Sodyum metal mi yoksa metal olmayan mı? İkinci seçeneğe inanmak hatadır. Sodyum, periyodik tabloda atom numarası 11'de görünen yumuşak, gümüşi beyaz bir metaldir.
Üstelik bu (veya daha doğrusu bileşikleri) eski çağlardan beri biliniyor! İncil'de bile temizlik ürünlerinde sodyumun bir bileşen olduğundan bahsedilir. Ancak bu ilginç de olsa tarihi bir nottur. Şimdi bu elementin özelliklerinden ve diğer özelliklerinden bahsetmeye değer.
Fiziki ozellikleri
Peki “Sodyum metal midir, ametal midir?” sorusunun cevabı. çok açık. Sadece bu maddeye bakarak bile her şeyi anlayabilirsiniz. Bu arada gümüşi beyaz bir renge sahip olmasına rağmen ince katmanlar halinde menekşe tonuna sahip olduğu açıktır.
Bu çok plastik bir maddedir. Yumuşak metaller fazla çaba harcamadan dövülebilen ve aynı zamanda süneklik ve eriyebilirlik ile karakterize edilen metallerdir. Ancak sodyumla ilgili olarak bu kelime tam anlamıyla uygulanabilir. Bıçakla zahmetsizce kesilebilir. Bu arada, yeni bir kesim çok parlak parlıyor. Diğer özellikler şunları içerir:
- Yoğunluk. Normal koşullar altında - 0,971 g/cm³.
- Erime ve kaynama noktaları sırasıyla 97,81 °C ve 882,95 °C'dir.
- Molar ısı kapasitesi - 28,23 J/(K.mol).
- Füzyon ve buharlaşmanın spesifik ısısı sırasıyla 2,64 kJ/mol ve 97,9 kJ/mol'dür.
- Molar hacim - 23,7 cm³/mol.
Basınç altında sodyumun (Na) kırmızıya ve şeffafa dönüştüğünü belirtmekte fayda var. Bu haliyle bu metal yakut'a çok benzer.
Oda sıcaklığına koyarsanız kübik simetride kristaller oluşturur. Ancak sıcaklığı -268 °C'ye düşürdüğünüzde metalin nasıl altıgen faza dönüştüğünü görebilirsiniz. Neden bahsettiğimizi anlamak için grafiti hatırlamanız yeterli. Bu altıgen kristalin en iyi örneğidir.
Oksidasyon ve yanma
Artık sodyumun (Na) kimyasal özelliklerine geçebiliriz. Bu alkali metal havaya maruz kaldığında kolayca oksitlenir. Sonuç olarak sodyum oksit (Na2O) oluşur. Renksiz kübik kristallere benziyor. Bu, sentez sürecinde reaktif olarak kullanılan, tuz oluşturan ikili inorganik bir maddedir. Sodyum hidroksit ve diğer bileşiklerin yapımında kullanılır.
Bu nedenle metali oksijene maruz kalmaktan korumak için gazyağı içinde depolanır.
Ancak yanma sırasında sodyum peroksit (Na202) oluşur. Isı salınımının eşlik ettiği su ile kuvvetli etkileşim ile karakterize edilen beyaz-sarı kristallere benziyorlar. Na 2 O 2 ipek, yün, kumaş, saman, viskon ve odun hamurunun ağartılmasında kullanılır.
Su ile reaksiyonlar
Gümüşi beyaz yumuşak metal sodyum da H2O ile başarılı bir şekilde etkileşime girer. Su ile reaksiyonu çok şiddetlidir. Bu sıvıya konulan küçük bir sodyum parçası yüzeye çıkar ve oluşan ısı nedeniyle erimeye başlar. Sonuç olarak, su yüzeyinde farklı yönlerde hızla hareket eden beyaz bir topa dönüşür.
Bu çok muhteşem reaksiyona hidrojenin salınması eşlik ediyor. Böyle bir deney yapılırken alev alabileceği için dikkatli olunmalıdır. Ve her şey aşağıdaki denkleme göre gerçekleşir: 2Na + 2H 2 O → 2NaOH + H 2.
Ametallerle etkileşimler
Sodyum bir metaldir, aynı zamanda güçlü bir indirgeyici madde olarak da adlandırılabilir. Ancak diğer alkali maddeler gibi. Bu nedenle karbon, iyot ve radyoaktif radon, kripton, neon, ksenon, argon ve helyum dahil soy gazlar dışındaki birçok metal olmayan maddeyle güçlü bir şekilde reaksiyona girer. Bu tür reaksiyonlar şuna benzer: 2Na + Cl 2 → 2NaCl. Veya işte başka bir örnek: 2Na + H 2 → 250-450 °C 2NaH.
