Вещество стимулирует пищеварение. Он участвует в производстве желудочного сока. Без связи транспорт глюкозы в клетки стал бы невозможным.
Вещество активирует работу пищеварительных ферментов. Он регулирует деятельность выделительной системы, помогает поддерживать кислотно-щелочной баланс и помогает поддерживать растворимость других минералов в крови.

Свойства натрия

элемент натрия
Натрий (натрий) относится к щелочным металлам, в периодической таблице имеет атомный номер 11.

Характеристики:

  1. Легко режется ножом.
  2. Чистый натрий имеет серебристо-белый цвет; на воздухе быстро покрывается слоем оксида Na2O.
  3. Структура кристаллической решетки объемноцентрированная, кубическая.
  4. Натрий легче воды; если бросить кусок в воду, он всплывет на поверхность.

Металл настолько активен, что хранится в минеральном масле или керосине без доступа воздуха.

Важно: чистый металлический натрий легко воспламеняется и самовоспламеняется на воздухе.

Химические свойства:

  1. Натрий реагирует с разбавленными кислотами как обычный металл.
  2. При реакции с концентрированными кислотами образуются продукты восстановления.
  3. Происходит бурная реакция с водой с выделением водорода, затем металл воспламеняется или взрывается.
  4. Как и все щелочные металлы, активно вступает в реакцию со многими неметаллами.

известен стабильный изотоп: 23-Na.

Свойства атомаИмя, символ, номер Атомная масса
(молярная масса) Электронная конфигурация Радиус атома Химические свойстваКовалентный радиус Ионный радиус Электроотрицательность Электродный потенциал Состояния окисления Ионизированная энергия
(первый электрон) Термодинамические свойства простого веществаПлотность (до нет.) Температура плавления Температура кипения Уд тепло плавления Уд теплота испарения Молярная теплоемкость Молярный объем Кристаллическая решетка простого веществаРетикулярная структура Параметры решетки Температура Дебая Другие характеристикиТеплопроводность Количество CAS
Натрий / Натрий (Na), 11
22,98976928 ± 0,00000002 а.е.м. 1 одна эм (г / моль)
Ne 3s1,
1с22с22п63с1
190 вечера
154 вечера
97 (+ 1e) вечера
0,93 (шкала Полинга)
-2,71 В
-1 (в щелочной среде) 2
495,6 (5,14) кДж / моль (эВ)
0,971 г / см³
370,96 К; 97,81 ° С
1156,1К; 882,95 ° С
2,64 кДж / моль
97,9 кДж / моль
28,23 3 Дж / (К · моль)
23,7 см³ / моль
объемно центрированный кубический
4,2820
150 К
(300 K) 142,0 Вт / (м K)
7440-23-5

Таблица продуктов с высоким содержанием натрия

Самой высокой концентрацией вещества отличаются продукты с искусственными добавками и сложным химическим составом. В первую очередь, это колбасы, соленья, консервы и т.д. Натуральные продукты содержат гораздо меньше микроэлементов. Для сравнения: 1 ст. Л. Майонеза содержит 104 мг натрия, а банан всего 1 мг.

Название продукта Количество вещества, мг на 100 г
Жареная колбаса 1180
Гамбургер 1134
Польская колбаса 1044
Ветчина сушеная 610
Артишоки 80
Морковь 35 год
Брокколи тридцать

Колбасные изделия

Они входят в число рекордсменов по содержанию микроэлемента. В основном это связано с добавлением в блюдо большого количества соли. Чтобы избежать избытка соединения в организме, колбасу рекомендуется готовить самостоятельно. Полностью отказаться от соли нельзя, но минимизируйте ее долю.

Продукты, содержащие Na.

Консервы и соления

При употреблении в пищу 100 г солений или консервов человек чаще получает в 3–4 раза больше натрия, чем необходимо организму в сутки. С учетом остальных продуктов в меню цифра увеличивается. Рекомендуется полностью отказаться от таких блюд, так как они негативно влияют на почки и сердечно-сосудистую систему.

Супы быстрого приготовления

невозможно определить точное количество в супах быстрого приготовления, но большинство производителей используют соль как дешевый усилитель вкуса.
Они добавляют приправы к продуктам в большом количестве. Это не единственное вредное вещество, содержащееся в фаст-фуде: оно также содержит другие ароматизаторы, консерванты и т.д. Рекомендуется перейти на домашние супы, чтобы избежать использования вредных химикатов.

Бульонные кубики

Похож на супы быстрого приготовления. Точную концентрацию соли знает только производитель, но она почти всегда высока. Заправка действует как недорогой усилитель вкуса.

