Cheminė natrio formulė. Kasdienis natrio poreikis

Natris yra paprasta medžiaga, esanti D. I. Mendelejevo cheminių elementų periodinės lentelės pirmoje grupėje. Tai labai minkštas, sidabrinis šarminis metalas, kuris, padalintas į plonus sluoksnius, turi violetinį atspalvį. Natrio lydymosi temperatūra yra šiek tiek žemesnė nei reikalinga vandeniui užvirti, o virimo temperatūra yra 883 laipsniai Celsijaus. Kambario temperatūroje jo tankis yra 0,968 g/cm3. Dėl mažo tankio natrį prireikus galima pjaustyti įprastu peiliu.

Natris mūsų planetoje yra labai paplitęs: įvairių jo junginių čia galima rasti tiek jūroje, tiek žemės plutoje, kur jo randama gana dideliais kiekiais, ir daugelyje gyvų organizmų, tačiau gryno pavidalo gyvojoje gamtoje jo nėra. dėl savo nuostabaus didelio aktyvumo. Natris yra vienas iš būtinų normaliam žmogaus gyvenimui reikalingų mikroelementų – todėl norint papildyti natūralų jo netekimą iš organizmo, reikia suvartoti apie 4-5 gramus jo junginio su chloru – t.y. įprastinė valgomoji druska.

Natris istorijoje

Įvairūs natrio junginiai žmonėms buvo žinomi nuo senovės Egipto. Egiptiečiai pirmieji įvairiems kasdieniams poreikiams pradėjo aktyviai naudoti natrio turinčią sodą iš sūraus Natrono ežero. Natrio junginiai netgi buvo minimi Biblijoje kaip ploviklio komponentas, tačiau pirmą kartą gryną natrį gryną pavidalą gavo anglų chemikas Humphrey Davy 1807 m., eksperimentuodamas su jo dariniais.

Natris iš pradžių buvo vadinamas natriu, kilęs iš arabiško žodžio, reiškiančio galvos skausmą. Žodis „natris“ buvo pasiskolintas iš egiptiečių kalbos ir pirmą kartą šiuolaikinėje istorijoje jį panaudojo Švedijos gydytojų draugija kaip sodos turinčių mineralinių druskų pavadinimą.

Cheminės natrio savybės

Natris yra aktyvus šarminis metalas – t.y. Susilietęs su oru jis labai greitai oksiduojasi ir turi būti laikomas žibale, o natrio tankis labai mažas ir dažnai plūduriuoja ant paviršiaus. Natris, būdamas labai stiprus reduktorius, reaguoja su dauguma nemetalų, o kadangi yra aktyvus metalas, reakcijos jį naudojant dažnai įvyksta labai greitai ir audringai. Pavyzdžiui, jei į vandenį įdedate natrio gabalėlį, jis pradeda aktyviai užsidegti, o tai galiausiai sukelia sprogimą. Natriui ir jo dariniams reaguojant su daugeliu kitų medžiagų, įvyksta užsidegimas ir deguonies išsiskyrimas, tačiau su atskiestomis rūgštimis reaguoja kaip paprastas metalas. Natris nereaguoja su tauriosiomis dujomis, jodu ir anglimi, taip pat labai blogai reaguoja su azotu, sudarydamas gana nestabilią medžiagą tamsiai pilkų kristalų pavidalu - natrio nitridą.

Natrio panaudojimas

Natris daugiausia naudojamas chemijos pramonėje ir metalurgijoje, kur dėl savo cheminių savybių dažniausiai naudojamas kaip reduktorius. Jis taip pat naudojamas kaip organinių tirpiklių, tokių kaip eteris ir pan., sausiklis; milžinišką įtampą galinčių atlaikyti laidų gamybai. Toje pačioje srityje natris naudojamas kaip pagrindinis komponentas gaminant natrio-sieros baterijas, kurios turi didelę specifinę energiją, t.y. mažesnės degalų sąnaudos. Pagrindinis šio tipo akumuliatorių trūkumas yra aukšta darbinė temperatūra, taigi ir natrio užsidegimo bei sprogimo pavojus avarijos metu.

Kita natrio taikymo sritis yra farmakologija, kur daugelis natrio darinių yra naudojami kaip reagentai, tarpiniai ir pagalbinės medžiagos kuriant įvairius sudėtingus vaistus, taip pat antiseptikus. Natrio chlorido tirpalas yra santykinai panašus į žmogaus kraujo plazmą ir greitai pasišalina iš organizmo, todėl naudojamas, kai reikia palaikyti ir normalizuoti kraujospūdį.

Šiandien kai kurie natrio junginiai yra esminis betono ir kitų statybinių medžiagų gamybos komponentas. Naudojant medžiagas, kuriose yra natrio komponentų, jie gali būti naudojami statybose esant žemai temperatūrai.

Dėl savo gausos ir lengvos pramoninės gamybos natrio kaina yra gana maža. Šiandien jis gaminamas taip pat, kaip ir tada, kai pirmą kartą buvo gautas – įvairias natrio turinčias uolienas veikiant stipria elektros srove. Dėl šios priežasties ir jos būtinumo daugelyje pramonės šakų gamybos apimtys tik auga.

Svarbiausios natrio funkcijos organizme

Svarbiausia gyvybę palaikanti natrio funkcija organizme yra normalaus osmosinio slėgio palaikymas. Esmė ta, kad tam, kad įvairios molekulės prasiskverbtų pro ląstelės membraną, būtina reguliuoti slėgį tarpląsteliniame skystyje ir pačios ląstelės viduje. Šio slėgio įtakoje maistinių medžiagų molekulės prasiskverbia į vidų, o pasikeitus slėgiui, išeina ląstelės atliekos. Natrio jonai reguliuoja skysčio slėgio svyravimus. Iš viso organizme esančio natrio maždaug pusė šios medžiagos yra tarpląsteliniame skystyje. Maždaug 10% sudaro tarpląstelinis turinys, o likusi dalis yra įtraukta į kaulinio ir kremzlinio audinio sudėtį.

Natris gali ne tik reguliuoti vandens judėjimą organizme, bet ir išlaikyti jį, kad būtų išvengta ląstelių ir audinių dehidratacijos. Štai kodėl, esant šio elemento pertekliui, atsiranda patinimas. Natris dalyvauja hormonų vazopresino sintezėje, kuris padidina skysčių tūrį ląstelėse ir sutraukia kraujagysles. Taip pat natriureziniai peptidai – pašalina iš organizmo skysčių perteklių, tuo pačiu atpalaiduoja kraujagyslių sieneles. Hormono adrenalino sintezę taip pat kontroliuoja natris.

Kita svarbi natrio funkcija – jis dalyvauja formuojant ląstelių membranose kanalėliams, per kuriuos į ląstelę patenka jam reikalingos medžiagos. Jis taip pat yra atsakingas už gliukozės įsiskverbimą į ląsteles, kad aprūpintų jas energija. Nuo to priklauso kraujagyslių sienelių tonusas ir nervų ir raumenų skaidulų jaudrumas.

Be natrio sutrinka druskos rūgšties gamyba skrandyje, taigi ir visi virškinimo procesai. Šis elementas suaktyvina virškinimo fermentų, daugelio fermentų – specialių baltymų, atsakingų už svarbias chemines reakcijas organizme (pavyzdžiui, kasos fermentų, riebalų rūgščių kepenyse gamybą), gamybą. Šarminė natrio prigimtis yra svarbi pH pusiausvyrai organizme palaikyti. Natris yra būtinas elementas sklandžiam inkstų funkcionavimui atlikti jų šalinimo funkciją.