Sodyumun lityumdan daha aktif olduğunu belirtmekte fayda var. Prensip olarak nitrojenle reaksiyona girebilir, ancak çok zayıftır (parlak deşarjda). Bu etkileşim sonucunda sodyum nitrür adı verilen kararsız bir madde oluşur. Bunlar suyla reaksiyona giren ve ısıtıldığında ayrışan koyu gri kristallerdir. Aşağıdaki denkleme göre oluşturulurlar: 6Na + N 2 → 2Na 3 N.
Asitlerle reaksiyonlar
Ayrıca sodyumun kimyasal özellikleri hakkında konuşarak listelenmeleri gerekir. Bu madde seyreltik asitlerle sıradan bir metal gibi reaksiyona girer. Şuna benzer: 2Na + 2HCl → 2NaCl + H2.
Sodyum, oksidatif reaksiyonlarla karakterize edilen konsantre maddelerle farklı şekilde etkileşime girer; bu tür reaksiyonlara indirgeme ürünlerinin salınması eşlik eder. İşte bir formül örneği: 8Na + 10NHO3 → 8NaNO3 + 3H2O.
Alkali metal sodyumun,% 10'luk bir çözeltisi herkes tarafından amonyak olarak iyi bilinen sıvı amonyak (NH3) içinde kolayca çözündüğünü de belirtmekte fayda var. Denklem şuna benzer: Na + 4NH3 → - 40°C Na 4. Bu reaksiyon sonucunda mavi bir çözelti oluşur.
Metal aynı zamanda gaz halindeki amonyakla da etkileşime girer, ancak ısıtıldığında. Bu reaksiyon şuna benzer: 2Na + 2NH3 → 35 · 0°C 2NaNH2 + H2.
Diğer bağlantılar
Sodyumun temel özelliklerini sıralarken, normal koşullar altında beyaz-gümüş ağır bir sıvı olan ve bir metal olan benzersiz bir element olan cıva ile etkileşime girebileceğini de belirtmekte fayda var.
Bu reaksiyon sonucunda bir alaşım oluşur. Tam adı sodyum amalgamdır. Bu madde indirgeyici madde olarak kullanılır, özellikleri saf metalden daha yumuşaktır. Potasyumla ısıtırsanız sıvı bir alaşım elde edersiniz.
Bu metal aynı zamanda taç eterler olarak adlandırılan makroheterosiklik bileşiklerde de çözülebilir, ancak yalnızca organik çözücülerin varlığında çözülebilir. Bu reaksiyonun sonucunda bir alkali (tuz, güçlü bir indirgeyici madde) veya bir elektrit (mavi bir çözücü) oluşur.
Halojen-karbon maddeleri olan alkil halojenürlerin aşırı sodyum ile organosodyum bileşikleri verdiğini de söylememek mümkün değildir. Havada genellikle kendiliğinden tutuşurlar. Ve suda patlarlar.
Başvuru
Sodyumun özellikleri ve özellikleri onun endüstride, metalurjide ve preparatif kimyada güçlü bir indirgeyici madde olarak yaygın şekilde kullanılmasına olanak tanır. Ayrıca bu madde şunları içerir:
- Organik çözücülerin kurutulmasında.
- Sülfür-sodyum pillerin üretiminde.
- Kamyon motorlarının egzoz valflerinde. Sıvı soğutucunun rolünü oynar.
- Yüksek akımlar için tasarlanmış elektrik kablolarının imalatında.
- Sezyum, rubidyum ve potasyum içeren alaşımlarda. Bu maddelerle birlikte sodyum, nükleer reaktörlerdeki hızlı nötronlar için kullanılan yüksek verimli bir soğutucu oluşturur.
- Gaz deşarjlı lambalarda.
Ve bunlar uygulama alanlarından sadece birkaçı. Ancak dünyadaki en yaygın madde sodyum klorürdür. Sofra tuzu olduğundan hemen hemen her evde bulunur.
Ayrıca yerkabuğunun %2,6 oranında sodyumdan oluştuğunu da söylemeden geçemeyeceğiz. Genel olarak ise doğada en çok bulunan elementler sıralamasında 7., en çok bulunan metaller sıralamasında ise 5. sırada yer almaktadır. Sodyumun kimyasal olarak aktif olması nedeniyle doğada saf haliyle bulunması imkansızdır, ancak sülfat, karbonat, nitrat ve klorür formunda büyük miktarlarda bulunur.
Biyolojik rol
Yani, "Sodyum metal midir yoksa metal olmayan mıdır?" konusundaki tüm temel bilgiler söylendi. Son olarak bu maddenin biyolojik rolü hakkında birkaç söz.