Магазинные приправы

В большинство из них входит соль. Используется как основа. Травы относительно дороги, поэтому лучше всего брать с собой много соли и добавлять в нее другие специи.
В чистом виде такие приправы не употребляются, поэтому переживать из-за повышенного содержания в них микроэлементов не стоит, однако рекомендуется ограничить добавление смесей в блюда.

Биологическая роль

В организме натрия содержится в основном вне клеток (примерно в 15 раз больше, чем в цитоплазме). Эта разница поддерживается натриево-калиевым насосом, который перекачивает натрий, попавший в клетку.

Вместе с калием натрий выполняет следующие функции:
Создание условий для возникновения мембранного потенциала и мышечных сокращений.
Поддержание осмотической концентрации крови.
Поддержание кислотно-щелочного баланса.
Нормализация водного баланса.
Обеспечьте мембранный транспорт.
Активация многих ферментов.

Рекомендуемая доза натрия составляет от 600 до 1700 миллиграммов для детей и от 1200 до 2300 миллиграммов для взрослых. В виде поваренной соли это от 3 до 6 граммов в день.

Натрий содержится практически во всех продуктах питания, хотя большую часть его организм получает из поваренной соли. Всасывание происходит в основном в желудке и тонком кишечнике. Витамин D улучшает всасывание натрия, однако чрезмерно соленая, богатая белком пища мешает нормальному усвоению. Количество натрия, попадающего в организм с пищей, показывает его содержание в моче. Пища, богатая натрием, характеризуется ускоренным выведением из организма.

Дефицит натрия не возникает у человека, соблюдающего сбалансированную диету, однако при вегетарианском питании могут возникнуть некоторые проблемы. Временный дефицит может быть вызван использованием диуретиков, диареей, обильным потоотделением или чрезмерным потреблением воды. Симптомы дефицита натрия включают потерю веса, рвоту, газы в желудочно-кишечном тракте и нарушение всасывания аминокислот и моносахаридов. Длительный дефицит вызывает мышечные судороги и невралгию.

Избыток натрия вызывает отеки ног и лица, а также усиление выведения калия с мочой. Максимальное количество соли, которое могут переработать почки, составляет около 20-30 граммов, большее количество уже опасно для жизни.

Характеристика простого вещества и промышленное получение металлического натрия.

Натрий — металл серебристо-белый, тонкими слоями с пурпурным отливом, пластичный, даже мягкий (легко режется ножом), блестит свежий срез натрия. Электропроводность и теплопроводность натрия довольно высоки, плотность составляет 0,96842 г / см3 (при 19,7 ° C), температура плавления составляет 97,86 ° C, а температура кипения составляет 883,15 ° C.

Тройной сплав, содержащий 12% натрия, 47% калия и 41% цезия, имеет самую низкую температуру плавления для металлических систем, равную –78 ° C.

Натрий и его соединения окрашивают пламя в ярко-желтый цвет. Двойная линия в спектре натрия соответствует переходу 3s1–3p1 в атомах элемента.

Реакционная способность натрия высокая. На воздухе быстро покрывается пленкой из смеси перекиси, гидроксида и карбоната. Натрий горит кислородом, фтором и хлором. При горении металла на воздухе образуется пероксид Na2O2 (со смесью оксида Na2O).

Натрий вступает в реакцию с серой, уже натертой в ступке; серная кислота восстанавливается до серы или даже до сульфида. Твердая двуокись углерода («сухой лед») взрывается при контакте с натрием (углекислотные огнетушители нельзя использовать для тушения горящего натрия!). С азотом реакция происходит только в электрическом разряде. Натрий взаимодействует не только с инертными газами.

Натрий активно реагирует с водой:

2Na + 2H2O = 2NaOH + H2

Тепла, выделяемого во время реакции, достаточно, чтобы расплавить металл. Следовательно, если небольшой кусочек натрия бросить в воду, он тает под действием тепла реакции, и капля металла, который легче воды, «бежит» по поверхности воды, толкая ее от воды реактивная сила выделяемого водорода. Натрий гораздо тише взаимодействует со спиртами, чем с водой:

2Na + 2C2H5OH = 2C2H5ONa + H2

Натрий легко растворяется в жидком аммиаке с образованием метастабильных растворов ярко-синего цвета с необычными свойствами. При –33,8 ° C в 1000 г аммиака растворяется до 246 г металлического натрия. Разбавленные растворы — синего цвета, концентрированные — бронзового цвета. Их можно хранить около недели. Было обнаружено, что натрий ионизируется в жидком аммиаке:

Na Na + + e–

Константа равновесия этой реакции 9.9 · 10–3. Уходящий электрон сольватируется молекулами аммиака и образует комплекс e (NH3) n -. Полученные растворы обладают металлической электропроводностью. Когда аммиак испаряется, остается исходный металл. При длительном хранении раствор постепенно обесцвечивается из-за реакции металла с аммиаком с образованием амида NaNH2 или имида Na2NH и выделением водорода.