Naudingos ir malonios natrio savybės

Ligos, kurios išsivysto dėl kraujospūdžio svyravimų, yra tiesiogiai susijusios su natrio kiekiu organizme. Kadangi šis elementas yra atsakingas už spazmus ir kraujagyslių atsipalaidavimą, jo trūkumas gali sukelti hipotenziją, o jo perteklius provokuoja arterinę hipertenziją. Natrio disbalanso organizme pasekmė gali būti krūtinės angina, inkstų funkcijos sutrikimas, medžiagų apykaitos sutrikimas ir virškinimo sutrikimai. Natrio perteklius gali suaktyvinti raudonųjų kraujo kūnelių kaupimąsi, padidindamas polinkį susidaryti kraujo krešuliams. Ilgalaikis natrio perteklius kraujyje žymiai padidina neurozių, osteoporozės, šlapimo pūslės akmenligės ir diabeto riziką.

Natrio nauda organizmui yra tiesiogiai susijusi su jo savybėmis ir funkcijomis:

• apsaugo nuo raumenų spazmų;
• reguliuoja kraujagyslių veiklą;
• apsaugo nuo kūno perkaitimo, skatindamas padidėjusį prakaitavimą;
• padeda surišti ir pašalinti iš audinių anglies dioksidą;
• atsakingas už maisto virškinimą aktyvinant fermentus ir dalyvaujant skrandžio sulčių gamyboje;
• veikia nervinių impulsų perdavimą ir smegenų veiklą;
• padeda išlaikyti kalcio tirpumą kraujyje.

Natrio chloridas plačiai naudojamas kaip antibakterinis agentas. Jis įtrauktas į dantų pastas ir burnos skalavimo priemones. Laurilo sulfatas ir natrio laureto sulfatas yra svarbūs šampūnų, dušo želių ir kitų higienos priemonių komponentai, turintys ir paviršinio aktyvumo, ir antimikrobinio poveikio. Muilo sudėtyje paprastai yra natrio druskų ir riebalų rūgščių junginių - stearino, lauro ir palmitino.

Kalbant apie natrio naudą, negalima prisiminti jo dalyvavimo išlaikant jaunatvišką odą išlaikant jos drėgmę. Hialurono rūgšties natrio druska yra vienas populiariausių drėkinančios ir senėjimą stabdančios kosmetikos komponentų. Jo molekulės yra mažo dydžio ir gali prasiskverbti per dermą, ne tik drėkindamos odą, pritraukdamos vandens molekules, bet ir stimuliuodamos fermentus, atsakingus už jos pačios hialurono rūgšties gamybą. Natrio askorbilo fosfatas yra medžiaga, turinti antioksidacinių savybių, galinti stimuliuoti fermentus, atsakingus už baltymų (pavyzdžiui, kolageno) sintezę, ir užkirsti kelią melanino gamybai (taigi ir hiperpigmentacijos atsiradimui).

„Skanus“ ir „nekenksmingas“: tinkamas natrio balansas iš maisto produktų

Mūsų organizmas pats negamina natrio. Visas šio elemento kiekis, be kurio neįmanomas gyvenimas, ateina iš išorės su maistu. Natris yra taip plačiai paplitęs gamtoje, kad reguliariai subalansuota mityba jo visiškai pakanka visų organų ir sistemų veiklai.

Lengviausias būdas aprūpinti organizmą natriu – suvalgyti arbatinį šaukštelį druskos arba išgerti mineralinio vandens su natrio chloridu (pavyzdžiui, Borjomi – natrio lygis nurodytas etiketėje). Tačiau tradiciškai natrio gauname iš kieto maisto – duonos, sūrio, sūdytos žuvies, mėsos gaminių, raugintų daržovių ir raugintų daržovių.

Natrio kiekio čempionais laikomi vandenynų ir jūros vandenų gyventojai – midijos, krevetės, omarai, krabai, jūros vėžiai. Jūros dumblių ir sojos padaže yra daug natrio.

Apytikslis natrio kiekis įprastuose maisto produktuose (mg 100 g)

Patarimas! Karštu oru, kai prakaituojant smarkiai netenkama natrio, žuvies konservai – pavyzdžiui, tunai, skumbrės aliejuje – greitai atstatys jo trūkumą. Fermentuoti pieno produktai gali padėti subalansuoti natrio perteklių.

Kai kurie tyrimai parodė, kad etninėse grupėse, turinčiose kasdienį pieno produktų vartojimo kultūrą (mažiausiai 600 g per dieną), arterinė hipertenzija, susijusi su natrio pertekliumi organizme, yra žymiai mažesnė tikimybė.

Natrio galima gauti iš bet kokių maisto produktų ir gėrimų su maisto priedais – mononatrio glutamatu, natrio nitritu, natrio benzoatu ir kt. Bet kuriame konservuotame maiste yra valgomosios druskos ir natrio maisto priedų.

Kai natris patenka į organizmą su maistu, jis iš dalies pradeda rezorbuotis skrandyje, tačiau didžioji dalis pasisavinama plonojoje žarnoje. Elemento perteklius pirmiausia išsiskiria su šlapimu (95 % natrio išsiskiria per inkstus) ir išmatomis, nors esant gausiam prakaitavimui, išsiskyrimas per odą gali tapti reikšmingu natrio netekimo veiksniu.

Natrio pasisavinimas gali būti sutrikęs valgant maistą, kurį daugiausia sudaro baltyminis maistas arba sūrus maistas. Vitaminas K ir vitaminas D gerina elemento pasisavinimą Pakankamas gyvulinės kilmės produktų kiekis valgiaraštyje padės palaikyti kalio ir natrio balansą kraujyje. Kuo daugiau maisto produktų, kuriuose yra natrio, tuo greičiau magnis ir kalcis pasišalina iš organizmo.

Geras natrio suderinamumas su kitomis maistinėmis medžiagomis pagrįstas šio elemento šarmingumu. Dietologų teigimu, maisto produktus, kuriuose yra daug natrio (pavyzdžiui, daržoves, vaisius), racione patartina derinti su rūgščią terpę kuriančiais produktais – turinčiais daug fosforo, chloro, sieros (pavyzdžiui, žuvis, kiaušiniai).

Kad maisto produktuose būtų išsaugotas natrio kiekis, prieš gamindami ilgą laiką nemirkykite ir neatšildykite, nes natris lengvai reaguoja su vandeniu ir prarandamas. Natris geriausiai išsilaiko trumpai kepant ar troškinant, nes nereaguoja į aukštą temperatūrą, o gaminant maistą patenka į sultinį. Laikant atvirą šviesoje, produktai netenka natrio, kuris oksiduojasi ore.

Ar geriau daug ar mažai – natrio normos nustatymas

Atsižvelgiant į tai, kaip lengva gauti natrio iš maisto ir į galimybę koreguoti jo kiekį organizme keičiant mitybą, yra įvairių aiškinimų apie kasdienį elemento suvartojimą. Pavyzdžiui, Amerikos širdies asociacija mano, kad mažiausia reikiama dozė suaugusiesiems yra 500 mg per parą, o didžiausia - 1500 mg. Rusų atliktas arterinės hipertenzijos prevencijos tyrimas aiškiai parodė, kad garantija nuo šios ligos išsivystymo yra ne daugiau kaip 52 mmol/d (apie 2,5 g) per parą suvartojamo natrio. Vartojant daugiau nei 100-120 mmol/d (apie 5,5 g) žymiai padidėja pirminės arterinės hipertenzijos rizika (vidutinis natrio suvartojimas, pavyzdžiui, tarp maskvėnų yra 161 mmol/d.).

Remiantis Pasaulio sveikatos organizacijos (PSO) standartais, siekiant sumažinti insulto riziką ir užkirsti kelią širdies ligoms, susijusioms su aukštu kraujospūdžiu, per dieną rekomenduojama suvartoti ne daugiau kaip 2 g natrio (5 g druskos). maistas.

Numatomas natrio suvartojimas (mg per dieną)

Natrio suvartojimo ribos yra didesnės žmonėms, dirbantiems sunkų fizinį darbą, sportuojantiems fizinio krūvio metu, stipriai prakaituojantiems dėl karšto oro ar vartojantiems diuretikus. Papildomai natrio reikia apsinuodijus maistu, kurį lydi stiprus vėmimas ir viduriavimas.