Sodyum herhangi bir canlı organizmanın ayrılmaz bir parçasıdır. İnsan bir istisna değildir. İşte rolleri:
- Ozmotik basıncı korur.
- Karbondioksiti taşır.
- Su dengesini normalleştirir.
- Glikozun, amino asitlerin, anyonların hücre zarlarından taşınmasını teşvik eder.
- Potasyum iyonlarıyla değişimi aksiyon potansiyelinin oluşumunu etkiler.
- Protein metabolizmasını olumlu etkiler.
- Hidrasyon sürecinde yer alır.
Sodyum hemen hemen tüm ürünlerde bulunur. Ancak ana kaynakları tuz ve kabartma tozudur. D vitamini bu maddenin emilimini artırır.
Sodyum eksikliği oluşmaz ancak oruç sırasında yetersiz miktarda tüketmekten kaynaklanan sorunlar ortaya çıkabilir. Bu, kilo kaybı, kusma, monosakaritlerin bozulmuş emilimi ve gastrointestinal sistemde gaz oluşumu ile doludur. Özellikle ağır vakalarda nevralji ve kasılmalar meydana gelir. Bu nedenle vücudunuzu şiddetli açlığa maruz bırakmamak daha iyidir.
19. yüzyılın başları sodyum sodyum denir. Bu isim, metali alkaliden ayırmayı başaran Humphry Davy tarafından elemente verilmiştir. Kimyager onu hafifçe nemlendirdi ve elektrolize tabi tuttu. Wilhelm Hilbert, Humphrey tarafından keşfedilen elementin adının değiştirilmesini önerdi.
Bu ünlü "Fizik Yıllıkları" nın yazarıdır. Bilim adamı sodyuma sodyum demeye başladı. Çalışma Jens Berzelius tarafından sürdürüldü. Kısaltmayı İsveçli bir kimyager tanıttı sodyum. Bir sonraki materyalimiz bu metalin özellikleri ve insanların hayatındaki rolüyle ilgili.
Sodyumun kimyasal ve fiziksel özellikleri
Öğe, 11. sırayı işgal eden 1. grubun ana alt grubuna dahil edilir. Kolondaki tüm metaller alkalidir, dolayısıyla sodyum. su onunla reaksiyona girer. Kostik bir alkali oluşur. Gruptaki metallerin bir diğer ortak özelliği ise atomun dış yörüngesinde yalnızca 1 elektronun bulunmasıdır.
Bu, sodyumu güçlü bir indirgeyici madde yapar. Bir element kolayca dış düzeydeki bir elektronu bağışlayarak oksidasyon durumunu artırır. Atom bir önceki seviyenin tamamlanmış kabuğuna gelir.
Doğada saf metalin bulunmamasının nedeni aktivitenin azalmasıdır. Yalnızca bağlantıları bulabilirsiniz. Bu yüzden, sodyum klorit- Bu sofra tuzu. Sodyum karbonat- karbonat. Yani metalin başlangıçta sodyum olarak adlandırılması boşuna değildi.
Neter olarak da adlandırılabilir. Bu madde Eski Ahit'te bu isim altında yer almaktadır. İnsanlar bunu Paleolitik çağlarda, yani yaklaşık 6.000 yıl önce kullanmaya başladılar.
En enerjik sodyum etkileşime girer sadece suyla değil, aynı zamanda metal olmayan tüm maddelerle de. Aktif bir indirgeyici maddeden hassas bir tane elde etmek için 11. element ile birleştirilir. Bir amalgam oluşur.
Aksine, sodyumun saldırganlığını arttırmak gerekiyorsa, ona oksijen eklenir. Sonuç, güçlü bir oksitleyici ajan olan peroksittir. Atmosferinde çoğu madde tutuşur.
Zorluk ve “karakter” sodyum hidroksit. Kostik denir. Bileşik kumaşları, cildi ve diğer organik maddeleri ve esas alınarak yapılan malzemeleri aşındırır. Doğru, havada sodyum hidroksit Karbondioksiti yakalayıp nötralize ederek karbonata dönüşür.
Humphry Davy izolasyonu başardığında saf sodyum, dünya onun dışarıdan nasıl biri olduğunu öğrendi. Metal gümüşi beyazdır. İnce bölümlerin mor bir tonu vardır. Sodyum formülü yumuşak ve esnek olmasını sağlar.
Normal bir bıçakla kesilebilir ve bıçağın kayan yüzeyinde parlar. Elementin düşük bir erime noktası vardır - 97 derece. Sodyum Santigrat ölçeğine göre 883 derecede kaynar.
Saf metal akımı ve ısıyı iyi iletir ve çok yoğun değildir. 11. elementin göstergesi birden küçüktür. Bu, biyolojik süreçlerde sodyumun ağırlığını azaltmaz.