Натрий хранится под слоем обезвоженной жидкости (керосин, минеральное масло), транспортируется только в герметичных металлических емкостях.

Электролитический метод промышленного производства натрия был разработан в 1890-х годах. Расплав гидроксида натрия подвергали электролизу, как в экспериментах Дэви, но с использованием источников энергии, более продвинутых, чем один полюс вольт. В этом процессе вместе с натрием выделяется кислород:

катод (железо): Na + + e– = Na

анод (никель): 4OH– — 4e– = O2 + 2H2O.

При электролизе чистого хлорида натрия возникают серьезные проблемы, связанные, во-первых, с узкой температурой плавления хлорида натрия и температурой кипения натрия и, во-вторых, с высокой растворимостью натрия в жидком хлориде натрия. Добавление хлорида калия, фторида натрия, хлорида кальция к хлориду натрия позволяет снизить температуру плавления до 600 ° C. Получение натрия электролизом расплавленной эвтектической смеси (сплав двух веществ с самой низкой точкой плавления) 40% NaCl и 60% CaCl2 при ~ 580 ° C в ячейке, разработанной американским инженером Х. Даунсом, она была запущена в 1921 году компанией DuPont недалеко от электростанции Ниагарского водопада.

На электродах происходят следующие процессы:

катод (железо): Na + + e– = Na

Ca2 + + 2e– = Ca

анод (графит): 2Cl– — 2e– = Cl2.

Металлический натрий и кальций образуются на цилиндрическом стальном катоде и поднимаются охлаждаемой трубкой, где кальций затвердевает и падает обратно в расплав. Хлор, образующийся на графитовом центральном аноде, собирается под никелевым куполом и затем очищается.

Сейчас объем производства металлического натрия составляет несколько тысяч тонн в год.

Промышленное использование металлического натрия связано с его сильными восстановительными свойствами. Долгое время большая часть производимого металла использовалась для получения тетраэтилсвинца PbEt4 и тетраметилсвинца PbMe4 (бензиновых антидетонационных агентов) реакцией алкилхлоридов со сплавом натрия и свинца под высоким давлением. Сейчас это производство стремительно сокращается из-за загрязнения окружающей среды.

Еще одна область применения — производство титана, циркония и других металлов путем восстановления их хлоридов. Небольшие количества натрия используются для получения таких соединений, как гидрид, перекись и алкоголяты.

Дисперсный натрий — ценный катализатор при производстве резины и эластомеров.

Растет использование расплавленного натрия в качестве теплоносителя в быстрых ядерных реакторах. Низкая температура плавления натрия, низкая вязкость, малое сечение поглощения нейтронов в сочетании с чрезвычайно высокой теплоемкостью и теплопроводностью делают его (и его сплавы с калием) незаменимым материалом для этих целей.

Натрий надежно удаляет следы воды из трансформаторных масел, эфиров и других органических веществ, а с помощью амальгамы натрия можно быстро определить влажность многих соединений.

Минералы, месторождения

В природе встречаются минералы:

  • криолит.
  • мирабилит (глауберова соль);
  • каменная соль (каменная соль);
  • бура (формула Na2B4O7 • 10H2O);

металлический натрий

На планете нет месторождений металлического натрия. Повсюду (даже в пустынях) есть вода, с которой металл мгновенно отреагирует.

Суточная потребность

Потребность в разных возрастных категориях:

Категория Суточная потребность, мг
Младенцы 0-3 месяца 200
Дети 4-6 месяцев 280
Дети 7-12 месяцев 350
Дети 1-3 года 500
Дети 4-7 лет 700
Дети 8-11 лет 1000
Подростки 12-14 лет 1100
Подростки 15-18 лет 1300
Взрослые мужчины и женщины 1300

Обильное потоотделение, прием мочегонных средств, интоксикация и другие состояния, сопровождающиеся рвотой и диареей — все это увеличивает потребность в натрии.

Значение для человека

Натрий имеет фундаментальное значение для жизни человека.

Суточная потребность в микроэлементе для взрослых составляет до 510 мг, для детей до 18 лет — 500-900 мг в зависимости от возраста.

