natrium

I jordskorpen er det 2,3 vektprosent natrium som natriumioner i silikater og feltspater. Ved forvitring blir natriumioner vasket ut og ført ut i havet med regnvannet. 1 kg havvann inneholder 26,8 g natriumklorid (vanlig salt). Dette svarer til 77,7 prosent av alle salter som er løst i havvannet.

Store mengder natriumklorid, som har kjemisk formel NaCl, forekommer i saltleier som består hovedsakelig av fast natriumklorid dekket med et lag av kalium- og magnesiumsalter. De var opprinnelig løst i havet, men ved endringer i jordskorpen har noe av vannet blitt avstengt fra resten av havet og vannet har tørket inn.

Et annet viktig natriummineral er chilesalpeter (natriumnitrat), NaNO₃.

Natriummetall fremstilles ved elektrolyse av smeltet natriumklorid. Natrium dannes ved katoden (som er laget av jern) og klorgass ved anoden (som er av grafitt). Man kan også fremstille metallet ved å redusere natriumhydroksid med karbon eller ved å spalte natriumcyanid, NaCN, ved oppvarming.

I fuktig luft ved romtemperatur reagerer natrium raskt og får en matt, grå overflate av natriumhydroksid. Det må derfor oppbevares beskyttet mot luft, for eksempel på flasker under petroleum eller i lufttette beholdere.

Fordi metallet har lavere tetthet enn vann, flyter det på vann. Samtidig reagerer det raskt med vannet og smelter på grunn av varmen som utvikles i reaksjonen beskrevet med denne reaksjonsligningen:

2Na(s) + 2H₂O(l) → 2Na⁺(aq) + 2OH⁻(aq) + H₂(g)

Når temperaturen i vannet stiger til over 40 °C, antennes hydrogengassen.

Ved oppvarming i luft brenner natrium med en intens gul flamme til natriumperoksid, Na₂O₂(s). Alle flyktige natriumforbindelser farger ikke-lysende flammer sterkt gule. Denne flammereaksjonen brukes til påvisning av natrium. Spektroskopisk skyldes den gule fargen en dobbeltlinje i linjespekteret ved 589,0 og 589,6 nm.

Natriumionet er fargeløst og bidrar ikke til fargen på natriumsalter. Se artikler for de enkelte forbindelser.

Natriummetall er et kraftig reduksjonsmiddel og kan redusere de fleste metallklorider og mange metalloksider til frie metaller. Også i organisk kjemisk industri er det et viktig reduksjonsmiddel i tallrike organiske synteser.

Natriummetall brukes også til fremstilling av natriumforbindelser som natriumperoksid, natriumamid, NaNH₂(s), natriumhydrid, NaH(s), natriumcyanid, NaCN og annet. Mange natriumforbindelser, for eksempel natronlut, soda, vannglass, koksalt, såper med mer, spiller en viktig rolle både i industrien, i laboratorier og i husholdninger.

Natriummetall har en meget god varmeledningsevne, og natrium og legeringer av natrium og kalium benyttes som kjølemedium under spesielle forhold og brukes blant annet i formeringsreaktorer. Natrium har også god elektrisk ledningsevne, og spesielle kabler der natrium er innkapslet i polyetenrør brukes som leder av høyspent strøm.

Natriumamalgam, som er en legering mellom natrium og kvikksølv, brukes ved fremstilling av natriumhydroksid ved kvikksølvprosessen. Natrium blir også anvendt i belysningsteknikken i natriumdamplamper for vei- og gatebelysning.

Natrium er livsnødvendig for mennesker og høyerestående dyr. Sammen med kalium regulerer det sammensetningen av kroppsvæskene.

Alt i alt inneholder kroppen omtrent like mange natrium- og kaliumioner, hovedsakelig i form av klorider, hydrogenkarbonater og fosfater. Mens kaliumionene er dominerende i cellevæskene, befinner det meste av natriumionene seg i de ekstracellulære væskene.

Denne forskjellen i natrium/kaliumforholdet er bestemmende for utvekslingen av natrium/kaliumioner gjennom cellemembranene. Den virker regulerende på det osmotiske trykket og membranpotensialene, og dermed på den sammenhengende overføringen av nerveimpulser og andre elektrofysiologiske funksjoner.

Natriummangel kan oppstå ved sterk svette og annet tap av kroppsvæske. Mangelen merkes først ved tørst, så følger slapphet, uvelhet, krampe og i ekstreme tilfeller død. Symptomene lar seg lett fjerne ved tilførsel av koksalt. Mennesker og dyr som hovedsakelig lever av plantekost, kan risikere natriummangel og trenger derfor ekstra salttilskudd.

Noen natriumforbindelser er giftige. Natriumkromat, som anvendes til fremstilling av kromfarger, er et av de mest akutt-giftige metallsaltene, og fører blant annet til alvorlige nyreskader bare få timer etter at en person eller et forsøksdyr har svelget små doser. Kromsaltet er også kreftfremkallende og mutagent.

Planter trenger vanligvis bare små mengder natrium; større mengder finnes bare i hav- og strandplanter.

Stoffer som i dag er kjent som kaliumsalter og natriumsalter var kjente og i bruk fra oldtiden. De gikk under forskjellige navn, og fordi de hadde lignende kjemiske egenskaper, tok det tid før man greide å skille mellom kalium- og natriumsalter.

Den tyske kjemikeren Martin Heinrich Klaproth var den første til å skille mellom karbonatene av natrium og kalium. Han kalte stoffet fra planteriket kali og stoffet fra mineralriket natron. I 1807 lyktes det den britiske kjemikeren Humphry Davy å fremstille et metall ved elektrolyse av kaustisk soda. Han hevdet at dette var et grunnstoff, og han kalte det sodium, fra soda. Da den tyske kjemikeren Ludwig Wilhelm Gilbert (1769–1824) omtalte Davys oppdagelse, kalte han grunnstoffet natrium fra Klaproths natron. Da Berzelius i 1813 foreslo kjemiske symboler for grunnstoffene, foreslo han først So etter sodium, men byttet symbolet til Na for natrium året etter.

Sodium er fortsatt det offisielle navnet på grunnstoffet i engelsk og fransk, mens på andre språk kalles grunnstoffet natrium.

• natrium – fysiologi
• natriumklorid
• natron
• alkalimetallene
• grunnstoff
• periodesystem
• metall