Metal hem bitki hem de hayvan dokularında bulunur. Evet insan vücudunda sodyum çözeltisi– kan plazmasının, sindirim sisteminin ve lenflerin bir kısmı.
Örneğin ozmotik basınç tam olarak 11. element tarafından korunur. Sadece doğa tarafından değil, insan tarafından da kullanıldı. Sodyum kütlesiörneğin endüstriyel amaçlar için kullanılır. Hangi? Bir sonraki bölümde bunun hakkında konuşacağız.
Sodyum uygulamaları
Doğada element yalnızca bir kararlı izotopla temsil edilir. Kütle numarası 23'tür. Yapay koşullar altında 15 izotop daha oluşturulmuştur. Kararlı değiller, çoğu birkaç dakika içinde yok oluyor. İstisna: - 22. ve 24. Na.
Bu izotopların yarı ömürleri önemlidir. İlki 2,5 yıl sürüyor, aktif olarak pozitron yayıyor ve bilime hizmet ediyor. Saniyenin yarı ömrü 15 saattir. İlaç servisi yapmaya ve lösemi hastalarına yardım etmeye yetecek kadar.
Nükleer enerji alanında sodyum soğutucu haline geldi. Elementin erime ve kaynama noktaları arasındaki "hızlanma" faydalı oldu. 800 santigrat derecelik bir aralık, örneğin nükleer denizaltıların enerji devrelerinin alkali metalle doldurulmasına olanak tanır. Sodyum ısı alır reaktörden kaynatılmadan çıkarılır.
Reaktör ile buhar jeneratörü arasında sıvı metalin sirkülasyonu sayesinde sıcaklığın makul sınırlar içerisinde tutulması mümkündür. İkincisinde olur sodyum soğutma, su buharlaşır. Böylece türbini yüksek basınçlı buhar enerjisiyle döndürdüğü ortaya çıkıyor.
Saf element metalurjide de faydalıdır. Bunda nasıl bir rol oynuyor? sodyum? Talimatlar Uygulama şu şekildedir: metal, kurşun bazlı alaşımları güçlendirir. 11. elementin yaklaşık %1,5’u yeterlidir. Diğer metallerin alaşımlarına da sodyum eklenir. Artık elde edilen güç değil, karışımların refrakterliğidir.
Ürünler arasında tellerden bahsetmeye değer. Sodyum satın alçünkü onların üretimi normalden daha karlı. 11. element elektriği 3 kat daha kötü iletir. Ancak alkali metal 9 kat daha hafiftir.
Bu argüman sanayicileri yüksek akımlar için sodyum otobüslerine yönelmeye zorladı. İnce teller sıradan bakırdan yapılmaya devam etti.
Şimdi rol hakkında sodyum bileşikleri. Peroksit sadece maddeleri tutuşturmakla kalmaz, aynı zamanda kumaşları da beyazlatabilir. Petrol işçilerinin 11. metal hidroksite ihtiyacı vardır. Bileşik sıvı işleme ürünlerini arındırır. Katı deterjan üretimi için hidroksit de satın alınır. Kostik madde olmadan içlerindeki yağların sabunlaştırılması mümkün değildir.
Buna paralel olarak kokusuz beyaz toz da tekstil üretiminde kullanılmaktadır. İşte bahis açık sodyum klorür çözeltisi. Ürün hem yazı kağıtlarını hem de kumaşları hafifletebilir. Reaktife halk arasında ağartıcı denir.
Sodyum tetraborat kandidiyaz ve diğer vajinal enfeksiyonlar için bir tedavi haline geldi. Sülfasil sodyum– gözlerdeki konjonktivit ve diğer inflamatuar süreçlere yardımcı olan bir ilaç. Tuz zehirlenmesi ve vücudun genel zehirlenmesi için bir panzehir sodyum tiyosülfat.
Gıda, halk arasında mide yanmasına çare olarak bilinir. Sodyum bikarbonat– mide asidini nötralize eden bir alkali. 11. element kabızlık için de kullanılır. yardımcı olur sodyum sülfat.
Tıp alanının yanı sıra, element kozmetolojide de değerlendirilmektedir. Sodyum asit- hyaluronik asitten başka bir şey değil. Genç cildi korur. Enjeksiyonlar genellikle nazolabial kıvrımlara ve kırışıklıklara yapılır. Asit onları doldurur. Gençlikte hyaluronat vücut tarafından üretilir, ancak yaşlandıkça süreç yavaşlar. İlacın dışarıdan verilmesi gerekiyor.