Беременным нужно 500 мг. При физическом, эмоциональном стрессе, вызывающем обезвоживание, тем более.

В одной чайной ложке содержится 2,3 г соли.

Питание

80% натрия получают из поваренной соли.

Другие источники вещества:

  • «Сет Борщ» — морковь, помидоры, капуста, свекла.
  • Субпродукты, рыба, морепродукты (в том числе водоросли).
  • Крупы — рис, гречка, крупа перловая, овсяная, пшенная.

Металлом пропитана фасоль, куриные яйца, сельдерей, ассортимент молочных продуктов.

Биологические процессы

Натрий накапливается в межклеточной жидкости.

он участвует в следующих биологических процессах:

  • Регулирование состояния крови.
  • Кислотно-щелочной баланс.
  • Производство желудочного сока.
  • Водно-солевой обмен.
  • Работа мышц, нервной системы.

В нем почти всегда присутствует калий.

Симптомы дефицита/избытка вещества

Организм сообщает о нехватке натрия при повышенном потоотделении.

Его можно интегрировать:

  • Судороги.
  • Головокружение.
  • Потеря аппетита.
  • Забывчивость.
  • Быстрая утомляемость.

Возможны высыпания, проблемы с желудочно-кишечным трактом (отек, тошнота, рвота, судороги).

Избыток натрия проявляется отеками, аллергией и неутолимой жаждой.

Нахождение в природе, получение:

В природе нет свободных щелочных металлов. Натрий содержится в различных соединениях. Наиболее важным является сочетание натрия с хлором NaCl, образующее месторождения каменной соли (Донбасс, Соликамск, Соль-Илецк и др.). Хлорид натрия также содержится в морской воде и соленых источниках. Натрий — один из распространенных элементов. Содержание натрия в земной коре 2,64%.
Получается электролизом расплавов хлорида или гидроксида натрия. Используется также восстановление его оксидов, хлоридов, карбонатов алюминием, кремнием, кальцием, магнием при нагревании в вакууме.

Где используется натрий

Вещество часто используется в металлургической и химической промышленности. Соединение действует как растворитель. Иногда его используют как осушитель.
Вещество используется при изготовлении ниток. Позволяет кабелю выдерживать высокие напряжения. Подключение необходимо для производства натриево-серных аккумуляторов.
Благодаря своим химическим свойствам микроэлемент активно используется в области фармакологии. Производные вещества выступают в качестве промежуточных продуктов, реагентов и вспомогательных компонентов при производстве антисептиков и лекарственных средств сложного состава.

Раствор натрия хлорида по составу аналогичен плазме крови человека. По этой причине его используют в случаях, когда необходимо нормализовать артериальное давление.

Вещество и его производные входят в состав седативных средств и антидепрессантов. Микроэлемент нужен для изготовления газоразрядных ламп.
Вещество используется для удаления сорняков с железных дорог. Соединения натрия используются при производстве строительных материалов, в том числе бетона. В этом случае вещество обеспечивает устойчивость к низким температурам.

Физические и химические свойства

Физико-химические свойства натрия
В периодической таблице элементов Менделеева натрий находится под номером 11 в группе 1 из 3 периодов. Это серебристо-белый легкий легкоплавкий металл с атомной массой 23. Его плотность составляет 0,968 г / см3, а температура плавления — 97,830 ° C. Это не только легкий металл, но и мягкий, легко режется ножом.

Наряду с литием, калием, цезием, рубидием к щелочным металлам относится натрий. Его металлические свойства ярко выражены. Na — сильный восстановитель.

Как и все щелочные металлы, на его внешней орбите находится 1 неспаренный электрон. Он относительно легко отдает этот электрон при взаимодействии с неметаллами. Следовательно, макроэлемент всегда одновалентен.

Макроэлемент может вступать в реакцию со всеми неметаллами. Он легко окисляется с образованием оксида натрия Na2O. Его основа, каустическая сода NaOH, является одним из самых агрессивных химических соединений. Помимо поваренной соли и соды, есть много других натрийсодержащих минералов. Многие из них растворяются в воде морей и озер.

Дело в том, что в силу высокой химической активности он никогда не встречается в природе в чистом виде, а только в соединениях. Содержание Na в земной коре 2,5%. По этому показателю он занимает шестое место среди всех элементов периодической системы Менделеева.