Yra ir neoficialių skaičiavimų – už 1 litrą vandens, kurį išgeriate per dieną, galite suvalgyti 1 g druskos (pusę arbatinio šaukštelio). Tuo pačiu metu reikia atsiminti natrio kiekį maiste, dėti druskos į sriubas ir kitus paruoštus patiekalus ir atsižvelgti į šį kiekį.

Tokios apskaitos sudėtingumas yra priežastis, dėl kurios šiuolaikiniams žmonėms natrio perteklius yra daug dažniau nei jo trūkumas.

Natrio perteklius organizme dažniausiai susidaro dėl druskos pertekliaus maiste, taip pat gali atsirasti dėl:

• gėrimo režimo pažeidimas (kai žmogus daug juda ir dirba, bet geria mažai vandens);
• per didelis sūraus maisto vartojimas;
• dažnas traškučių, krekerių ir riešutų vartojimas: kiti užkandžiai, kuriuose yra daug druskos;
• stiprus vėmimas ir viduriavimas be kompensacijos už prarastą skystį;
• ilgalaikis kortizono ir kitų hormoninių vaistų vartojimas antinksčių žievės gydymui;
• lėtinė inkstų liga, kai sutrinka inkstų filtrų veikla ir organizme užsilaiko natris.

Natrio perdozavimo priežastis yra cukrinis diabetas ir per didelė antinksčių hormonų gamyba (Kušingo sindromas), vandens ir druskos metabolizmo pažeidimas.

Natrio perdozavimo pavojus yra tas, kad jis pagreitina kalio išsiskyrimą iš organizmo, o kalis yra atsakingas už smegenų aprūpinimą deguonimi, širdies ritmo normalizavimą ir inkstų išskyrimo funkcijas. Hipernatremija pasireiškia traukuliais, padidėjusiu jaudrumu, širdies plakimu, padidėjusia kūno temperatūra, stipriu patinimu, nes inkstai negali susidoroti su natrio pertekliaus pašalinimu. Smarkiai didėja kūno svoris, pakyla kraujospūdis, smarkiai padidėja insulto rizika.

Natrio disbalanso pavojai

Natrio pusiausvyros sutrikimas gali sukelti gana rimtų pasekmių sveikatai – sukelti nervų ir širdies ir kraujagyslių sistemų veiklos sutrikimus, sutrikdyti virškinimą, sukelti inkstų veiklos sutrikimus, kraujotakos sutrikimus, skysčių kaupimąsi plaučiuose. Kai kurie tyrimai parodė, kad didelis natrio kiekis maiste sukelia kataraktos išsivystymo riziką (dėl padidėjusio akispūdžio), o vengiant druskos, sumažėja insulino gamyba ir padidėja hormono renino sintezė, o tai turi įtakos kataraktos atsiradimui. staigūs insultai ir širdies priepuoliai.

Natrio disbalanso organizme apraiškos

Natrio trūkumo simptomai paaiškinami jo kiekio sumažėjimu tarpląsteliniame skystyje. Pagrindinis užsitęsusio natrio trūkumo pavojus yra tai, kad azoto junginiai pradeda intensyviai kauptis organizme, o tai gali sukelti rimtų pasekmių, įskaitant mirtį.

Veiksniai, galintys prisidėti prie natrio trūkumo atsiradimo:

• dieta su ribota arba be druskos;
• piktnaudžiavimas kava (kofeinas yra silpnas diuretikas);
• piktnaudžiavimas diuretikais, klizmomis (taip pat ir vandeniu);
• per didelis vandens suvartojimas (jis gali labai „atskiesti“ natrį);
• stiprus prakaitavimas, įskaitant aukštą temperatūrą;
• stiprus vėmimas ir viduriavimas;
• kepenų ligos (cirozė), antinksčių liaukos, sutrikusi antidiurezinio hormono sintezė, endokrininiai sutrikimai;
• traumos, nudegimai ir operacijos (natrio koncentratas pažeistų ląstelių srityje).

Valgant maistą, kuriame yra daug kalio, taip pat pagreitėja natrio išsiskyrimas, todėl reikia koreguoti mitybą.

Patarimas! Karštu oru su gausiu prakaitavimu, ypač paplūdimyje karštai saulei, 0,5 litro lengvai pasūdyto vandens (mineralinis chloridas be dujų – pavyzdžiui, Mirgorodskaya) padės išvengti natrio trūkumo ir išvengti šilumos smūgio.

Natrio trūkumą ilgą laiką gali kompensuoti pats organizmas, ištraukdamas jį iš kaulinio audinio. Tačiau dažnai pasikartojančios infekcinės ligos, apatija ir padidėjęs nuovargis, sutrikusi pusiausvyra judant, apetito ir skonio pojūčio nebuvimas maiste, nepaaiškinamas svorio kritimas – visi šie požymiai gali rodyti besiformuojantį natrio trūkumą. Jei nebus imtasi priemonių, gali prasidėti intensyvus baltymų irimas, sutrikti osmosinis slėgis, padidėti liekamojo azoto kiekis. Esant tokiai situacijai, net geriant švarų vandenį dideliais kiekiais galima mirti.

Staigiai sumažėjus natrio kiekiui organizme, gali išsivystyti traukuliai, o perteklius gali išprovokuoti orientacijos praradimą erdvėje.

Natrio disbalansą galima ištaisyti pakeitus mitybą ir gėrimo režimą. Jei natrio trūkumas nedidelis, reikia gerti mažiau vandens ir persvarstyti savo mitybą, kad pasirinktumėte daug natrio turinčių maisto produktų (pavyzdžiui, jūros gėrybių, jūros dumblių), kad kompensuotumėte elemento trūkumą organizme. Jei natrio yra per daug, pirmiausia turite apriboti druskos kiekį savo racione. Sunkesniais atvejais gydytojas gali rekomenduoti, esant natrio trūkumui, skysčių sekreciją skatinančius vaistus arba, priešingai, esant elemento pertekliui, nutraukti vaistų, sulaikančių natrio kiekį kraujyje, vartojimą. Sunkiais natrio pertekliaus atvejais gali prireikti į veną suleisti druskos neturinčio tirpalo, o vėliau – natrio chlorido tirpalo, kad būtų išvengta hiponatremijos rizikos.

Vaistai, kurių sudėtyje yra natrio

Natrio įtaka daugeliui organizme vykstančių procesų lėmė daugybę vaistų, kurie naudojami įvairioms patologijoms gydyti. Pažvelkime į kai kuriuos iš jų, ypač tuos, kurie dažnai naudojami.

Natrio chloridas (natrio chloridas). Vartojama esant stipriam vėmimui, stipriam viduriavimui, pernelyg dideliam diurezei ar padidėjusiam prakaitavimui ir esant dideliems nudegimams. Yra miltelių, tablečių ir ampulių pavidalu, tačiau dažniausiai vartojamas į veną.

Natrio bikarbonatas (natrio bikarbonatas). Naudojamas organizmo intoksikacijai, infekcinėms ligoms, taip pat kaip rūgščių neutralizatorius (įskaitant padidėjusį skrandžio rūgštingumą). Esant acidozei ar infekcinėms ligoms jis skiriamas tabletėmis, apsinuodijus - į veną. Sergant stomatitu arba rūgštims patekus ant gleivinės – tirpalo skalavimui pavidalu.

Natrio boratas (boraksas). Antiseptikas išoriniam naudojimui, tiekiamas tepalų ir skalavimo priemonių pavidalu.

Natrio sulfatas (Glauberio druska). Vartojama kaip vidurius laisvinanti priemonė: 15 g suaugusiam žmogui ištirpinkite stiklinėje vandens, pradės veikti po 4 valandų.

Natrio tiosulfatas (natrio sulfatas). Jis naudojamas kaip desensibilizuojantis ir priešuždegiminis agentas: nuo alergijos, neuralgijos, artrito - į veną, nuo niežų - išoriškai losjonų tirpalo pavidalu.