Resimde sodyum içeren gıdalar görülmektedir
İlk takdir eden insanlık oldu sodyum tuzları. Ancak 21. yüzyılda metalin siyanür formunun cazibesini öğrendiler. Benimkine yardım ediyor. Mücevher sodyum siyanürde eritilir. Doğru, diğer bazı kompozit cevherler de sıvı forma geçiyor.
Bununla birlikte, altını karmaşık bir eriyikten ayırmak, katı kütlelerden ayırmaktan daha kolaydır. Son aşamada “bağlanırlar” ve... değerli metal çıkarılır.
Sodyum ekstraksiyonu
Saf bir elemente ihtiyaç duyulursa sıradan sofra tuzundan çıkarılır. Mevduatları tüm kıtalarda bulunur. Yeterli kaynak yoksa denizlerin suları tuz deposudur. Arasından seçim yapın sodyum klorit eriterek ve ardından elektrolizle başarılı olur. Katotlar demir veya bakırdan yapılır. Anotlar adresinden satın alınır.
Tuza sodyum florür ve potasyum klorür eklenir. Hammaddelerin yumuşama sıcaklığını 800'den 500 santigrat dereceye düşürürler. Bu, buharlaşma yoluyla sodyum kaybını azaltır. Yöntem iki kat faydalıdır çünkü 11. elementle aynı anda saf klor da çıkarılır.
Sodyum fiyatı
Öğenin maliyeti satın alınan şeye bağlıdır Sodyum hidroksit çözeltisi, saf metal, onun sülfatı veya başka bir bileşiği. Fiyat etiketi aynı zamanda örneğin bir ilacın parçası olarak mı yoksa ayrı olarak mı satın alındığına da bağlıdır. Sodyumun pek çok kullanım alanı, yüzlerce, binlerce üreticisi bulunmaktadır.
Herkesin kendi ihtiyaçları vardır. Tuz gibi bazı maddeler neredeyse hazır biçimde kolayca elde edilir. Kilogram başına yaklaşık 10-20 rubleye mal oluyor. Diğer sodyum bileşiklerinin sentezlenmesi gerekir, bu da maliyetlerini artırır.
Öyle ya da böyle insanlık 11. elementin sağladığı faydaların bedelini ödemeye hazır. Madenciliği aktif ve görünüşe göre azalmayacak.
Sodyum ve bileşikleri eski çağlardan beri insanlar tarafından bilinmektedir. Muhtemelen en popüler ve en iyi bilinen bileşik, daha çok sofra tuzu olarak bilinen sodyum klorürdür. Sofra tuzu hemen hemen her yemeğin vazgeçilmez bir bileşenidir. Bilim adamlarına göre insanlar birkaç bin yıl önce sofra tuzu yemeye başladı.
Bir diğer popüler bileşik ise sodyum karbonattır. Sodyum karbonat, herhangi bir mağazada satılan normal sodadır. Bu madde aynı zamanda insanlar tarafından eski çağlardan beri deterjan olarak da kullanılmaktadır. Bu nedenle insanlar onlarca ve yüzlerce yıldır her gün sodyum ve bileşiklerine maruz kalmaktadır. Sodyum, hem metalik hem de metalik olmayan elementlerle kolayca reaksiyona girerek endüstride yaygın olarak kullanılan alaşımlar ve bileşikler oluşturur. Bu metalin özelliklerine ve özelliklerine daha yakından bakalım.
Sodyumun özellikleri
Fiziki ozellikleri
Sodyum, bıçakla kolayca kesilebilen yumuşak, esnek bir metaldir. Gümüşi beyaz bir renge ve karakteristik metalik bir parlaklığa sahiptir. Metal ısıyı ve elektriği iyi iletir. Sodyum atomları bir metal bağıyla bağlanır.
Kimyasal özellikler
Diğer kimyasal elementlerle reaksiyona girdiğinde sodyum atomları kolaylıkla değerlik elektronlarından vazgeçer. Bu durumda sodyum atomları pozitif yüklü iyonlara dönüşür.
- Sodyum açık havada çok çabuk oksitlenir. Bu nedenle metal genellikle gazyağı içinde depolanır.
- Oksijende yandığında sodyum peroksit (Na 2 O 2) bileşiğini oluşturur.
- Sodyum ısıtıldığında hidrojenle reaksiyona girerek bir hidrit (2NaH) oluşturur.
- Sodyum kükürt, porselen ve diğerleri gibi metal olmayan maddelerle oldukça kolay reaksiyona girer.
- Sodyum ayrıca metallerle reaksiyona girebilir. Bu, imalat ve endüstride yaygın olarak kullanılan çeşitli alaşımlar üretir.
- Sodyum suyla şiddetli reaksiyona girer.
