钠离子

化学术语

钠离子是一种金属阳离子，是由钠原子失去最外层的一个电子得到的，显正1价，书写为Na+。钠是一种质地软、轻、蜡状而极有伸展性的银白色的IA族的碱金属。

钠原子

核外电子排布：1

化合价：+1

共价半径： 1.54

离子半径： 0.098 nm

所属周期：3

所属族数：IA

元素符号：Na

钠单质

性状

钠是一种质地软、轻、蜡状而极有伸展性的银白色的1A族的碱金属元素。密度：0.971

熔点：97.8℃

沸点：892℃

硬度：0.6

电导系数： 0.238

线膨胀系数： 7.2

比热容： 0.293

化学性质

钠的化学性质很活泼。在空气中很容易氧化生成氧化钠，燃烧发出黄色火焰。和水起爆炸反应，生成氢氧化钠，与醇反应生成醇钠。因此通常保存在煤油中。钠可以和大部分元素反应，但是很难和硼、碳、铁和镍反应。钠在高温下可以和硅酸盐反应，侵蚀玻璃和瓷器。

发现

1807年，英国化学家戴维首先用电解熔融的氢氧化钠的方法制得钠并命名。

名称由来

只有在19世纪用的英文字Natrium。来源natron，原指天然碱。此字从西班牙文传法文，然后英文。最开始是在阿拉伯文写为natrūn。希腊文是使用个阿拉伯文变体nitrūn，所以变成nítron（此字是氮的来源）。然后在从希腊文的nítron传到西班牙文。

同位素

钠-23

分布

钠在自然界中以化合物的形式存在。分布很广泛。钠大量的存在于钠长石（NaAlSi3O8）、食盐（氯化钠）、智利硝石（硝酸钠）、纯碱（碳酸钠）等矿物中。此外，在海水中以钠离子的形式存在，在海水中含量约为2.7%。钠也是人体肌肉和神经组织中的主要成分之一。

制备方法

钠的制备方法主要有当斯法（Downs）和卡斯纳法（Castner）。

当斯法在食盐中加入氯化钙，电解浴加热，温度为500℃，电压6V，通过电解在阴极生成金属钠，在阳极生成氯气。然后经过提纯成型，用液体石蜡进行包装。

化学方程式：2NaCl ══2Na + Cl2↑

卡斯纳法以氢氧化钠为原料，放入铁质容器，熔化温度320~330℃，以镍为阳极，铁为阴极，在电极之间设置镍网隔膜，电解电压4~4.5V，阴极析出金属钠，并放出氢气。再将制得的金属钠精制，用液体石蜡包装。

化学方程式：2NaOH =（通电）2Na + H2 ↑+ O2↑

用途

以前金属钠主要用于制造车用汽油的抗爆剂，但由于会污染环境，已经很少用了。

钠在很多种重要的工业化工产品的生产中得到广泛应用。可以用作核反应堆的冷却材料，有机合成的还原剂。可用于制造氰化钠、维生素、香料、染料、钠汞齐、四乙基铅、金属钛等，还可用于石油精制等方面。

钠可用在钠蒸气灯中，尤其在内燃机用的致冷阀中作为一种传热剂。

对人体的影响：钠在身体内有助血压、神经、肌肉的正常运作。钠是细胞外液中带正电的主要离子，能够参于水的代谢，保证体内水的平衡。钠还可以维持体内酸和碱的平衡。它是胰汁、胆汁、汗和泪水的组成成分。

人体缺乏钠会引致生长缓慢、食欲减退、昏睡、低血糖、心悸等症状，导致哺乳期的女性奶水减少、肌肉痉挛、恶心、腹泻和头痛。过多的钠则会引致水肿、血压高。如果误将食盐当作食糖给婴幼儿食用，有可能导致死亡。身体健康者会透过肾将多余的钠排出体外。

婴儿和儿童的每日的钠需要量估计为58毫克。健康的成年人每日食用的钠量比幼儿稍高便可维持钠的平衡。

钠参考值

离子选择电极法为135～145mmol/L

火焰光度法为138～143mmol/L

【分析变异】

火焰光度法的变异系数为CV=1%

【生物学变异】

高钠饮食约可升高15%，昼夜律变异中约高3%，最高值在11时。

长期低钠饮食约低5%。

【药物影响】

1．升高引起盐潴留的药物有氢化考的松（伴水肿）、糖皮质激素、氟氢考的松（伴水肿）、合成的类固醇、皮质类固醇、促皮质素（伴水肿）、考的松、去氧皮质酮（伴水肿）、强的松龙（很轻度）、强的松（轻度）、醛固酮、黄体酮、雌激素（水潴留）、口服避孕药、血管紧张素、保泰松、羟保泰松（明显）、萝芙木、二氮嗪、胍乙啶（可能是损害肾小管功能所致）、甲基多巴（水肿）、肝素钠和重碳酸钠（亦可致代碱）。

