Natrium

Uppslagsordet ”Na” leder hit. För andra betydelser, se NA.

Natrium (latinskt namn natrium och kemiskt tecken^[8] Na) är ett mjukt, metalliskt grundämne. Natrium tillhör gruppen alkalimetaller och är ganska vanligt i jordskorpan. Natriummetall är ytterst reaktivt och föreligger därför alltid i form av salter. Rent natrium, som är en mjuk och lätt glänsande metall, förvaras i regel i någon typ av olja, såsom paraffinolja eller fotogen för att förebygga oxidering. Natriumjonen, Na⁺ är den vanligaste katjonen i havsvatten och har viktiga biologiska roller. Växter har dock ett lågt natriumbehov och brist uppstår inte utan människans påverkan. Människor får ofta i sig alldeles för mycket genom att vi blivit vana vid smaken av (ursprungligen) salt i konserverade livsmedel. Rekommenderat dagligt intag anges till högst 2–3 gram natrium, den mängd som finns i 5–7 gram vanligt koksalt (det vill säga natriumklorid, NaCl). Det är inte heller bra att äta för lite salt, då det kan framkalla ett epileptiskt anfall, även hos icke epileptiker.^[9] För allmänt välbefinnande bör man äta minst 4 gram salt per dag (exempelvis 99,9 % NaCl och 5 mg/100 g jod).

Natrium
Nummer 11 Tecken Na Grupp 1 Period 3 Block s
Li ↑ Na ↓ K Neon ← Natrium → Magnesium     [Ne] 3s1             11Na                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                         Emissionsspektrum
Generella egenskaper
Relativ atommassa	22,98976928(2)[1][2] u
Utseende	Silvervit
Fysikaliska egenskaper
Densitet vid r.t.	0,968 g/cm3
Aggregationstillstånd	Fast
Smältpunkt	370,944 K (97,794 °C)
Kokpunkt	1 156,09 K (882,94 °C)
Kritisk punkt	2 573 K (2 299,85 °C) 35 MPa (extrapolerad)
Molvolym	23,78 × 10−6 m³/mol
Smältvärme	2,6[3] kJ/mol
Ångbildningsvärme	97,42 kJ/mol
Specifik värmekapacitet	1 230 J/(kg × K)
Molär värmekapacitet	28,23 J/(mol × K)
Ångtryck Tr. (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k Te. (K) 554[4] 617 697 802 946 1 153
Atomära egenskaper
Atomradie	186 pm
Kovalent radie	157,2 pm
van der Waalsradie	227 pm
Elektronaffinitet	52,8 kJ/mol
Jonisationspotential	Första: 495,8 kJ/mol Andra: 4 562 kJ/mol Tredje: 6 910,3 kJ/mol Fjärde: 9 543 kJ/mol (Lista)
Arbetsfunktion	2,75[5] eV
Elektronkonfiguration
Elektronkonfiguration	[Ne] 3s1
e− per skal	2, 8, 1
Kemiska egenskaper
Oxidationstillstånd	+1, −1
Oxider (basicitet)	Na2O (starkt basisk)
Elektronegativitet	0,93 (Paulingskalan) 0,869 (Allenskalan)
Normalpotential	−2,713 V (Na+ + e− → Na)
Diverse
Kristallstruktur	Kubisk rymdcentrerad (bcc)
Ljudhastighet	3200 m/s
Termisk expansion	71 µm/(m × K) (25 °C)
Värmeledningsförmåga	142 W/(m × K)
Elektrisk konduktivitet	2,1 × 106 A/(V × m)
Elektrisk resistivitet	47,7 nΩ × m (20 °C)
Magnetism	Paramagnetisk[6]
Magnetisk susceptibilitet	8,5 × 10−6[7]
Youngs modul	10 GPa
Skjuvmodul	3,3 GPa
Kompressionsmodul	6,3 GPa
Mohs hårdhet	0,5
Brinells hårdhet	0,69 MPa
Identifikation
CAS-nummer	7440-23-5
EG-nummer	231-132-9
Pubchem	5360545
RTECS-nummer	VY0686000
Historia
Upptäckt och första isolation	Humphry Davy (1807)
Stabilaste isotoper
Huvudartikel: Natriumisotoper Nuklid NF t1/2 ST SE (MeV) SP 21Na {syn.} 22,49 s β+ 3,547 21Ne 22Na Spår 2,6027 a β+ 2,842 22Ne 23Na 100 % Stabil 24Na Spår 14,959 h β− 5,516 24Mg 25Na {syn.} 59,1 s β− 3,835 25Mg
Säkerhetsinformation
Säkerhetsdatablad: Sigma-Aldrich
Globalt harmoniserat system för klassifikation och märkning av kemikalier GHS-märkning enligt EU:s förordning 1272/2008 (CLP) Brandfarlig Frätande
H-fraser	H260, H314
EUH-fraser	EUH014
P-fraser	P280, P301+330+331, P305+351+338
EU-märkning av farliga ämnen EU-märkning enligt EU:s förordning 1272/2008 (CLP) Brandfarlig (F) Frätande (C)
R-fraser	R14/15, R34
S-fraser	S(1/2), S5, S8, S43, S45
NFPA 704 3 3 2 W
SI-enheter och STP används om inget annat anges.