Doğada sodyum bulunması
Sodyum, Dünya'da en çok bulunan elementler listesinde yedinci sırada yer almaktadır. Sodyum aynı zamanda en yaygın beşinci metaldir. Metaller arasında sodyumdan daha sık bulunan metaller alüminyum, demir, kalsiyum ve magnezyumdur.
Sodyum doğada saf haliyle oluşmaz. Bunun nedeni sodyumun yüksek kimyasal aktivitesidir. Element doğada klorür, karbonat, nitrat, sülfat ve diğer tuzlar halinde bulunur.
Sodyum doğada nerede bulunur?
İlk olarak, yer kabuğunda oldukça yüksek bir sodyum içeriği kaydedilmiştir. Maddenin oranı yaklaşık %2,6'dır.
İkincisi, sodyum ve bileşikleri eski denizlerin buharlaştığı yerlerde büyük miktarlarda bulunur.
Sodyum ve bileşiklerinin biriktiği bir diğer yer ise okyanus sularıdır. Bilim insanları, Dünya Okyanusu'ndaki tuzun tamamının yaklaşık 19 milyon kilometreküp olduğunu hesapladı.
Sodyum canlılarda da az miktarda bulunur. Aynı zamanda hayvanlardaki sodyum içeriği bitkilere göre biraz daha yüksektir. Canlı organizmalardaki sodyum iyonları kritik bir işlevi yerine getirir: Sinir uyarılarının iletilmesini kolaylaştırırlar.
Sodyumun endüstride uygulanması
Sodyum birçok endüstride yaygın olarak kullanılmaktadır: kimya, metalurji, nükleer, gıda, hafif ve diğer endüstriler.
Kimya endüstrisinde sodyum, çeşitli deterjan ve temizlik ürünleri, gübre ve antiseptiklerin üretiminde kullanılır.
Metalurjide sodyum, toryum, uranyum, titanyum, zirkonyum ve diğer bileşikler gibi diğer maddelerin üretilmesi sürecinde kullanılır. Sodyum bu tür reaksiyonlarda indirgeyici madde olarak görev yapar.
Sodyum nükleer enerjide de yaygın olarak kullanılmaktadır. Sodyum ve alaşımları soğutucu olarak kullanılır.
Hafif sanayide sodyum, deri işlemede yaygın olarak kullanılmaktadır.
Sodyum gıda endüstrisinde önemli bir elementtir. Sofra tuzu olarak daha iyi bilinen sodyum klorür, belki de en yaygın gıda katkı maddesidir ve onsuz hiçbir yemek hazırlanamaz.
Sodyum, D.I. Mendeleev tarafından kimyasal elementlerin periyodik tablosunun üçüncü periyodunun ilk grubunda yer alan basit bir maddedir. İnce tabakalara bölündüğünde menekşe rengine sahip, çok yumuşak, gümüşi bir alkali metaldir. Sodyumun erime noktası suyun kaynaması için gerekli olanın hemen altındadır ve kaynama noktası 883 santigrat derecedir. Oda sıcaklığında yoğunluğu 0,968 g/cm3'tür. Düşük yoğunluğu nedeniyle gerektiğinde normal bir bıçakla sodyum kesilebilir.
Sodyum gezegenimizde çok yaygındır: çeşitli bileşikleri burada hem denizde hem de göreceli olarak büyük miktarlarda bulunan yer kabuğunda ve birçok canlı organizmada bulunabilir, ancak canlı doğada saf haliyle bulunmaz. inanılmaz yüksek aktivitesi nedeniyle. Sodyum, normal insan yaşamı için gerekli olan temel mikro elementlerden biridir - bu nedenle vücuttan doğal kaybını yenilemek için yaklaşık 4-5 gram bileşiğinin klor ile tüketilmesi gerekir - yani. normal sofra tuzu.
Tarihte sodyum
Eski Mısır'dan beri insanoğlunun çeşitli sodyum bileşikleri bilinmektedir. Mısırlılar, çeşitli günlük ihtiyaçlar için tuzlu Natron Gölü'nden sodyum içeren sodayı aktif olarak kullanan ilk kişilerdi. İncil'de sodyum bileşiklerinden deterjanın bir bileşeni olarak bahsedilmişti, ancak sodyum ilk kez saf haliyle 1807'de İngiliz kimyager Humphrey Davy tarafından türevleriyle yapılan deneyler sırasında elde edildi.
Sodyum başlangıçta Arapça baş ağrısı anlamına gelen kelimeden türetilen sodyum olarak adlandırıldı. "Sodyum" kelimesi Mısır dilinden alınmıştır ve modern tarihte ilk kez İsveç Hekimler Derneği tarafından soda içeren mineral tuzları tanımlamak için kullanılmıştır.
