Читать онлайн «Большая Советская энциклопедия (На)». Страница 141

  Физические и химические свойства. При обычной температуре Н. кристаллизуется в кубической решётке, а = 4,28 . Атомный радиус 1,86 , ионный радиус Na+ 0,92 . Плотность 0,968 г /см 3 (19,7 °С), t пл 97,83 °С, t kип 882,9 °С; удельная теплоёмкость (20 °С) 1,23×103 дж /(кг ×К) или 0,295 кал /(г ×град ); коэффициент теплопроводности 1,32×102 вт /(м×К ) или 0,317 кал /(см ×сек ×град ); температурный коэффициент линейного расширения (20 °С) 7,1×10-5 удельное электрическое сопротивление (0 °С) 4,3·0-8 ом ×м (4,3·0-6 ом ×см ). Н. парамагнитен, удельная магнитная восприимчивость + 9,2×10-6 ; весьма пластичен и мягок (легко режется ножом).

  Нормальный электродный потенциал Н. 2,74 в ; электродный потенциал в расплаве — 2,4 в. Пары Н. окрашивают пламя в характерный ярко-жёлтый цвет. Конфигурация внешних электронов атома 3s1 ; во всех известных соединениях Н. одновалентен. Его химическая активность очень высока. При непосредственном взаимодействии с кислородом в зависимости от условий образуются окись Na2 O или перекись Na2 O2 — бесцветные кристаллические вещества. С водой Н. образует гидроокись NaOH и Н2 ; реакция может сопровождаться взрывом. Минеральные кислоты образуют с Н. соответствующие растворимые в воде соли, однако по отношению к 98—100%-ной серной кислоте Н. сравнительно инертен.

  Реакция Н. с водородом начинается при 200 °С и приводит к получению гидрида NaH — бесцветного гигроскопичного кристаллического вещества. С фтором и хлором Н. взаимодействует непосредственно уже при обычной температуре, с бромом — только при нагревании; с йодом прямого взаимодействия не наблюдается. С серой реагирует бурно, образуя натрия сульфид . Взаимодействие паров Н. с азотом в поле тихого электрического разряда приводит к образованию нитрида Na3 N, а с углеродом при 800—900 °С — к получению карбида Na2 C2 .

  Н. растворяется в жидком аммиаке (34,6 г на 100 г NH3 при 0 °С) с образованием аммиачных комплексов. При пропускании газообразного аммиака через расплавленный Н. при 300—350 °С образуется натрийамин NaNH2 — бесцветное кристаллическое вещество, легко разлагаемое водой. Известно большое число натрийорганических соединений, которые по химическим свойствам весьма сходны с литийорганическими соединениями, но превосходят их по реакционной способности. Применяют натрийорганические соединения в органическом синтезе как алкилирующие агенты.

  Н. входит в состав многих практически важных сплавов. Сплавы Na — К, содержащие 40—90% К (по массе) при температуре около 25 °С, — серебристо-белые жидкости, отличающиеся высокой химической активностью, воспламеняющиеся на воздухе. Электропроводность и теплопроводность жидких сплавов Na — К ниже соответствующих величин для Na и К. Амальгамы Н. легко получаются при введении металлического Н. в ртуть; при содержании свыше 2,5% Na (по массе) при обычной температуре являются уже твёрдыми веществами.

  Получение и применение. Основной промышленный метод получения Н. — электролиз расплава поваренной соли NaCI, содержащей добавки KCI, NaF, CaCl2 и др., которые снижают температуру плавления соли до 575—585 °С. Электролиз чистого NaCI привёл бы к большим потерям Н. от испарения, т.к. температуры плавления NaCI (801 °С) и кипения Na (882,9 °С) очень близки. Электролиз проводят в электролизёрах с диафрагмой, катоды изготовляют из железа или меди, аноды — из графита. Одновременно с Н. получают хлор . Сохранился и старый способ получения Н. — электролиз расплавленного едкого натра NaOH, который значительно дороже NaCI, однако электролитически разлагается при более низкой температуре (320—330 °С).