Föreningar

I sina föreningar är natrium alltid envärt; i vattenlösning av ett lösligt natriumsalt bildas alltså jonen Na⁺.

• Natriummanganat (Na₂MnO₄) och natriumpermanganat (NaMnO₄) är två oxiderande natriumsalter.
• Natriumklorid (NaCl) är ett mycket vanligt ämne i hemmet mer känt som koksalt.
• Natriumnitrat (NaNO₃) är ett konserveringsmedel mer känt som natronsalpeter eller salpeter.
• Natriumhydroxid (NaOH) är en frätande bas som används vid rensning av avlopp.

Förekomst

Natrium är det sjätte vanligaste grundämnet i jordskorpan och är ganska vanligt i havet i form av natriumklorid.

Framställning

Natrium framställs nu för tiden genom elektrolys av smält natriumklorid.

Vid anoden: 2Cl⁻ → Cl₂ + 2e⁻

Vid katoden: 2Na⁺ + 2e⁻ → 2Na

År 1807 framställdes för första gången natrium av Humphry Davy, genom elektrolys av natriumhydroxid.

Ett natriumsalt i en flamma färgar flamman gul

Biologiska roller

Natrium förekommer även mycket i kroppen, då i jonform (Na⁺). Det har en viktig roll i osmoregleringen och upprätthållandet av cellernas membranpotential, vilken är viktig för fortledning av aktionspotentialer (ett slags elektrisk signalering). Na⁺ finns i mycket högre grad utanför cellerna än inuti. Membranet har kanaler som Na⁺-jonerna kan strömma igenom. De är i vanliga fall stängda men kan öppnas, då strömmar Na⁺-joner in i cellen. Den elektrokemiska gradienten som ger membranpotentialen uppstår dels genom de stängda kanalerna, och dels med hjälp av Na⁺/K⁺-pumpen. Detta är en pump som kräver energi (i form av ATP) och gör att Na⁺ pumpas ut ur cellen samtidigt som K⁺ (kalium) kommer in.

Historia

Natrium renframställdes första gången 1807^[10] av engelsmannen Humphry Davy genom att elektrolysera smält natriumhydroxid i en platinasked.

Natriumföreningar har varit kända sedan antiken då man kände till två sorters soda, natrium- och kaliumkarbonat, vilka man inte kunde skilja mellan varför båda benämndes med det grekiska nitron. Ur detta kom det arabiska ordet natron, och ordet nitron kom senare att beteckna kaliumkarbonatet.

Det var först under 1700-talet man lärde sig skilja mellan natrium- och kaliumföreningar. Natriumkarbonat kallades då mineraliskt alkali, medan kaliumkarbonatet kallades vegetabiliskt alkali eftersom det kunde framställas ur växtaska.^[11]

Natrium via kosten

I Livsmedelsverkets senaste rikstäckande undersökning av kostvanor i den svenska befolkningen, Riksmaten – vuxna 2010–11, var det rapporterade intaget av natrium per dag i genomsnitt 2 746 mg för kvinnor, 3 591 mg för män och 3 118 mg för hela gruppen i undersökningen.^[12] Detta motsvarar en genomsnittlig koksaltmängd av 6,9 gram NaCl för kvinnor, 9,0 gram NaCl för män och 7,8 gram NaCl för hela gruppen.^[12] De äldsta kvinnorna och männen hade lägre intag av natrium än vad övriga kvinnor respektive män hade.^[12]

Se även

• Periodiska systemet
• Koksalt
• Natriumlampa