Sodyumun kimyasal özellikleri
Sodyum aktif bir alkali metaldir; Havayla temas ettiğinde çok hızlı bir şekilde oksitlenir ve gazyağı içinde saklanması gerekir; sodyum ise çok düşük bir yoğunluğa sahiptir ve genellikle yüzeyinde yüzer. Çok güçlü bir indirgeyici madde olan sodyum, çoğu metal olmayan maddeyle reaksiyona girer ve aktif bir metal olduğundan, kullanımıyla reaksiyonlar genellikle çok hızlı ve şiddetli gerçekleşir. Örneğin, suya bir parça sodyum koyarsanız, aktif olarak tutuşmaya başlar ve bu da sonuçta bir patlamaya yol açar. Ateşleme ve oksijenin açığa çıkması, sodyum ve türevleri diğer birçok maddeyle reaksiyona girdiğinde meydana gelir, ancak seyreltik asitlerle sıradan bir metal gibi reaksiyona girer. Sodyum soy gazlar, iyot ve karbonla reaksiyona girmez ve ayrıca nitrojenle çok zayıf reaksiyona girerek koyu gri kristaller - sodyum nitrür formunda oldukça kararsız bir madde oluşturur.
Sodyum uygulamaları
Sodyum esas olarak kimya endüstrisinde ve metalurjide kullanılır; burada kimyasal özellikleri nedeniyle çoğunlukla indirgeyici bir madde olarak kullanılır. Aynı zamanda eter ve benzeri gibi organik çözücüler için kurutucu olarak da kullanılır; Muazzam gerilimlere dayanabilen tellerin üretimi için. Aynı bölgede özgül enerjisi yüksek olan sodyum-kükürt pillerin üretiminde ana bileşen olarak sodyum kullanılmaktadır. daha az yakıt tüketimi. Bu tür pillerin ana dezavantajı, yüksek çalışma sıcaklığı ve buna bağlı olarak bir kaza durumunda tutuşma ve sodyumun patlaması riskidir.
Sodyumun başka bir uygulama alanı, birçok sodyum türevinin, çeşitli karmaşık ilaçların yanı sıra antiseptiklerin oluşturulmasında reaktifler, ara maddeler ve yardımcı maddeler olarak kullanıldığı farmakolojidir. Bir sodyum klorür çözeltisi, insan kan plazmasına nispeten benzerdir ve vücuttan hızla atılır, bu nedenle kan basıncını korumak ve normalleştirmek gerektiğinde kullanılır.
Günümüzde bazı sodyum bileşikleri beton ve diğer yapı malzemelerinin üretiminde önemli bir bileşendir. Sodyum türevi bileşenler içeren malzemelerin kullanımı sayesinde düşük sıcaklıklarda inşaat işlerinde kullanılabilirler.
Sodyumun bolluğu ve endüstriyel üretiminin kolaylığı nedeniyle oldukça düşük bir maliyeti vardır. Bugün, ilk elde edildiği zamankiyle aynı şekilde, sodyum içeren çeşitli kayaların güçlü bir elektrik akımına maruz bırakılmasıyla üretiliyor. Bu sayede birçok sanayi dalındaki gerekliliğin yanı sıra üretim hacimleri de artıyor.
Sodyum, D.I. Mendeleev tarafından oluşturulan periyodik element tablosunun ilk grubuna ait kimyasal bir elementtir.
Sodyumun atom numarası 11 olup atom ağırlığı 22,99’dur. Sodyum o kadar yumuşaktır ki bıçakla kesilebilir. Yoğunluğu (20°C'de) 0,968 g/cm3'tür. Yaklaşık 98°C'lik bir erime noktasına sahiptir; ve sodyumun kaynama noktası 883° C'dir.
Sodyum reaktif ve çok aktif bir elementtir; Açık havada saklandığında çok kolay oksitlenerek sodyum karbonat ve sodyum oksit hidrat oluşturur.
Sodyum, bilimde ve üretimde büyük teknik öneme sahip birçok metalle alaşımlar oluşturabilir. Sodyum ve alaşımları birçok endüstriyel sektörde yaygın olarak kullanılmaktadır. Kimya endüstrisinde sodyum, sodyum peroksit, tetraetil kurşun (Na - Pb alaşımı aracılığıyla), sodyum siyanür, sodyum hidrit, deterjanlar vb. üretmek için kullanılır.
Metalurji endüstrisinde sodyum, florür bileşiklerinden veya klorürlerinden toryum, uranyum, titanyum, zirkonyum ve diğer metallerin üretiminde indirgeyici madde olarak kullanılır. Sıvı formdaki sodyum ve potasyumlu alaşımları nükleer enerjide soğutucu olarak kullanılır.