Добыча и переработка

Для производства натрия полезные ископаемые добывают во многих странах:

  • Италия.
  • Россия;
  • Германия;
  • СОЕДИНЕННЫЕ ШТАТЫ АМЕРИКИ;
  • Мексика;

Промышленное производство натрия по методу Девиля
Промышленное производство натрия методом Девиля, популярным в 19 веке. АС — железная труба со смесью соды, угля и гипса; Б — холодильник Донни и Марески; R — маслоприемник

Основным методом промышленного производства натрия является электролиз NaOH или NaCl.

Его можно получить термическим разложением NaN3.

Качественное определение натрия
Качественное определение натрия пламенем — ярко-желтый цвет спектра излучения «линия D натрия», спектральный дублет 588,9950 и 589,5924 нм

Плюсы и минусы

Преимущества соединений натрия невозможно перечислить. Самое главное, что без него невозможна биологическая жизнь на планете.

К недостаткам можно отнести дороговизну натриевых реакторов (необходимость промежуточного отделения, усиленных систем безопасности). Реакторы БН дороже ВВЭР (вода под давлением).

Вред натрия в больших количествах

При избытке натрия в первую очередь нарушается водно-солевой баланс. В организме задерживается жидкость, что негативно сказывается на работе всех внутренних органов. Избыток соединения вреден для почек: они должны функционировать в условиях стресса, чтобы справиться с выведением излишка.

История

История взаимодействия человека с натрием насчитывает тысячи лет:

  • Натрий как металл был выделен в 1807 году Хамфри Дэви. Английский химик расплавил гидроксид вещества электролизом.
  • Натуральная сода использовалась древними египтянами и евреями: как мыло, консервант (для бальзамирования), отбеливатель, компонент красок, эмалей, пищевых приправ. Кусковая сода продавалась на местных рынках.
  • О веществе упоминается в Ветхом Завете.

Термин «натрий» восходит к древнему Египту. Одно из его значений — газировка. На латыни это принято: натрий — сода.

Название было предложено шведским ученым Йенсом Берцелиусом, автором, который «крестил» многие химические вещества.

Что влияет на содержание натрия в продуктах

Количество добавленной соли имеет наибольшее значение. Кроме того, пропорция микроэлемента зависит от среды, в которой находился продукт. Например, в морской воде концентрация соединения выше, значит, им также богаты морепродукты.

Применение

Металлический натрий широко используется в препаративной химии и промышленности как сильный восстановитель, в том числе в металлургии. Натрий используется в производстве энергоемких натриево-серных батарей. Он также используется в выхлопных клапанах грузовиков в качестве радиатора. Иногда металлический натрий используется в качестве материала для электрических кабелей, рассчитанных на очень высокие токи.

В сплаве с калием, помимо рубидия и цезия, он используется как высокоэффективный теплоноситель. В частности, сплав с составом 12% натрия, 47% калия, 41% цезия имеет рекордно низкую температуру плавления -78 ° C и был предложен в качестве рабочего тела для ионных ракетных двигателей и охлаждающей жидкости для атомных электростанций.

Натрий также используется в газоразрядных лампах высокого и низкого давления (HLPD и LHPD). Лампы НЛВД типа ДНаТ (Дуговые натриевые трубчатые) широко используются в уличном освещении. Они излучают ярко-желтый свет. Срок службы ламп HPS 12-24 тыс. Часов. Поэтому газоразрядные лампы ДНаТ незаменимы для городского, архитектурного и промышленного освещения. Также доступны лампы DNaS, DNaMT (Arc Sodium Matt), DNaZ (Arc Sodium Mirror) и DNaTBR (Arc Sodium Tubular Without Mercury).

Металлический натрий используется для качественного анализа органических веществ. Сплав натрия и исследуемое вещество нейтрализуют этанолом, добавляют несколько миллилитров дистиллированной воды и разделяют на 3 части, тест Дж. Лассена (1843 г.), направленный на определение азота, серы и галогенов (тест Байльштейна)

— Хлорид натрия (поваренная соль) — древнейший ароматизатор и консервант.
— Азид натрия (Na3N) используется в качестве азотирующего агента в металлургии и при производстве азида свинца.
— Цианид натрия (NaCN) используется в гидрометаллургическом методе выщелачивания золота из горных пород, а также при нитроцементации стали и гальванике (серебрение, золочение).
— Хлорат натрия (NaClO3) используется для уничтожения нежелательной растительности на железнодорожных путях.

