Ποιες είναι οι ιδιότητες του νατρίου;

Το νάτριο είναι ένα μαλακό, ελατό μεταλλικό στοιχείο που είναι το έκτο πιο άφθονο στοιχείο στη φύση στη Γη, όπου συνδυάζεται σε διάφορους τύπους ενώσεων αλάτων από χλωριούχο νάτριο, NaCl, έως υδροξείδιο του νατρίου, NaOH. Το στοιχείο ανακαλύφθηκε από τον Sir Humphrey Davy, έναν διάσημο Βρετανό χημικό, το 1807, και, αρχικά, αμφισβητήθηκε αν ήταν μέταλλο, καθώς μια από τις ιδιότητες του νατρίου είναι ότι είναι λιγότερο πυκνό από άλλα μέταλλα και τόσο μαλακό. ότι μπορεί εύκολα να κοπεί με ένα μαχαίρι. Το μέταλλο νάτριο είναι επίσης εξαιρετικά αντιδραστικό με το νερό και, όταν θερμαίνεται στον αέρα, θα εκραγεί σε φλόγα, απελευθερώνοντας αέριο υδρογόνο σε μια εξώθερμη αντίδραση που μπορεί να προκαλέσει εκρήξεις σε περιορισμένα περιβάλλοντα. Τα εργαστήρια συνήθως αποθηκεύουν το καθαρό μέταλλο στον πάτο των βάζων με κηροζίνη για να αποτρέψουν την επαφή του με υγρό νερό ή με διάχυτη ατμοσφαιρική υγρασία.

Οι χημικές ιδιότητες του νατρίου περιλαμβάνουν το γεγονός ότι είναι πολύ αντιδραστικό με πολλούς τύπους άλλων στοιχείων και ενώσεων, συμπεριλαμβανομένων των περισσότερων αλογονιδίων μετάλλων, αμμωνίας και υδρογόνου. Αντιδρά μόνο ασθενώς με τον άνθρακα, ωστόσο, και καθόλου με το άζωτο ή τα αδρανή αέρια όπως το ξένο και το αργό. Αυτό το καθιστά χρήσιμο συστατικό ως ατμός σε φώτα ατμού νατρίου, που είναι πηγές φωτός υψηλής απόδοσης που δεν εμφανίζουν μείωση της απόδοσης φωτός καθώς γερνούν. Δεδομένου ότι μία από τις ιδιότητες του νατρίου είναι ότι έχει χαμηλό σημείο τήξης 208° Fahrenheit (98° Κελσίου) και δεν αντιδρά με χάλυβα, έχει χρησιμοποιηθεί ως υγρό ψυκτικό για πυρηνικούς αντιδραστήρες σε υποβρύχια. Αυτοί οι αντιδραστήρες είναι γνωστοί ως ταχείς αντιδραστήρες υγρού μετάλλου (LMFRs) και προσφέρουν απόδοση υψηλής ισχύος για το μικρό τους μέγεθος, ενώ το ψυκτικό υγρό νατρίου εξαλείφει την ανάγκη για δοχεία περιορισμού υψηλής πίεσης σε τέτοια πλοία.

Οι φυσικές ιδιότητες του μετάλλου νατρίου το κατατάσσουν στην αλκαλική οικογένεια των χημικών στοιχείων που περιλαμβάνει άλλα ελαφριά μέταλλα όπως το κάλιο, το λίθιο και το καίσιο. Αυτά είναι μέταλλα υψηλής αντίδρασης που συνδέονται ελεύθερα στη φύση με άλλα στοιχεία, καθιστώντας το νάτριο παρόν σε διάφορες μορφές που χρησιμοποιούνται ευρέως στην ιατρική και τη γεωργία. Ενώ το χλωριούχο νάτριο, το NaCl, είναι το δεύτερο πιο άφθονα διαλυμένο ορυκτό στο θαλασσινό νερό, το ανθρακικό νάτριο, το Na2CO3, βρίσκεται στον ασβεστόλιθο και είναι το πιο συχνά εξορυσσόμενο μετάλλευμα από την ανθρωπότητα, που χρησιμοποιείται τουλάχιστον από το 1370 π.Χ. στην παραγωγή γυαλιού. Δεδομένου ότι μια από τις κύριες ιδιότητες του νατρίου είναι ότι είναι ένα ελαφρύ μέταλλο που είναι στην πραγματικότητα λιγότερο πυκνό από το νερό, αυτό το καθιστά χρήσιμο στοιχείο ιχνηθέτη που εκπέμπει ένα ασθενές επίπεδο ραδιενεργής διάσπασης με τη μορφή ισοτόπων νατρίου-22 και νατρίου- 24. Αυτά τα ισότοπα χρησιμοποιούνται στην ιατρική απεικόνιση καθώς και για την παρακολούθηση διαρροών σε θαμμένους αγωγούς που μεταφέρουν πετρέλαιο και άλλες βιομηχανικές ενώσεις.

Άλλες χρήσεις του νατρίου περιλαμβάνουν τον ρόλο του ως σημαντικό στοιχείο διατροφής για τον άνθρωπο, τα ζώα και τα φυτά. Χρησιμοποιείται επίσης ευρέως για την κατασκευή οργανικών υλικών όπως το σαπούνι και το υποχλωριώδες νάτριο, το NaOCl, το οποίο είναι βασικό συστατικό λευκαντικού για υφάσματα και χαρτί, καθώς και χρήσιμο απολυμαντικό μέσο. Το νάτριο χρησιμοποιείται επίσης για την ενίσχυση των ιδιοτήτων των μεταλλικών κραμάτων και χρησιμεύει ως καλός αγωγός ηλεκτρικής ενέργειας όπου μπορεί να μειώσει την κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας στον φωτισμό νέον.