Natrio nitritas (natrio nitritas). Naudojamas kaip kraujagysles plečiantis vaistas nuo krūtinės anginos ir smegenų kraujagyslių spazmų. Tiekiamas tirpalo pavidalu, kuris gali būti naudojamas injekcijoms arba per burną - 0,1 g 2-3 kartus per dieną.

Metamizolio natrio druska. Jis turi analgetinį poveikį ir yra naudojamas ūminėms kvėpavimo takų infekcijoms gydyti ir kaip karščiavimą mažinantis vaistas. Galima įsigyti tabletėmis ir ampulėmis.

Natrio fluoridas. Jis plačiai naudojamas odontologijoje, nes turi savybę turėti įtakos dantų audinių regeneracijai ir danties emalio brendimui, turi antimikrobinį poveikį. Jis naudojamas tiek injekciniu, tiek vietiniu būdu – tirpaluose, skalavimuose ir netgi kaip gydomosios dantų pastos dalis.

Natrio hidroksibutiratas. Pasižymi raminamuoju ir raumenis atpalaiduojančiu poveikiu, didelėmis dozėmis gali sukelti miegą, aktyvina medžiagų apykaitos procesus smegenų ir širdies audiniuose. Galima įsigyti miltelių pavidalu.

Beveik visi vaistai, kurių sudėtyje yra natrio, turi skirtingą šalutinį poveikį, todėl jų vartojimą būtina aptarti su gydytoju.

Kiek druskos turėtume suvartoti per dieną, kad nepakenktume sveikatai? Kaip išsiaiškinti, kur parduotuvėje pirktuose maisto produktuose yra druskos ir kaip ji slepiasi maistinių natrio priedų pavidalu? Kokia yra paslėpta natrio grėsmė organizmui, kai jis yra druskos pavidalu? Žiūrėkite atsakymus į šiuos ir kitus klausimus toliau pateiktame vaizdo įraše.

Natronas iš pradžių buvo vadinamas natrio hidroksidu. 1807 m. Davy, elektrolizės būdu šiek tiek sudrėkintus kietus šarmus, gavo laisvuosius metalus - kalį ir natrį, vadindamas juos kaliu ir natriu. Berzelius, o paskui Hessas Rusijoje pasiūlė Natrio vardą, kuris prigijo.

Būnant gamtoje, gauti:

Gamtoje šarminių metalų laisvos formos nėra. Natris yra įvairių junginių dalis. Svarbiausias yra natrio junginys su chloru NaCl, kuris sudaro akmens druskų nuosėdas (Donbasas, Solikamskas, Sol-Iletskas ir kt.). Natrio chlorido taip pat yra jūros vandenyje ir druskos šaltiniuose. Natris yra vienas iš įprastų elementų. Natrio kiekis žemės plutoje yra 2,64%.
Pagaminta išlydyto natrio chlorido arba natrio hidroksido elektrolizės būdu. Taip pat naudojamas jo oksidų, chloridų ir karbonatų redukavimas aliuminiu, siliciu, kalciu ir magniu kaitinant vakuume.

Fizinės savybės:

Natris – sidabriškai baltas metalas, jo tankis 0,97 g/cm3, labai minkštas, lengvai pjaustomas peiliu. Tarp atomų yra metalinis ryšys. Medžiagai su tokiu ryšiu būdingas metalinis blizgesys, plastiškumas, minkštumas, geras elektros laidumas ir šilumos laidumas.

Cheminės savybės:

Cheminės sąveikos metu natrio atomas lengvai atiduoda valentinius elektronus, tapdamas teigiamai įkrautu jonu. Jis greitai oksiduojasi ore, todėl laikomas po žibalo sluoksniu.
Deginant deguonies pertekliumi, susidaro natrio peroksidas, Na 2 O 2
Kaitinamas vandeniliu, susidaro hidridas Na + H 2 = 2NaH
Lengvai sąveikauja su daugeliu nemetalų – halogenais, siera, fosforu ir kt.
Smarkiai reaguoja su vandeniu: 2Na + 2H 2 O = 2NaOH + H 2

Svarbiausios jungtys:

Natrio oksidas, Na 2 O (bespalvis), reaguoja su vandens garais ir anglies dioksidu, todėl geriau laikyti bevandeniame benzene.
Natriui tiesiogiai reaguojant su deguonimi, gaunamas natrio oksido ir natrio peroksido mišinys. Norėdami gauti gryną oksidą, galite naudoti reakciją: Na 2 O 2 + 2Na = 2Na 2 O
Natrio peroksidas, Na 2 O 2 (geltona) kristalinė medžiaga su jonine gardele, sąveikauja su drėgnu ore esančiu anglies dioksidu, išskirdama deguonį: 2Na 2 O 2 + 2CO 2 = 2Na 2 CO 3 + O 2
Natrio hidroksidas, NaOH yra kristalinė balta medžiaga, santykinai tirpi ir labai termiškai stabili. Kaitinamas, jis išgaruoja neprarandant vandens. Jis gerai tirpsta vandenyje ir alkoholiuose.
Natrio halogenidai, bespalvės kristalinės medžiagos, gerai tirpios vandenyje, išskyrus NaF. Jie pasižymi atkuriamosiomis savybėmis.
Natrio sulfidas, - Na 2 S. Bespalvė kristalinė medžiaga su jonine gardele. Jis gerai tirpsta vandenyje ir yra stiprus reduktorius.
Druskos, visos druskos yra labai tirpios ir yra stiprūs elektrolitai.
Natrio hidridas, NaH yra bespalvė kristalinė medžiaga su NaCl tipo kristaline gardele, anijonas yra H - . Paruošiamas per išlydytą metalą leidžiant vandenilį. Dėl terminės disociacijos nelydant, lengvai skaidomas vandeniu:
2NaH = 2Na + H2
NaH + H 2 O = NaOH + H 2

Taikymas:

Natrio junginiai yra svarbiausi cheminės gamybos komponentai. Naudojamas muilo gamyboje, stiklo gamyboje, buitinės chemijos pramonėje.
Natris yra svarbus daugeliui gyvybės formų, įskaitant žmones. Gyvuose organizmuose natrio jonai kartu su kalio jonais veikia kaip nervinių impulsų perdavėjai. Taip pat jo jonai atlieka svarbų vaidmenį palaikant organizmo vandens režimą.

Bondareva Marija Aleksandrovna
HF Tiumenės valstybinis universitetas, 561 grupė.

Šaltiniai: G.P. Chomčenko „Chemijos vadovas stojantiems į universitetus“
"Neorganinė chemija diagramose ir lentelėse"

Natris ir jo junginiai žmonėms žinomi nuo seniausių laikų. Bene populiariausias ir žinomiausias junginys yra natrio chloridas, geriau žinomas kaip valgomoji druska. Stalo druska yra būtina beveik bet kurio patiekalo sudedamoji dalis. Mokslininkų teigimu, valgomąją druską žmonės pradėjo valgyti prieš kelis tūkstančius metų.

Kitas populiarus junginys yra natrio karbonatas. Natrio karbonatas yra įprasta soda, parduodama bet kurioje parduotuvėje. Šią medžiagą žmonės nuo seno naudojo ir kaip ploviklį. Taigi žmonės natriu ir jo junginiais buvo veikiami kasdien jau daugelį dešimčių ir šimtų metų. Natris lengvai reaguoja tiek su metaliniais, tiek su nemetaliniais elementais, sudarydamas lydinius ir junginius, plačiai naudojamus pramonėje. Pažvelkime atidžiau į šio metalo savybes ir savybes.

Natrio savybės

Fizinės savybės

Natris yra minkštas, kalus metalas, kurį galima labai lengvai pjaustyti peiliu. Jis turi sidabriškai baltą spalvą ir būdingą metalo blizgesį. Metalas gerai praleidžia šilumą ir elektrą. Natrio atomai yra sujungti metaliniu ryšiu.

Cheminės savybės

Reaguodami su kitais cheminiais elementais natrio atomai lengvai atsisako valentinių elektronų. Šiuo atveju natrio atomai virsta teigiamo krūvio jonais.