Важнейшие соединения:

Оксид натрия, Na2O (бесцветный), реагирует с водяным паром, углекислым газом, поэтому его лучше всего хранить в безводном бензоле.
Прямая реакция натрия с кислородом дает смесь оксида натрия и пероксида натрия. Для получения чистого оксида можно использовать реакцию: Na2O2 + 2Na = 2Na2O
Пероксид натрия, кристаллическое вещество Na2O2 (желтый) с ионной решеткой, взаимодействует с влажным углекислым газом в воздухе, выделяя кислород: 2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2
Гидроксид натрия, NaOH, представляет собой белое кристаллическое вещество, относительно легкоплавкое, очень термически стабильное. Он испаряется при нагревании, не теряя воды. Хорошо растворяется в воде, в спиртах.
Галогениды натрия, бесцветные кристаллические вещества, легко растворимы в воде, за исключением NaF. Им свойственны восстанавливающие свойства.
Сульфид натрия, — Na2S. Бесцветное кристаллическое вещество с ионной решеткой. Хорошо растворяется в воде, является сильным восстановителем.
Соли, все соли хорошо растворимы, являются сильными электролитами.
Гидрид натрия, NaH — бесцветное кристаллическое вещество с кристаллической решеткой типа NaCl, анион H -. Получается пропусканием водорода над расплавленным металлом. Претерпевает термическую диссоциацию, не плавится, легко разлагается водой:
2NaH = 2Na + H2
NaH + H2O = NaOH + H2

Когда следует минимизировать употребление

При определении суточной нормы приема вещества необходимо учитывать не только общие дозировки. Чтобы понять, принесет ли натрий пользу или вред, необходимо проанализировать состояние здоровья человека. В некоторых случаях желательно снизить суточную норму.
Отказаться от дополнительных источников микроэлементов рекомендуется при следующих патологиях и состояниях:

  1. Заболевания мочевыводящих путей и почек: почечная недостаточность, нефрит.
  2. Патологии сердечно-сосудистой системы: инфаркт, инсульт, атеросклероз, гипертония.
  3. Заболевания суставов: подагра, артроз, ревматоидный артрит.
  4. Ревматизм.
  5. Остеопороз.
  6. Некоторые заболевания желудочно-кишечного тракта: панкреатит, гастрит.
  7. Поражение глаз: катаракта, глаукома.

Очень часто речь идет об отказе от соли. Овощи и мясо содержат достаточно натрия, поэтому человек продолжает получать суточную норму. Кроме того, рекомендуется снизить потребление вещества при приеме гормональных препаратов.

При заболеваниях суставов и ревматизме рекомендуется уменьшить потребление соли.

Цены

На рынке представлен ряд соединений натрия.

Цена определяется видом (руб / кг):

  • Нитриты (технические) — 46-48.
  • Дихромат — 180-200.
  • Сульфат — 17-25.

Один из самых дорогих — вольфрамосиликат — 7,4 тысячи рублей за кг.

Натрий вокруг нас

Использование металла и его соединений чрезвычайно широко:

  1. Металлический Na действует как охладитель в реакторах на быстрых нейтронах (BN) и ионных ракетных двигателях. Металлический натрий в минеральном масле
    Металлический натрий задерживается в минеральном масле
  2. Восстановительные свойства используются при производстве тугоплавких металлов.
  3. NaCl, поваренная соль, является самым известным и наиболее часто используемым консервантом и ароматизатором.
  4. Бензоат C6H5COONa — пищевая добавка E211. Используется в пищевой промышленности для производства газированных напитков, консервирования мяса, рыбы, фруктов и овощей.
  5. Металл работает в натриево-серных батареях.
  6. Чилийский нитрат (NaNO3) используется как удобрение при производстве стекла. В пищевой промышленности он указан как пищевая добавка E251.

Познавательные: поваренная соль (NaCl) используется всеми обитателями планеты (даже животные с радостью приходят на отмели, чтобы поесть соль.

Физиологическое действие

Натрий по праву относится к макроэлементам. Он составляет 0,15% от общей массы тела. Таким образом, в организме человека со средней массой 70 кг содержится около 100 г Na. Вместе с другими макроэлементами, калием, хлором, фосфором он формирует гомеостаз или постоянство внутренней среды организма.

В этом отношении его замечательная тесная связь с другим макроэлементом, калием (K). Как и натрий, калий является одновалентным щелочным металлом. Оба элемента присутствуют в жидких средах в виде положительно заряженных ионов (катионов).

Но концентрация Na и K на обеих сторонах клеточной мембраны неодинакова. Калий — внутриклеточный элемент. Концентрация катионов калия внутри клетки намного выше, чем снаружи.

Обратное верно для натрия. Его катионы сосредоточены вне клетки. Они также присутствуют внутри клетки, но в 10-15 раз меньше, чем во внеклеточной среде. Конечно, эта разница или градиент концентрации не может развиваться естественным путем: он поддерживается искусственно.