Sodyumun doğadaki en yaygın kimyasal elementlerden biri olması şaşırtıcı değildir. Çeşitli tahminlere göre yer kabuğundaki içeriği% 2,27'ye ulaşıyor. Canlı organizmalarda bile %0,02'ye varan miktarlarda bulunur. Sodyum metaller grubuna ait olmasına rağmen yüksek kimyasal aktivitesi nedeniyle doğada saf halde bulunmaz. Çoğu zaman klorür NaCl (kaya tuzu, halit) ve ayrıca nitrat NaNO3 (güherçile), karbonat Na2CO3 NaHCO3 2H2O (trona), sülfat Na2SO4 10H2O (mirabilit), Na2B4O7 4H2O (kernit), tetraborat Na2B4O7 formunda bulunur. 10 H2O (boraks) ve diğer tuzlar. Doğal olarak okyanus suları büyük miktarda sodyum klorür rezervleri içerir.
Gıda endüstrisinde yemek pişirmek için çok gerekli olan sofra tuzu, kimya endüstrisinde mineral gübre ve antiseptik üretiminde, hafif sanayide ise deriyi işlemek için sodyum kullanılır. Aynı zamanda metalurji üretiminde, gaz deşarjlı lambaların imalatında da yaygın olarak kullanılır ve potasyum ile alaşım halinde soğutucu olarak kullanılır.
Bileşikleri (sodyum format ve sodyum florür) kullanılmadan günümüzde modern inşaat sektörünün gelişmesi imkansızdır; Yüksek kaliteli beton ve ondan yapılan çeşitli ürünlerin üretiminde hem antifriz maddesi hem de mükemmel bir plastikleştirici oldukları için inşaat işleri çok düşük sıcaklıklarda yapılabilir.
Sodyum sıklıkla soğutucu olarak kullanılır; nükleer tesislerin işletilmesinde nükleer enerjide sodyum ve potasyum alaşımı kullanılır. İndirgeyici madde olarak refrakter metallerin (zirkonyum, titanyum vb.) üretiminde, katalizör olarak ise sentetik kauçuk üretiminde ve organik sentezde kullanılır. Diğer sodyum bileşikleri de çok yaygın olarak kullanılmaktadır:
- sodyum hidroksit NaOH, petrol ürünlerinin saflaştırılmasında, suni elyaf üretiminde, kağıt, tekstil, sabun ve diğer endüstrilerde kullanılan kimya endüstrisinin en önemli üretim bileşenlerinden biridir;
- sodyum peroksit Na2O2 - kumaşların, ipeklerin, yünlerin vb. ağartılmasında kullanılır.
Sodyum, tüm asitlerle birlikte insan yaşamında ve neredeyse tüm endüstrilerde sıklıkla kullanılan tuzlar oluşturur:
- sodyum bromür NaBr - fotoğrafçılık ve tıpta;
- sodyum florür NaF - ahşap işlemede, tarımda, emaye üretiminde vb. için;
- soda külü (Na2CO3 sodyum karbonat) ve içme sodası (NaHCO3 sodyum bikarbonat) kimya endüstrisinin ana ürünleridir;
- sodyum dikromat Na2Cr2O7 - tanen ve güçlü bir oksitleyici madde olarak kullanılır (kromik karışım - konsantre sülfürik asit ve sodyum dikromat çözeltisi - laboratuvar cam eşyalarını yıkamak için kullanılır);
- sodyum klorür NaCl (sofra tuzu) - gıda endüstrisinde, teknolojide, tıpta, kostik soda, soda vb. üretimi için;
- sodyum nitrat NaNO3 (sodyum nitrat) - azotlu gübre;
- sodyum sülfat Na2SO4 - deri, sabun, cam, kağıt hamuru ve kağıt, tekstil endüstrilerinde vazgeçilmez;
- sodyum tiyosülfat Na2SO3 ile sodyum sülfit Na2SO4 - tıpta ve fotoğrafçılıkta vb. kullanılır.
- sodyum silikat NaSiO3 çözünür bir camdır;
Dünya pazarında sodyumun fiyatı yüksek değil. Bu durum, sodyum ve bileşiklerinin doğadaki çok geniş dağılımının yanı sıra, endüstriyel üretiminin nispeten ucuz yöntemleri nedeniyle ortaya çıkar. Saf metal formundaki sodyum, endüstriyel olarak erimiş sodyum hidroksit veya klorürden büyük bir elektrik akımı geçirilerek elde edilir. Günümüzde sodyum ve bileşiklerinin küresel tüketimi 100 milyon tonun üzerindedir ve buna olan talep her geçen yıl artmaktadır. Sodyumun kullanılmadığı bir sektöre isim vermek zordur.
