发现简史

19世纪初Volta发明电池后，各国化学家都成功利用电池分解水。英国化学家汉弗莱·戴维坚持不懈地从事利用电池分解各种物质的实验研究。他希望用电池将苛性钾分解成氧气和未知的“碱”，因为当时的化学家认为苛性钠是一种氧化物。他首先用苛性钾（氢氧化钾）的饱和溶液进行实验，但结果与电解水一样，只得到了氢气和氧气。后来，他改变了实验方法，电解熔融的苛性钾。阴极上出现了类似水银的具有金属光泽的小珠子。有的珠子立即燃烧并爆炸，形成明亮的火焰，而有的珠子却没有燃烧。只是表面变暗了，覆盖了一层白色的薄膜。他将这个小金属粒丢入水中，立刻就燃烧起来，在水面上急速跳跃，发出刺耳的声音。就这样，戴维在1807年发现了金属钾，几天后，他又从电解碳酸钠中得到了金属钠。

钠在土壤中爆炸

David 将钾和钠分别命名为Potassium 和Sodium，因为钾是从氢氧化钾(Potash) 衍生而来，而钠是从碳酸钠(Soda) 衍生而来，并且它们至今仍保留在英语中。钾和钠的化学符号K 和Na 分别来自于它们的拉丁名称Kalium 和Natrium。

物理和化学性质

物理特性

切割钠金属

钠是一种银白色立方结构金属。它柔软而轻，可以用刀切割。其密度比水小，为0.968 g/cm3。熔点为97.72，沸点为883。新切面呈银白色光泽，在空气中氧化时变为深灰色，具有耐腐蚀能力。钠是热和电的良好导体，并且具有良好的导磁性。钾钠合金（液体）是核反应堆中的导热剂。钠元素还具有良好的延展性和较低的硬度。能溶于汞和液氨，溶于液氨形成蓝色溶液。 -20C 时硬化。

总共发现了22种钠同位素，包括钠18至钠37。其中，只有钠23是稳定的，其他同位素都具有放射性。

化学性质

钠的化学性质非常活跃。在室温下与氧气结合，加热时与水发生剧烈反应，大量爆炸。钠还可在二氧化碳中燃烧，与低级醇反应生成氢气，还可与电离能力很弱的液氨反应。

钠与水反应

钠原子的最外层只有一个电子，很容易失去，因此具有很强的还原性。因此，钠的化学性质非常活跃，它能与大量无机物、大多数非金属物质和大多数有机物发生反应。当与其他物质发生氧化还原反应时，作为还原剂，其价态从0升至+1价（由于ns1电子对），通常以离子键和共价键的形式键合。它的金属性很高，其离子具有弱氧化性。

制备方法

罗大卫

戴维是第一个通过电解生产的金属钠。此后几十年，工业上通过铁粉与高温氢氧化钠反应制备了金属钠，同时得到三氧化二铁和氢气。电解氢氧化钠也可产生金属钠，但这种方法不太常用。目前工业上普遍采用氯化钠-氯化钙熔盐电解法生产金属钠。

唐斯法则

将氯化钙添加到熔盐（氯化钠）中，在油浴中加热并在500的温度和6V的电压下电解。通过电解，在阴极产生金属钠，在阳极产生氯气。然后将其纯化、成型并用液体石蜡包装。

化学方程式：

卡斯纳方法

以氢氧化钠为原料，放入铁制容器中，熔化温度为320~330，以镍为阳极，铁为阴极，电极之间设置镍网隔板，电解电压为4 ~4.5V，阴极析出金属钠。并释放氧气。然后将获得的金属钠精炼并包装在液体石蜡中。

化学方程式：

本实验中，由于钠在熔融状态下的密度约为：0.968g/cm3，而氢氧化钠在熔融状态下的密度约为：2.130g/cm3，因此生成的熔融状态下的钠单质物质会上浮。在熔体上氢氧化钠与空气中的氧气快速化合是危险的，所以这个实验必须在稀有气体的保护下进行，否则就会有危险。

工业用途

有机物中氯的测定。有机化合物的还原和氢化。测试有机物中的氮、硫和氟。除去有机溶剂（苯、烃、醚）中的水分。去除烃类中的氧、碘或氢碘酸等杂质。制备钠汞齐、醇钠、纯氢氧化钠、过氧化钠、氨基钠、合金、钠灯、光伏电池，并制备活性金属。

生理影响

钠是人体内重要的无机元素。正常情况下，成人体内钠含量约为3200（女性）至4170（男性）毫摩尔，约占体重的0.15%。体内的钠主要存在于细胞外液中，占钠总量的10%。 44%50%，骨骼中40%47%，细胞内液含量低，仅9%10%。

1. 钠是细胞外液中主要带正电的离子。它参与水分代谢，保证体内水分平衡，调节体内水分和渗透压。

2、维持体内酸碱平衡。

3.它是胰液、胆汁、汗液和眼泪的成分。

4、钠与ATP（三磷酸腺嘌呤核苷）的产生和利用、肌肉运动、心血管功能、能量代谢有关。此外，糖代谢和氧利用也需要钠的参与。

5.维持正常血压。

6、增强神经肌肉兴奋性。

高温、重体力劳动、经常出汗的人需要注意补充钠（喝淡盐水等）。

正常情况下，人体内的钠不易缺乏，但在某些情况下，如空腹、少食、膳食钠限制过多而摄入量极低，或在高温、重体力劳动、出汗过多、胃肠道疾病等情况下，当钠因反复呕吐、腹泻而排出过多而丢失时，或某些疾病如阿狄森氏病等导致肾脏无法有效保留钠时，肠外营养钠缺乏或低钠时，使用利尿剂会抑制肾功能。肾小管重吸收。任何量的钠都会导致钠缺乏。缺钠的症状在早期并不明显，包括疲劳、冷漠、精神不振，甚至站立时晕倒。当钠丢失超过0.5g/kg体重时，可能会出现恶心、呕吐、血压下降和肌肉痉挛疼痛，且尿液中未检出氯化物。

正常情况下，摄入过多的钠不会蓄积。但在某些特殊情况下，如果将盐误当做糖添加到婴儿奶粉中，可能会导致中毒甚至死亡。急性中毒可引起水肿、血压升高、血浆胆固醇升高、脂肪清除率降低、胃粘膜上皮细胞损伤等。成人适宜的钠摄入量（AI）为2200毫克/天。

储存方法

钠保存在煤油中

浸入液体石蜡、矿物油、苯系物中密封保存。大量的通常储存在充满氩气并密封的铁桶中。金属钠不能储存在煤油中，因为它与煤油中的有机酸和其他物质发生反应，形成有机酸钠和其他物质（黄色）附着在钠的表面。存放在石蜡油中时，空气中的氧气也会进入石蜡油中，使金属钠表面变灰，形成氧化膜。

少量存放、纯度要求不高时，如实验室存放，可采用煤油浸泡。

贮存于阴凉干燥处，远离火种、热源。少量通常保存在液体石蜡中。