• Natris labai greitai oksiduojasi atvirame ore. Štai kodėl metalas dažniausiai laikomas žibale.
• Deginant deguonyje, susidaro junginys natrio peroksidas (Na 2 O 2)
• Kaitinamas, natris reaguoja su vandeniliu ir susidaro hidridas (2NaH).
• Natris gana lengvai reaguoja su nemetalais, tokiais kaip siera, porcelianas ir kt.
• Natris taip pat gali reaguoti su metalais. Taip gaminami įvairūs lydiniai, plačiai naudojami gamyboje ir pramonėje.
• Natris smarkiai reaguoja su vandeniu.

Natrio radimas gamtoje

Natris yra septintoje vietoje gausiausių elementų Žemėje sąraše. Natris taip pat yra penktas labiausiai paplitęs metalas. Tarp metalų vieninteliai metalai, randami dažniau nei natris, yra aliuminis, geležis, kalcis ir magnis.

Natrio gryna forma gamtoje nėra. To priežastis – didelis cheminis natrio aktyvumas. Elementas gamtoje randamas kaip chloridas, karbonatas, nitratas, sulfatas ir kitos druskos.

Kur gamtoje yra natrio?

Pirma, žemės plutoje fiksuojamas gana didelis natrio kiekis. Medžiagos dalis yra maždaug 2,6%.

Antra, natrio ir jo junginių dideliais kiekiais randama vietose, kur išgaravo senovės jūros.

Kita vieta, kur kaupiasi natris ir jo junginiai, yra vandenynų vandenys. Mokslininkai apskaičiavo, kad visos druskos, esančios Pasaulio vandenyne, yra apie 19 milijonų kubinių kilometrų.

Natrio nedideliais kiekiais randama ir gyvuose organizmuose. Tuo pačiu metu natrio kiekis gyvūnuose yra šiek tiek didesnis nei augaluose. Natrio jonai gyvuose organizmuose atlieka kritinę funkciją: palengvina nervinių impulsų perdavimą.

Natrio panaudojimas pramonėje

Natris plačiai naudojamas daugelyje pramonės šakų: chemijos, metalurgijos, branduolinės, maisto, lengvosios ir kitose pramonės šakose.

Chemijos pramonėje iš natrio gaminami įvairūs plovikliai ir valymo priemonės, trąšos ir antiseptikai.

Metalurgijoje natris naudojamas kitų medžiagų, tokių kaip toris, uranas, titanas, cirkonis ir kiti junginiai, gamybos procese. Natris tokiose reakcijose veikia kaip reduktorius.

Natris taip pat plačiai naudojamas branduolinėje energetikoje. Natris ir jo lydiniai naudojami kaip aušinimo skystis.

Lengvojoje pramonėje natris plačiai naudojamas odos apdirbimui.

Natris yra būtinas maisto pramonės elementas. Natrio chloridas, geriau žinomas kaip valgomoji druska, yra bene labiausiai paplitęs maisto priedas, be kurio negalima paruošti jokio patiekalo.

Straipsnio turinys

NATRIAS– (Natris) Na, periodinės lentelės 1 (Ia) grupės cheminis elementas, priklauso šarminiams elementams. Atominis skaičius 11, santykinė atominė masė 22,98977. Gamtoje yra vienas stabilus izotopas 23 Na. Žinomi šeši šio elemento radioaktyvieji izotopai, iš kurių du domina mokslą ir mediciną. Natris-22, kurio pusinės eliminacijos laikas yra 2,58 metų, naudojamas kaip pozitronų šaltinis. Natris-24 (jo pusinės eliminacijos laikas yra apie 15 valandų) naudojamas medicinoje kai kurioms leukemijos formoms diagnozuoti ir gydyti.

Oksidacijos būsena +1.

Natrio junginiai buvo žinomi nuo seniausių laikų. Natrio chloridas yra būtinas žmogaus maisto komponentas. Manoma, kad žmonės jį pradėjo vartoti dar neolite, t.y. maždaug prieš 5–7 tūkstančius metų.

Senajame Testamente minima medžiaga, vadinama „neter“. Ši medžiaga buvo naudojama kaip ploviklis. Greičiausiai neter yra soda, natrio karbonatas, susidaręs sūriuose Egipto ežeruose su kalkingais krantais. Graikų autoriai Aristotelis ir Dioskoridas vėliau rašė apie tą pačią medžiagą, bet pavadinimu „nitronas“, o senovės Romos istorikas Plinijus Vyresnysis, paminėjęs tą pačią medžiagą, pavadino ją „nitrumu“.

XVIII amžiuje Chemikai jau žinojo daug įvairių natrio junginių. Natrio druskos buvo plačiai naudojamos medicinoje, rauginant odą ir dažant audinius.

Metalinį natrį pirmą kartą gavo anglų chemikas ir fizikas Humphry Davy, elektrolizuodamas išlydytą natrio hidroksidą (naudojant 250 porų vario ir cinko plokščių voltinę kolonėlę). Pavadinimas „natris“, kurį Davy pasirinko šiam elementui, atspindi jo kilmę iš sodos Na 2 CO 3 . Lotyniški ir rusiški elemento pavadinimai yra kilę iš arabiško žodžio „natrun“ (natūrali soda).

Natrio paplitimas gamtoje ir pramoninė jo gavyba.

Natris yra septintas pagal gausumą elementas ir penktas pagal paplitimą metalas (po aliuminio, geležies, kalcio ir magnio). Jo kiekis žemės plutoje yra 2,27%. Daugiausia natrio randama įvairiuose aliumosilikatuose.

Visuose žemynuose yra didžiulių santykinai grynų natrio druskų telkinių. Jie yra senovės jūrų išgaravimo rezultatas. Šis procesas tebevyksta Solt Leik (Juta), Negyvojoje jūroje ir kitose vietose. Natris randamas NaCl chlorido (halito, akmens druskos), taip pat karbonato Na 2 CO 3 NaHCO 3 2H 2 O (trona), nitrato NaNO 3 (druska), sulfato Na 2 SO 4 10H 2 O (mirabilito) pavidalu. ), tetraboratas Na 2 B 4 O 7 10 H 2 O (boraksas) ir Na 2 B 4 O 7 4H 2 O (kernitas) ir kitos druskos.

Natūraliuose sūrymuose ir vandenynų vandenyse yra neišsenkančios natrio chlorido atsargos (apie 30 kg m–3). Apskaičiuota, kad akmens druskos kiekis, atitinkantis natrio chlorido kiekį Pasaulio vandenyne, užimtų 19 milijonų kubinių metrų. km (50% daugiau nei bendras Šiaurės Amerikos žemyno tūris virš jūros lygio). Tokio tūrio prizmė, kurios bazinis plotas yra 1 kv. km gali pasiekti Mėnulį 47 kartus.

Dabar bendra natrio chlorido gamyba iš jūros vandens pasiekė 6–7 mln. tonų per metus, tai yra apie trečdalį visos pasaulio produkcijos.

Gyvoje medžiagoje yra vidutiniškai 0,02% natrio; Gyvūnuose jo yra daugiau nei augaluose.

Paprastos medžiagos ir pramoninės natrio metalo gamybos charakteristikos.

Natris – sidabriškai baltas metalas, plonais sluoksniais su violetiniu atspalviu, plastiškas, net minkštas (lengvai pjaustomas peiliu), šviežias natrio pjūvis blizga. Natrio elektrinis ir šilumos laidumas yra gana didelis, tankis yra 0,96842 g/cm 3 (esant 19,7 ° C), lydymosi temperatūra yra 97,86 ° C, virimo temperatūra yra 883,15 ° C.

Trijų komponentų lydinys, kuriame yra 12% natrio, 47% kalio ir 41% cezio, turi žemiausią metalo sistemų lydymosi temperatūrą, lygią –78 °C.

Natris ir jo junginiai nuspalvina liepsną ryškiai geltonai. Dviguba linija natrio spektre atitinka 3 perėjimą s 1–3p 1 elemento atomuose.