Немаловажную роль здесь играют свойства самой мембраны. Дело в том, что мембрана неодинаково проницаема для ионов калия и натрия. Если проницаемость для K принять равной 1, то проницаемость для Na будет в 0,04 — 25 раз ниже!

В результате ему гораздо труднее проникнуть в клетку, чем калию. Но дело не только в разной проницаемости для Na и K.

Основным механизмом поддержания градиента концентрации является натриево-калиевый насос. Это название натрий-калиевого фермента ATP-asi. Этот фермент «выталкивает» ионы Na из клетки.

Вместо этого тот же самый фермент «выталкивает» ионы K внутрь. Этот процесс неестественен: ионы движутся против градиента в направлении более высокой концентрации.

Поэтому для его реализации требуется энергия. Эта энергия выделяется при распаде молекул АТФ, когда из них отщепляются остатки фосфорной кислоты.

Что произойдет, если натрий-калиевый насос перестанет работать? Концентрации Na и K на обеих сторонах клеточной мембраны будут равны, и клетка погибнет. Вот что происходит в теле после смерти. Поэтому не будет преувеличением сказать, что натрий вместе с калием поддерживает саму жизнь.

натрий-калиевый насос

Следует отметить, что обмен Na на K между клеткой и внеклеточной средой не эквивалентен. Вместо 3-х ионов Na, вышедших наружу, внутрь попадают только 2-х ионы К. По этой причине внутренняя сторона клеточной мембраны заряжена отрицательно по сравнению с ее внешней стороной.

так формируется трансмембранный потенциал покоя клетки. Таким образом, вместе с калием он формирует электрическую активность клетки.

Этот механизм присущ всем типам клеток. Примером может служить тот же отрицательный заряд эритроцитов и эндотелиальных клеток (внутренняя оболочка кровеносных сосудов).

Благодаря одинаковому заряду эритроциты отталкиваются друг от друга и от эндотелиальных клеток, а кровь остается в жидком состоянии, и внутри сосудов не образуются тромбы.

Трансмембранный потенциал играет ключевую роль в проведении нервных импульсов. Нервные волокна — это по сути разрастания нервных клеток или нейронов.

В разных частях нервного волокна изменяется проницаемость для ионов натрия и калия. В результате меняется и потенциал: вместо потенциала покоя генерируется потенциал действия.

мембранный потенциал

Это движущая сила, которая сокращает миокард, скелетные мышцы, гладкие мышцы желудочно-кишечного тракта (желудочно-кишечного тракта). Благодаря нервным импульсам железы синтезируют и выделяют секрет, в легких происходит газообмен. Мысль, зрение, слух, обоняние — все это совокупность биоэлектрических процессов в центральной нервной системе (центральной нервной системе) и в органах чувств.

Ни один процесс, ни одна реакция в организме не обходится без влияния нервной системы. И натрий участвует во всем.

Еще одна важная функция: этот макроэлемент формирует осмотическое давление или концентрацию. Осмос — это разница в количестве и давлении жидкости с обеих сторон полупроницаемой мембраны.

Жидкость — это вода, а полупроницаемая мембрана — это клеточная мембрана. Согласно законам осмоса, вода осаждается по осмотическому градиенту в сторону более высокой концентрации ионов.

Поскольку Na является основным внеклеточным макроэлементом, именно ионы Na формируют осмотическое давление во внеклеточной среде. Попадая в клетку, ионы натрия уносят с собой воду. Когда он движется наружу под действием натрий-калиевого насоса, вода также движется за ним.

Растворенные в нем вещества циркулируют вместе с водой. Так происходит обмен веществ между клеткой и внеклеточной средой: глюкоза, аминокислоты, жирные кислоты попадают в клетку, а продукты жизнедеятельности выводятся наружу.

На уровне тела, будучи осмотически активным, он обеспечивает работу сердечно-сосудистой и мочевыводящей систем. Его катионы регулируют один из жизненно важных показателей: артериальное давление (АД).

Уровень артериального давления зависит от ряда других величин: объема циркулирующей крови (ОЦК) и объема выделяемой мочи (диуреза). Чем больше объем ОЦК, тем сильнее артериальное давление на стенки сосудов и выше артериальное давление.

Осмотически активный натрий, находясь в плазме крови, «вытягивает» жидкость из тканей в сосудистое русло. Благодаря этому сосуды наполняются кровью (нормоволемия), артериальное давление поддерживается на стабильном уровне, а органы и ткани полностью кровоснабжаются. Процесс приведения крови к тканям называется перфузией.