  Н. и его сплавы широко применяются как теплоносители для процессов, требующих равномерного обогрева в интервале 450—650 °С — в клапанах авиационных двигателей и особенно в ядерных энергетических установках. В последнем случае жидко-металлическими теплоносителями служат сплавы Na — К (оба элемента имеют малые сечения поглощения тепловых нейтронов, для Na 0,49 барн ); эти сплавы отличаются высокими температурами кипения и коэффициентами теплопередачи и не взаимодействуют с конструкционными материалами при высоких температурах, развиваемых в энергетических ядерных реакторах. Соединение NaPb (10% Na по массе) применяется в производстве тетраэтилсвинца—наиболее эффективного антидетонатора . В сплаве на основе свинца (0,73% Ca, 0,58% Na и 0,04% Li), применяемом для изготовления осевых подшипников ж.-д. вагонов, Н. является упрочняющей добавкой. В металлургии Н. служит активным восстановителем при получении некоторых редких металлов (Ti, Zr, Ta) методами металлотермии; в органическом синтезе — в реакциях восстановления, конденсации, полимеризации и др. О применении соединений Н. см. Натрия бромид , Натрия гидроокись , Натрия сульфат , Натрия хлорид , Натриевая селитра , Сода и др.

  Вследствие большой химической активности Н. обращение с ним требует осторожности. Особенно опасно попадание на Н. воды, которое может привести к пожару и взрыву. Глаза должны быть защищены очками, руки — толстыми резиновыми перчатками; соприкосновение Н. с влажной кожей или одеждой может вызвать тяжёлые ожоги.

  В. Е. Плющев.

Натрий в организме. Н. — один из основных элементов, участвующих в минеральном обмене животных и человека. Содержится главным образом во внеклеточных жидкостях (в эритроцитах человека около 10 ммоль /кг , в сыворотке крови 143 ммоль /кг ); участвует в поддержании осмотического давления и кислотно-щелочного равновесия , в проведении нервных импульсов (см. Мембранная теория возбуждения ). Суточная потребность человека в хлористом натрии колеблется от 2 до 10г и зависит от количества этой соли, теряемой с потом. Концентрация ионов Н. в организме регулируется в основном гормоном коры надпочечников — альдостероном . Несмотря на относительно высокое содержание Н. в тканях растений (около 0,01% на сырую массу), его роль в жизни растений изучена недостаточно. У галофитов (виды, произрастающие на сильно засоленных почвах) Н. создаёт высокое осмотическое давление в клеточном соке и тем самым способствует извлечению воды из почвы. См. также Водно-солевой обмен .

  И. Ф. Грибовская.

В медицине из препаратов Н. наиболее часто применяют натрия сульфат , хлорид NaCI (при кровопотерях, потерях жидкости, рвоте и т.п.), борат Na2 B4 O7 ×10H2 O (как антисептическое средство), гидрокарбонат NaHCO3 (как отхаркивающее средство, а также для промываний и полосканий при ринитах, ларингитах и др.), тиосульфат Na2 S2 O3 ×5H2 O (противовоспалительное, десенсибилизирующее и противотоксическое средство) и цитрат Na3 C6 H5 O7 ×51 /2 H2 O (препарат из группы антикоагулянтов ).

  Искусственно полученные радиоактивные изотопы 22 Na (период полураспада T 1/2 = 2,64 г.) и 24 Na (T 1/2 = 15 ч ) применяют для определения скорости кровотока в отдельных участках кровеносной системы при сердечно-сосудистых и лёгочных заболеваниях, облитерирующем эндартериите и др. Радиоактивные растворы солей Н. (например, 24 NaCI) используют также для определения сосудистой проницаемости, изучения общего содержания обменного Н. в организме, водно-солевого обмена, всасывания из кишечника, процессов нервной деятельности и в некоторых др. экспериментальных исследованиях.

  М. Д. Дорфман.

  Лит.: Ситтиг М., Натрий, его производство, свойства и применение, пер. с англ., М., 1961; Ullmanns Encykiopädie der technihen Chemie, 3 Aufl., Bd 12, Münch. — B., 1960: Реформатский И. А., Натрий, в кн.: Краткая химическая энциклопедия, т. 3, М., 1964; Рипан Р., Четяну И., Неорганическая химия, т. 1, пер. с рум., М., 1971; Проссер Л., Браун Ф., Сравнительная физиология животных, пер. с англ., М., 1967.

На'трия бикарбона'т, натрия гидрокарбонат, двууглекислый натрий, NaHCO3 , пищевая (или питьевая) сода .

На'трия броми'д, бромистый натрий, NaBr, соль; бесцветные кристаллы, плотность 3,20 г /см 3 , t пл 760 °С. Растворимость в воде (%): 48,6 (25 °С), 54,8 (100 °С); из водных растворов при обычной температуре кристаллизуется NaBr×2H2 O. Получают NaBr действием брома на растворы NaOH в присутствии восстановителей, либо обменной реакцией между Fe3 Br8 и Na2 CO3 . Применяют в производстве светочувствительных фотоматериалов (бромосеребряных плёнок и бумаги) и в медицине (успокаивающее и снотворное).