Cheminis natrio aktyvumas yra didelis. Ore jis greitai pasidengia peroksido, hidroksido ir karbonato mišinio plėvele. Natris dega deguonimi, fluoru ir chloru. Degant metalui ore susidaro Na 2 O 2 peroksidas (su Na 2 O oksido priedu).

Natris, sumaltas skiedinyje, reaguoja su siera ir sieros rūgštį redukuoja iki sieros ar net sulfido. Kietasis anglies dioksidas („sausasis ledas“) sprogsta kontaktuodamas su natriu (anglies dioksido gesintuvais negalima gesinti natrio ugnies!). Su azotu reakcija vyksta tik esant elektros iškrovai. Natris sąveikauja ne tik su inertinėmis dujomis.

Natris aktyviai reaguoja su vandeniu:

2Na + 2H2O = 2NaOH + H2

Reakcijos metu išsiskiriančios šilumos pakanka metalui ištirpti. Todėl įmetus nedidelį natrio gabalėlį į vandenį, jis dėl reakcijos terminio poveikio išsilydo ir vandens paviršiumi, varomas reaktyviosios jėgos, „bėga“ metalo lašelis, kuris yra lengvesnis už vandenį. išleisto vandenilio. Natris daug ramiau reaguoja su alkoholiais nei su vandeniu:

2Na + 2C 2H 5OH = 2C 2 H 5 ONa + H 2

Natris lengvai ištirpsta skystame amoniake ir susidaro ryškiai mėlyni metastabilūs tirpalai su neįprastomis savybėmis. Esant –33,8° C 1000 g amoniako ištirpsta iki 246 g natrio metalo. Praskiesti tirpalai yra mėlyni, koncentruoti – bronziniai. Jie gali būti laikomi apie savaitę. Nustatyta, kad skystame amoniake natris jonizuojasi:

Na Na + + e –

Šios reakcijos pusiausvyros konstanta yra 9,9·10 –3. Išeinantis elektronas yra solvatuojamas amoniako molekulėmis ir sudaro kompleksą -. Gauti tirpalai turi metalinį elektrinį laidumą. Kai amoniakas išgaruoja, originalus metalas išlieka. Ilgai laikant tirpalą, jis palaipsniui keičia spalvą dėl metalo reakcijos su amoniaku ir susidaro amidas NaNH 2 arba imidas Na 2 NH ir išsiskiria vandenilis.

Natris laikomas po dehidratuoto skysčio (žibalo, mineralinės alyvos) sluoksniu ir gabenamas tik sandariuose metaliniuose induose.

Elektrolitinis metodas pramoninei natrio gamybai buvo sukurtas 1890 m. Elektrolizė buvo atliekama išlydytu natrio hidroksidu, kaip ir Davy eksperimentuose, tačiau naudojant pažangesnius energijos šaltinius nei voltinė kolonėlė. Šiame procese kartu su natriu išsiskiria deguonis:

anodas (nikelis): 4OH – – 4e – = O 2 + 2H 2 O.

Gryno natrio chlorido elektrolizės metu kyla rimtų problemų, susijusių, pirma, su artima natrio chlorido lydymosi temperatūra ir natrio virimo temperatūra ir, antra, su dideliu natrio tirpumu skystame natrio chloride. Į natrio chloridą įpylus kalio chlorido, natrio fluorido, kalcio chlorido, lydymosi temperatūrą galima sumažinti iki 600° C. Natrio gamyba elektrolizės būdu išlydyto eutektinio mišinio (dviejų medžiagų lydinys, kurio lydymosi temperatūra žemiausia) 40 % NaCl ir 60% CaCl 2 ~580°C temperatūroje amerikiečių inžinieriaus G. Downso sukurtoje ląstelėje, ją 1921 metais pradėjo DuPont prie Niagaros krioklio elektrinės.

Ant elektrodų vyksta šie procesai:

katodas (geležis): Na + + e – = Na

Ca 2+ + 2e – = Ca

anodas (grafitas): 2Cl – – 2e – = Cl 2.

Natrio ir kalcio metalai susidaro ant cilindrinio plieno katodo ir pakeliami į viršų atvėsusiu vamzdžiu, kuriame kalcis sukietėja ir vėl patenka į lydalą. Chloras, susidaręs centriniame grafito anode, surenkamas po nikelio stogu ir išvalomas.

Šiuo metu natrio metalo gamybos apimtys siekia kelis tūkstančius tonų per metus.

Pramoninis natrio metalas naudojamas dėl stiprių redukuojančių savybių. Ilgą laiką didžioji dalis pagaminto metalo buvo naudojama tetraetilšvinui PbEt 4 ir tetrametilšvinui PbMe 4 (benzino antidetonacinės medžiagos) gaminti, reaguojant alkilchloridams su natrio ir švino lydiniu esant aukštam slėgiui. Dabar ši gamyba sparčiai mažėja dėl aplinkos taršos.

Kita taikymo sritis – titano, cirkonio ir kitų metalų gamyba redukuojant jų chloridus. Mažesni natrio kiekiai naudojami tokiems junginiams kaip hidridas, peroksidas ir alkoholatai gaminti.

Disperguotas natris yra vertingas katalizatorius gumos ir elastomerų gamyboje.

Išlydytas natris vis dažniau naudojamas kaip šilumos mainų skystis greitųjų neutronų branduoliniuose reaktoriuose. Dėl žemos natrio lydymosi temperatūros, mažo klampumo, mažo neutronų sugerties skerspjūvio, kartu su itin didele šilumos talpa ir šilumos laidumu, jis (ir jo lydiniai su kaliu) yra nepakeičiama medžiaga šiems tikslams.

Natris patikimai išvalo transformatorių alyvas, eterius ir kitas organines medžiagas nuo vandens pėdsakų, o natrio amalgamos pagalba galite greitai nustatyti drėgmės kiekį daugelyje junginių.

Natrio junginiai.

Natris sudaro visą junginių rinkinį su visais įprastais anijonais. Manoma, kad tokiuose junginiuose yra beveik visiškas krūvis tarp katijoninės ir anijoninės kristalinės gardelės dalių.

Natrio oksidas Na 2 O sintetinamas Na 2 O 2, NaOH ir geriausia NaNO 2 reakcija su natrio metalu:

Na 2 O 2 + 2Na = 2Na 2 O

2NaOH + 2Na = 2Na2O + H2

2NaNO 2 + 6Na = 4Na 2 O + N 2

Paskutinėje reakcijoje natris gali būti pakeistas natrio azidu NaN 3:

5NaN3 + NaNO2 = 3Na2O + 8N2

Natrio oksidą geriausia laikyti bevandeniame benzine. Jis tarnauja kaip reagentas įvairioms sintezėms.

Natrio peroksidas Na 2 O 2 blyškiai geltonų miltelių pavidalu susidaro oksiduojantis natriui. Šiuo atveju, esant ribotam sauso deguonies (oro) tiekimui, pirmiausia susidaro Na 2 O oksidas, kuris vėliau virsta Na 2 O 2 peroksidu. Trūkstant deguonies, natrio peroksidas yra termiškai stabilus iki ~675°C.

Natrio peroksidas plačiai naudojamas pramonėje kaip pluošto, popieriaus masės, vilnos ir kt. Tai stiprus oksidatorius: sumaišytas su aliuminio milteliais ar medžio anglimi sprogsta, reaguoja su siera (ir įkaista), užsidega daug organinių skysčių. Natrio peroksidas reaguoja su anglies monoksidu, sudarydamas karbonatą. Natrio peroksido reakcija su anglies dioksidu išskiria deguonį:

2Na 2 O 2 + 2CO 2 = 2Na 2 CO 3 + O 2

Ši reakcija yra svarbi praktinio pritaikymo povandeninių laivų ir ugniagesių kvėpavimo aparatuose.

Natrio superoksidas NaO 2 gaunamas lėtai kaitinant natrio peroksidą 200–450° C temperatūroje, esant 10–15 MPa deguonies slėgiui. NaO 2 susidarymo įrodymai pirmą kartą gauti deguoniui reaguojant su skystame amoniake ištirpintu natriu.

