Натрий (Na)

[sodium] (от арабского натрун, греческое nitron — природная сода) — химический элемент; символ Na (лат. Natrium); атомный номер II, атомная масса 22,9898. Натрий — мягкий металл из группы щелочных, серебристо-белого цвета, быстро окисляющийся на воздухе; плотность 968 кг/м³; t_пл=97,8° С. Применяют как восстановитель при получении Ti, Zr, Та; вводят в сплавы, например, на основе Pb для их упрочнения.
элемент I группы Периодической системы, атомный номер 11, атомная масса 22,99. У натрия один стабильный изотоп ²³Na. Природные соединения Na (поваренная соль NaCl, сода Na₂CO₃) — известны с глубокой древности, но металл был получен английским химиком Г. Дэви в 1807 г. Na — типичный элемент верхней части земной коры, среднее содержание его в литосфере 2,5 мас. %. Известно 222 минерала Na, важнейшие из них — галит (поваренная соль), чилийская селитра, тенардит, мирабилит, трона. Na слабо задерживается на континентах и переносится реками в моря и океаны, где его среднее содержание 1,035 %. Na — серебристо-белый мягкий металл, кристаллизируется в ГЦК решетке (a = 428 пм), γ = 0,468 г/см³,t_пл = 97,83 °С, t_кип = 882,9 °С; С_{0 °С} = 1,2 Дж/(г•К), ρ_{0 °С} = 4,3 мкОм•см, α_{20 °С} = 7,4•10^-5К^-1. Во всех соединениях Na одновалентен. Его химическая активность очень высока: на воздухе поверхность быстро окисляется, при взаимодействии с кислородом в зависимости от условий образуются оксид Na₂O или пероксид Na₂O₂; с водой Na образует гидроксид NaOH и Н₂, реакция может сопровождаться взрывом. Na взаимодействует с Н, Cl, S, N, С с образованием соответствующих гидрида NaH, хлорида NaCl, сульфида Na₂S, нитрида Na₃N, карбида Na₂C₂. Na получают электролизом расплава поваренной соли NaCl, содержащей добавки КСl, NaF, СаСl₂ и др., которые снижают температуру плавления электролита до 575 — 585 °С. Электролиз проводят в электролизерах с диафрагмой, катоды изготовляют из меди и железа, аноды — из графита. Одновременно с Na получают Сl. Очищают Na от примесей хлоридов, оксидов, Са добавлением в расплавленный Na смеси ВаОНH₂CO₃-NaCl или Na₂O; обработкой расплава металлическим Li, Ti или сплавом Ti-Zr; низшими хлоридами NiCl₃ TiCl₂; вакуумной дистилляцией. Кроме того, Na получают и старым способом — электролизом расплавленного едкого натра NaOH, который значительно дороже NaCl, однако электролитически разлагается при более низкой температуре (320 — 330 °С). Небольшие количества получают также разложением назида по реакции:
2Na₂N = 2Na₂ + N₂. Применение Na: в производстве различных органических веществ, красителей, а также тетраэтиленвинила — наиболее эффективного антидетонатора; в производстве вакуумных ламп. Ввиду высокой теплопроводности Na используют в охладительной системе авиамоторов (при помощи Na отводится тепло от поршневых головок). Сплав Na с К применяют в качестве теплоносителя в атомных реакторах. В металлургии Na служит активным восстановителем при получении некоторых редких металлов (Ti, Zr, Та) методами металлотермии.