Если бы не он, осмотическое давление в сосудах было бы низким. Аналогичным образом, ОЦК и АД будут низкими, а перфузия тканей будет неудовлетворительной. В результате ткани не будут получать необходимый им кислород с кровью.

Справедливости ради следует отметить, что натрий — не единственный фактор, поддерживающий осмотическое давление плазмы крови на нужном уровне. Не менее важную роль в этом процессе играют белки плазмы.

Уровень артериального давления во многом зависит от выработки мочи. По сути, моча — это плазма крови, которая фильтруется в почки, в клубочки нефронов. Некоторые из них фильтруются или выделяются с первичной мочой через почечные канальцы. Здесь определенное количество реабсорбируется, реабсорбируется первичной мочой.

Чем больше макроэлементов секретируется или не реабсорбируется, тем больше они теряются с мочой. По всем правилам осмоса натрий уносит с собой воду и увеличивает выработку мочи. Вместе с мочой, с участием Na, выделяются продукты жизнедеятельности, так называемые шлаки.

почечная экскреция

И наоборот, чем сильнее реабсорбция и ниже секреция, тем меньше мочи вырабатывается. Элемент остается в теле и удерживает жидкость. Влияние натрия на диурез является одним из механизмов регуляции артериального давления. Он не только регулирует электрическую активность клеток и баланс жидкости, но и напрямую влияет на кислотно-щелочной баланс (ACB) в органах и тканях.

Основные обменные процессы в организме протекают со смещением этого баланса в кислотную сторону. Это состояние называется ацидозом (лат. Acidum — кислота).

Кислая реакция вызывается промежуточными продуктами распада глюкозы, молочной и пировиноградной кислот (лактатом и пируватом). Многие нарушения обмена веществ, воспалительные реакции и другие патологические процессы сопровождаются накоплением плохо окисленных продуктов. Тяжелый ацидоз несовместим с жизнью: клетки не могут существовать в кислой среде.

К счастью, не все так фатально и есть механизмы, которые могут восстановить AChR. Эти механизмы представляют собой буферные системы или просто буферы. Они состоят из двух компонентов: кислотного и щелочного. За счет этого при ацидозе они смещают баланс кислот и щелочей в щелочную сторону, а при алкалозе — в кислую.

В нашем организме работает несколько тампонов. И одна из них — пищевая сода. В повседневной жизни пищевая сода (также известная как пищевая сода) — это не что иное, как пищевая сода NaHCO3. В крови бикарбонат диссоциирует на катионы Na и анионы HCO3 (ионы бикарбоната).

Последние связываются с ионами водорода. Образуется угольная кислота, которая разлагается на углекислый газ и воду. Углекислый газ удаляется из плазмы через легкие.

Таким образом, сода регулирует не только кислотно-щелочной баланс (АКБ), но и газообмен в легких. Бикарбонатный буфер образует щелочной резерв крови — способность связывать кислые продукты в плазме и устранять ацидоз.

Кроме того, он напрямую влияет на работу желудочно-кишечного тракта. Входит в состав желудочного сока и панкреатического сока (панкреатический сок). Щелочной бикарбонат нейтрализует соляную кислоту желудочного сока, тем самым защищая слизистую оболочку желудка от ее агрессивного действия и самопереваривания.

Прямо или косвенно сода активирует ферменты поджелудочной железы, амилазу слюны, образование желчи в печени, расщепление и всасывание пищи в тонком кишечнике.

Соли натрия входят в состав пота. Благодаря образованию пота и его испарению кожа выполняет выделительную функцию и функцию теплопередачи. Регулирует состав пота, количество и виды выделяемых продуктов. Вместе с другими факторами он участвует в увлажнении кожи, защищает ее от обезвоживания и перегрева тела.

Макронутриент содержится во многих ферментах. Они обеспечивают синтез гормонов, нейромедиаторов и других биологически активных соединений, регулируют метаболизм белков, углеводов, липидов (жиров) и минералов.

Источники

  • https://jgems.ru/metally/natrij
  • https://TheMineral.ru/metally/natrij
  • [http://himsnab-spb.ru/article/ps/na/]
  • [https://www.krugosvet.ru/enc/nauka_i_tehnika/himiya/NATRI.html]
  • [http://www.kontren.narod.ru/x_el/info11.htm]
  • [https://edatop.ru/1633-natrij.html]
  • [https://farmamir.ru/2018/03/natrij/]

Оцените статью
Блог о драгоценных металлах