Vandens veikimas natrio superoksidui sukelia deguonies išsiskyrimą net esant šaltai:

2NaO 2 + H 2 O = NaOH + NaHO 2 + O 2

Kylant temperatūrai didėja išsiskiriančio deguonies kiekis, nes susidaręs natrio hidroperoksidas skyla:

4NaO2 + 2H2O = 4NaOH + 3O2

Natrio superoksidas yra oro regeneravimo uždarose erdvėse sistemų komponentas.

Natrio ozonidas NaO 3 susidaro ozonui veikiant bevandenio natrio hidroksido miltelius žemoje temperatūroje, po to raudonąjį NaO 3 ekstrahuojant skystu amoniaku.

Natrio hidroksidas NaOH dažnai vadinamas kaustine soda arba kaustine soda. Tai stipri bazė ir priskiriama tipiniams šarmams. Iš vandeninių natrio hidroksido tirpalų buvo gauta daug NaOH hidratų n H 2 O, kur n= 1, 2, 2,5, 3,5, 4, 5,25 ir 7.

Natrio hidroksidas yra labai agresyvus. Jis sunaikina stiklą ir porcelianą sąveikaudamas su juose esančiu silicio dioksidu:

2NaOH + SiO 2 = Na 2 SiO 3 + H 2 O

Pavadinimas „kaustinė soda“ atspindi ėsdinantį natrio hidroksido poveikį gyviems audiniams. Šios medžiagos patekimas į akis yra ypač pavojingas.

Orleano hercogo gydytojas Nicolas Leblanc (1742–1806) sukūrė patogų natrio hidroksido iš NaCl gamybos procesą 1787 m. (1791 m. patentas). Šis pirmasis didelio masto pramoninis cheminis procesas buvo didelis technologinis laimėjimas Europoje XIX amžiuje. Vėliau Leblanc procesas buvo pakeistas elektrolitiniu procesu. 1874 m. pasaulinė natrio hidroksido gamyba siekė 525 tūkst. tonų, iš kurių 495 tūkst. tonų buvo gauta Leblanc metodu; iki 1902 m. natrio šarmo gamyba pasiekė 1800 tūkst. tonų, tačiau Leblanc metodu buvo gauta tik 150 tūkst.

Šiandien natrio hidroksidas yra svarbiausias šarmas pramonėje. Vien JAV metinė gamyba viršija 10 mln. Kai elektrolizuojamas natrio chlorido tirpalas, susidaro natrio hidroksidas ir išsiskiria chloras:

katodas (geležies) 2H 2 O + 2 e– = H2 + 2OH –

anodas (grafitas) 2Cl – – 2 e– = Cl 2

Elektrolizę lydi šarmų koncentracija didžiuliuose garintuvuose. Didžiausios pasaulyje (PPG Inductries „Lake Charles gamykloje“) aukštis – 41 m, skersmuo – 12 m. Maždaug pusė pagaminto natrio hidroksido yra tiesiogiai panaudojama chemijos pramonėje įvairioms organinėms ir neorganinėms medžiagoms gaminti: fenolis, rezorcinas, b-naftolis, natrio druskos (hipochloritas, fosfatas, sulfidas, aliuminatai) Be to, natrio hidroksidas naudojamas popieriaus ir plaušienos, muilo ir ploviklių, aliejų, tekstilės gamyboje Svarbi natrio hidroksido taikymo sritis yra rūgščių neutralizavimas.

Natrio chloridas NaCl yra žinomas kaip valgomoji druska ir akmens druska. Jis sudaro bespalvius, šiek tiek higroskopiškus kubinius kristalus. Natrio chloridas lydosi 801° C temperatūroje, verda 1413° C. Jo tirpumas vandenyje mažai priklauso nuo temperatūros: 100 g 20° C vandens ištirpsta 35,87 g NaCl, o 80° C temperatūroje – 38,12 g.

Natrio chloridas yra būtinas ir nepakeičiamas maisto prieskonis. Tolimoje praeityje druskos kaina buvo lygi auksui. Senovės Romoje legionieriai dažnai buvo mokami ne pinigais, o druska, iš čia kilo žodis kareivis.

Kijevo Rusioje jie naudojo druską iš Karpatų regiono, druskos ežerų ir Juodosios bei Azovo jūrų estuarijų. Jis buvo toks brangus, kad iškilmingų vaišių metu buvo patiekiamas ant kilmingų svečių stalų, o kiti išeidavo „slampinėti nesūdyti“.

Astrachanės sritį prijungus prie Maskvos valstybės, Kaspijos ežerai tapo svarbiais druskos šaltiniais, o jos vis tiek trūko, ji buvo brangi, todėl tarp skurdžiausių gyventojų sluoksnių kilo nepasitenkinimas, kuris išaugo į skurdo šaltinį. sukilimas, žinomas kaip druskos riaušės (1648 m.)

1711 m. Petras I išleido dekretą, įvedantį druskos monopolį. Prekyba druska tapo išskirtine valstybės teise. Druskos monopolis gyvavo daugiau nei šimtą penkiasdešimt metų ir buvo panaikintas 1862 m.

Šiais laikais natrio chloridas yra pigus produktas. Kartu su anglimi, kalkakmeniu ir siera tai yra viena iš vadinamųjų „didžiojo ketverto“ mineralinių žaliavų, būtiniausių chemijos pramonei.

Daugiausia natrio chlorido pagaminama Europoje (39%), Šiaurės Amerikoje (34%) ir Azijoje (20%), o Pietų Amerikoje ir Okeanijoje – tik 3%, o Afrikoje – 1%. Akmens druska sudaro didžiulius požeminius telkinius (dažnai šimtų metrų storio), kuriuose yra daugiau nei 90 % NaCl. Tipiškas Češyro druskos telkinys (pagrindinis natrio chlorido šaltinis Didžiojoje Britanijoje) užima 60 × 24 km plotą ir turi apie 400 m storio druskos klodą, kurio vertė yra daugiau nei 10 11 tonų .

Pasaulinė druskos gamyba iki XXI amžiaus pradžios. pasiekė 200 mln. tonų, iš kurių 60 proc. suvartoja chemijos pramonė (chloro ir natrio hidroksido, taip pat popieriaus masės, tekstilės, metalų, gumos ir alyvų gamybai), 30 proc. – maisto pramonė, 10 proc. kitos veiklos sritys. Natrio chloridas naudojamas, pavyzdžiui, kaip pigi ledo šalinimo priemonė.

Natrio karbonatas Na 2 CO 3 dažnai vadinamas soda arba tiesiog soda. Gamtoje randamas maltų sūrymų, ežerų sūrymo ir mineralų natron Na 2 CO 3 ·10H 2 O, termonatrito Na 2 CO 3 ·H 2 O, trona Na 2 CO 3 · NaHCO 3 · 2H 2 O pavidalu. Natrio formos ir kiti įvairūs hidratuoti karbonatai, bikarbonatai, mišrūs ir dvigubi karbonatai, pavyzdžiui, Na 2 CO 3 7H 2 O, Na 2 CO 3 3 NaHCO 3, aKCO 3. n H 2 O, K 2 CO 3 NaHCO 3 2H 2 O.

Iš pramoniniu būdu gaunamų šarminių elementų druskų didžiausią reikšmę turi natrio karbonatas. Dažniausiai jo gamybai naudojamas belgų chemiko-technologo Ernsto Solvay 1863 metais sukurtas metodas.