山梨醇和甘露醇的脱水作用可使血钠相对升高。静注氨基酸可致钠潴留。甲氧氟烷损害肾小管功能。硼酸中毒时引起急性肾小管肾病。氯压定很可能直接作用于肾小管。静注硫酸钠可引起液体潴留、昏迷、四环素可致高血钠伴肾损害。

2．减少　由于其利尿作用而致血钠降低的药物有双氢氯噻嗪、噻嗪类、氨苯喋啶、尿素、氯噻嗪、利尿酸、速尿、多噻嗪、氯噻酮（伴钾丧失）和汞利尿剂。

环噻嗪、氯磺丙舒和长春新碱可使抗利尿激素不适当的分泌致血钠减少。

安体舒通能对抗醛固酮对远端肾小管中钠重吸收的促进作用，故Na+和CI-排泄增加而致血钠减少。

二氯苯磺胺离解产生氯离子置换HCO3-产生高氯性酸中毒，细胞外液过量的氯引起利尿，该离子同时带起了阳离子钠、钾和水。

加压素可发生钠减少伴水潴留。硫酸盐可与钠结合而排泄，致血钠降低。二性霉素B有明显降低血钠作用，甘油最大作用少于5%。

3．化学干扰铜、钾、钙和高浓度蛋白在高温时均可影响火焰光度法，致血钠升高，氟化物干扰试验使血钠升高。

病理学

1．升高　见于高渗昏迷、尿崩症、大量出汗、高烧、烧伤、重复输血、脱水、动脉硬化高血压、糖尿病酸中毒、肾上腺皮质功能亢进、原发和继发性醛固酮增多症等。

2．降低见于高脂血症引起的低钠血症、肾病综合征、重症肾盂肾炎、通气过度、腹泻、呕吐、吸收不良综合征、阿迪森氏病、肝功不全、心功不全、抗利尿激素分泌过多、糖尿病昏迷。

医学水平

1．150mmol/L以上参考值上限以上，应寻找高钠血症的原因。补充查血球压积、K和渗透压等。

2．135mmol/L低于参考值下限，应补充检查血浆钾、尿钾、渗透压和肾功能。

3．115mmol/L为昏迷和意识模糊的危险界限。

重要作用

钠是构成食盐主要成分的金属元素。膳食中的钠主要存在于食盐中，它是烹饪中重要的调味品，也是保证肌体水份平衡的最重要物质。没有食盐，人的生存将受到障碍。食盐在防止食品腐败上有重要作用，钠是构成食盐的不可缺少的成分。

主要生理功能

1.钠是细胞外液中带正电的主要离子,参于水的代谢,保证体内水的平衡。

2.维持体内酸和碱的平衡。　

3.是胰汁、胆汁、汗和泪水的组成成分。　

4.参于心肌肉和神经功的调节。　

5.和氯离子组成的食盐是不可少的调味品。

对健康的影响

因为几乎所有食物都含有一些钠，所以很少发生钠缺乏问题。但食用不加盐的严格素食或长期出汗过多、腹泻、呕吐及肾上腺皮质不足等情况下，会发生钠缺乏症。钠缺乏症可造成生长缓慢、食欲减退、由于失水体重减轻、哺乳期的母亲奶水减少、肌肉痉挛、恶心、腹泻和头痛。此外，过多出汗和盐量不足可同时使热能耗尽，在这种情况下，应服用盐片和补充大量水分。膳食中长期摄入过多的钠将导致高血压，如果误将食盐当作食糖给婴幼儿食用，有可能导致死亡。

钠的日推荐量

婴儿和儿童的钠需要量估计为58毫克。每升人奶含钠161毫克，而普通瓶装奶品每升含钠161～391毫克，每升牛奶含钠483毫克。一岁以内婴儿平均每天食用钠量从出生2个月的婴儿每天约300毫克到12个月的婴儿每天约1400毫克，远远超过需要量。健康的成年人食用的钠量比幼儿最低需要量稍高便可维持钠的平衡。在高温环境下，丢失1升水需要补充2～7克氯化钠。对具有高血压家史的人，食用盐量应限制在每天1～2克。

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