Koncentruotas vandeninis natrio chlorido ir amoniako tirpalas, esant nedideliam slėgiui, prisotinamas anglies dioksidu. Tokiu atveju susidaro santykinai mažai tirpaus natrio bikarbonato nuosėdos (NaHCO 3 tirpumas yra 9,6 g 100 g vandens 20 ° C temperatūroje):

NaCl + NH 3 + H 2 O + CO 2 = NaHCO 3 Ї + NH 4 Cl

Norint gauti soda, natrio bikarbonatas kalcinuojamas:

Išsiskyręs anglies dioksidas grąžinamas į pirmąjį procesą. Papildomas anglies dioksidas gaunamas kalcinuojant kalcio karbonatą (kalkakmenį):

Antrasis šios reakcijos produktas, kalcio oksidas (kalkės), naudojamas amoniakui regeneruoti iš amonio chlorido:

Taigi, vienintelis šalutinis sodos gamybos Solvay metodu produktas yra kalcio chloridas.

Bendra proceso lygtis:

2NaCl + CaCO 3 = Na 2 CO 3 + CaCl 2

Akivaizdu, kad normaliomis sąlygomis vandeniniame tirpale vyksta atvirkštinė reakcija, nes pusiausvyra šioje sistemoje visiškai pasislenka iš dešinės į kairę dėl kalcio karbonato netirpumo.

Iš natūralių žaliavų gaunama soda (natūrali soda) yra geresnės kokybės, palyginti su amoniako metodu pagaminta soda (chlorido kiekis mažesnis nei 0,2%). Be to, specifinės kapitalo investicijos ir sodos iš natūralių žaliavų kaina yra 40–45% mažesnė nei gaunama sintetiniu būdu. Dabar apie trečdalį pasaulyje pagaminamos sodos gaunama iš natūralių telkinių.

Pasaulinė Na 2 CO 3 gamyba 1999 m. buvo paskirstyta taip:

Didžiausia pasaulyje natūralios sodos pelenų gamintoja yra JAV, kur telkiasi didžiausi išžvalgyti sodos ežerų tronos ir sūrymo ištekliai. Vajomingo telkinys sudaro 3 m storio sluoksnį, kurio plotas yra 2300 km 2. Jos atsargos viršija 10 10 tonų JAV sodos pramonė orientuota į natūralias žaliavas. paskutinė sodos sintezės gamykla buvo uždaryta 1985 m. Sodos pelenų gamyba JAV pastaraisiais metais stabilizavosi ties 10,3–10,7 mln. tonų.

Skirtingai nei JAV, dauguma pasaulio šalių beveik visiškai priklauso nuo sintetinių kalcinuotos kalcinuotosios pelenų gamybos. Kinija užima antrą vietą pasaulyje pagal sodos pelenų gamybą po JAV. Šios cheminės medžiagos gamyba Kinijoje 1999 m. siekė apie 7,2 mln. tonų. Tais pačiais metais Rusijoje buvo pagaminta apie 1,9 mln.

Daugeliu atvejų natrio karbonatą galima pakeisti natrio hidroksidu (pavyzdžiui, gaminant popieriaus masę, muilą, valymo priemones). Maždaug pusė natrio karbonato sunaudojama stiklo pramonėje. Vienas iš augančių programų yra sieros teršalų pašalinimas iš elektros energijos gamybos įrenginių ir didelių krosnių išmetamų dujų. Į kurą dedama natrio karbonato miltelių, kurie reaguoja su sieros dioksidu ir susidaro kietieji produktai, ypač natrio sulfitas, kuriuos galima filtruoti arba nusodinti.

Natrio karbonatas anksčiau buvo plačiai naudojamas kaip „skalbimo soda“, tačiau dabar šios taikymo nebėra dėl kitų buitinių ploviklių naudojimo.

Natrio bikarbonatas NaHCO 3 (kepimo soda) daugiausia naudojamas kaip anglies dioksido šaltinis kepant duoną, gaminant konditerijos gaminius, gaminant gazuotus gėrimus ir dirbtinį mineralinį vandenį, kaip gaisro gesinimo junginių komponentas ir kaip vaistas. Taip yra dėl to, kad jis lengvai suyra 50–100 ° C temperatūroje.

Natrio sulfatas Na 2 SO 4 gamtoje randamas bevandenės formos (tenarditas) ir dekahidrato pavidalu (mirabilitas, Glauberio druska). Tai yra astrachonito Na 2 Mg(SO 4) 2 4H 2 O, vantoffito Na 2 Mg(SO 4) 2, glauberito Na 2 Ca(SO 4) 2 dalis. Didžiausios natrio sulfato atsargos yra NVS šalyse, taip pat JAV, Čilėje, Ispanijoje. Mirabilitas, išskirtas iš natūralių telkinių arba druskingų ežerų sūrymo, dehidratuojamas 100 ° C temperatūroje. Natrio sulfatas taip pat yra vandenilio chlorido gamybos naudojant sieros rūgštį šalutinis produktas, taip pat galutinis šimtų pramoninių procesų, kuriuose naudojama ši rūgštis, produktas. sieros rūgšties neutralizavimas natrio hidroksidu.

Duomenys apie natrio sulfato gamybą neskelbtini, tačiau skaičiuojama, kad pasaulyje natūralios žaliavos pagaminama apie 4 mln. tonų per metus. Apskaičiuota, kad natrio sulfato, kaip šalutinio produkto, atgavimas visame pasaulyje siekia 1,5–2,0 mln. tonų.

Ilgą laiką natrio sulfatas buvo mažai naudojamas. Dabar ši medžiaga yra popieriaus pramonės pagrindas, nes Na 2 SO 4 yra pagrindinis kraftceliuliozės reagentas rudam vyniojamajam popieriui ir gofruotam kartonui gaminti. Medžio drožlės arba pjuvenos apdorojamos karštu šarminiu natrio sulfato tirpalu. Jis ištirpina ligniną (medienos komponentą, kuris sujungia pluoštus) ir išskiria celiuliozės pluoštus, kurie vėliau siunčiami į popieriaus gamybos mašinas. Likęs tirpalas garinamas tol, kol jis gali sudegti, tiekiant augalui garą ir išgaruojant šilumą. Išlydytas natrio sulfatas ir hidroksidas yra atsparūs ugniai ir gali būti naudojami pakartotinai.

Mažesnė natrio sulfato dalis naudojama stiklo ir ploviklių gamyboje. Hidratuota Na 2 SO 4 · 10H 2 O forma (Glauberio druska) yra vidurius laisvinantis vaistas. Dabar jis naudojamas mažiau nei anksčiau.

Natrio nitratas NaNO 3 vadinamas natriu arba Čilės nitratu. Atrodo, kad Čilėje aptiktos didelės natrio nitrato nuosėdos susidarė biochemiškai skaidant organines liekanas. Iš pradžių išsiskyręs amoniakas tikriausiai buvo oksiduotas į azoto ir azoto rūgštis, kurios vėliau reagavo su ištirpusiu natrio chloridu.

Natrio nitratas gaunamas absorbuojant azoto dujas (azoto oksidų mišinį) su natrio karbonato arba hidroksido tirpalu arba keičiantis kalcio nitratui su natrio sulfatu.

Natrio nitratas naudojamas kaip trąša. Tai yra skystų druskos šaltnešių, metalo apdirbimo pramonės gesinimo vonių ir šilumą kaupiančių kompozicijų komponentas. Nuo lydymosi temperatūros (142°C) iki ~600°C gali būti naudojamas trijų komponentų mišinys iš 40% NaNO 2, 7% NaNO 3 ir 53% KNO 3. Natrio nitratas naudojamas kaip oksidatorius sprogmenyse, raketų kuruose, ir pirotechnikos kompozicijos. Jis naudojamas stiklo ir natrio druskų, įskaitant nitritą, gamyboje, kuris naudojamas kaip maisto konservantas.

Natrio nitritas NaNO 2 galima gauti termiškai skaidant natrio nitratą arba jį redukuojant:

NaNO 3 + Pb = NaNO 2 + PbO

Pramoninei natrio nitrito gamybai azoto oksidai yra absorbuojami vandeniniu natrio karbonato tirpalu.

Natrio nitritas NaNO 2, be to, kad jis naudojamas kartu su nitratais kaip šilumai laidūs lydalai, plačiai naudojamas azo dažų gamyboje, siekiant užkirsti kelią korozijai ir išsaugoti mėsą.

Elena Savinkina