Элементтің ашылу тарихы[өңдеу | қайнарын қарау]
Натрий (дәлірек айтқанда, оның қосындылары) белгілі және қолданылған заманнан бері. Киелі кітаптағы кітабында пайғамбар Иеремии, айтылған сөз т. б.-греч. νίτρον — Септуагинте[3], ал сөз лат. nitroet — Вульгате (Иер. 2:22) атауы сияқты заттар, бұл род сода немесе поташа, қоспа, май, қызмет еткен жуу құралы[4]. “Танахе сөзге т. б.-греч. νίτρον сәйкес келеді.-евр. ברית — “сабын” және т. б.-евр. נתר — “щелок (қосылған сабынды сұйықтық)”[5]. Сода (натрон), кездеседі табиғатта суларында натронных көлдер Египетте. Табиғи сода ежелгі египтяне қолданды бальзамирования, кенепті ағарту, қайнату, тамақ дайындау бояулар мен глазурь. Плиний Аға былай деп жазады Ніл атырауында соданы (онда жеткілікті қоспалардың үлесі) выделяли бірі-өзен су. Ол түскен жоқ сатуға түріндегі ірі кесектерін, қоспалар көмір боялған сұр, тіпті қара түс[6].

Атауы “натрий” латынының сөздер natrium (орта ғасыр т. б.-греч. νίτρον) шамасындағы ақша қарызға алынады келген среднеегипетского тілі (nṯr), онда ол білдіреді басқалардың арасында: “сода”, “күйдіргіш натр”[7].

Аббревиатура “Na” деген сөз natrium алғаш рет қолданылды академигі, негізін қалаушы швед қоғамның дәрігерлер Йенсом Якобсом Берцелиусом (Jöns Jakob Berzelius, 1779-1848) белгілеу үшін табиғи минералды тұздардың құрамына кірді сода[8]. Бұрын (сондай-ақ күні бүгінге дейін ағылшын, француз және басқа да бірқатар тілдер) элементі именовался содий (лат. sodium) — бұл атауы sodium мүмкін қалануы араб сөзі suda, означающему “бас ауруы” ретінде сода қолданылған уақытта ретінде дәрі бас ауруы[9].

Натрий алғаш рет алынды ағылшын химик Хемфри Дэви, деп хабарлады бұл туралы 19 қараша 1807 жылы Бэкеровской дәрістер[en]*[10] (қолжазба дәріс Дэви арызында ол ашты калий 6 қараша 1807 жылы, ал натрий — бірнеше күннен кейін калий[11]), балқыма электролизімен натрий гидроксидін.

Табиғатта таралуы[өңдеу | қайнарын қарау]
Кларк натрий жер қыртысында 25 кг/т. Содержание теңіз суында түрінде қосылыстар — 10,5 г/л[12]. Металл натрий кездеседі қоспа, окрашивающая тасты тұз көк түс. Осы бояуды тұз иеленеді әсерінен радиация.

Алу[היום-מחר

Өнеркәсіптік алуға натрий тәсілі бойынша Девилля, кең тараған 19 ғасырда. AC — темір түтік со қоспасы, сода, көмір және бор; B — тоңазытқыш Донни және Мареска; R — қабылдағыш мұнай.
Бірінші өндірістік тәсілмен алу натрий болатын реакция қалпына келтіру натрий карбонатының көмірмен қыздыру кезінде тығыз қоспалар осы заттарды темір ыдыстар-ден 1000 °C (тәсілі Девилля)[13]:

{\displaystyle {\mathsf {Na_{2}CO_{3}+2C\ {\xrightarrow {1000^{o}C}}\ 2Na+3CO.}}} {\mathsf {Na_{2}CO_{3}+2C\ {\xrightarrow {1000^{o}C}}\ 2Na+3CO.}}
Көмірдің орнына пайдаланылуы мүмкін кальций карбиді, алюминий, кремний, ферросилиций, силикоалюминий[14][15].

Келуімен электр энергетикасы астам практикалық болды басқа алу тәсілі натрий — электролиз балқыма күйдіргіш натрий немесе натрий хлориді. Қазіргі уақытта электролиз — негізгі алу тәсілі натрий.

Натрий, сондай-ақ алуға болады цирконийтермическим әдісімен немесе термиялық разложением азида натрий.

Физикалық қасиеттері[өңдеу | қайнарын қарау]

Металл натрий, сақталатын ” минеральном майда

Сапалы анықтау натрий көмегімен жалынның — ашық-сары түс эмиссиялық спектрін “D-желісі натрий”, дублет 588,9950 және 589,5924 нм.
Натрий — күмісті-ақ түсті металл[16], жұқа қабаттардағы отырып, күлгін реңкті, созылғыш, тіпті ол жұмсақ (оңай режется пышақпен), балғын срез натрий тап-таза. Шаманы электр өткізгіштігі және жылу өткізгіштігі натрий жеткілікті түрде жоғары тығыздығы тең 0,96842 г/см3 (19,7 °С), балқу температурасы 97,86 °C, қайнау температурасы 883,15 °C.

Қысыммен жұмыс істейтін болады ашық және қызыл, рубин[16].

Бөлме температурасында натрий түзеді кристалдар ” кубической сингонии, кеңістіктік тобы I m3m, параметрлері ұяшық a = 0,42820 нм, Z = 2.

Температурада -268 °С (5-Қосымша) натрий ауысады гексагональную фазаға, кеңістіктік топ P 63/mmc, параметрлері ұяшық a = 0,3767 нм, c = 0,6154 нм, Z = 2.

Химиялық қасиеттері[өңдеу | қайнарын қарау]
Сілтілік металл ауада оңай тотығады дейін оксиді натрий. Қорғау үшін ауа оттегінің металл натрий сақтайды қабаты астында керосин.

{\displaystyle {\mathsf {4Na+O_{2}\ {\xrightarrow {\ }}\ 2Na_{2}O}}} {\mathsf {4Na+O_{2}\ {\xrightarrow {\ }}\ 2Na_{2}O}}
Жану кезінде ауада немесе әдемілейді құрылады натрий пероксиді:

{\displaystyle {\mathsf {2Na+O_{2}\ {\xrightarrow {\ }}\ Na_{2}O_{2}}}} {\mathsf {2Na+O_{2}\ {\xrightarrow {\ }}\ Na_{2}O_{2}}}
Сонымен қатар, озонид натрий NaO3.

Сумен натрий жауап өте қарқынды, помещенный суға бір тілім натрий шығып жатыр, бөлінетін жылу ериді, превращаясь ақ шарик, ол тез қозғалады түрлі бағыттары бойынша су бетінің[17], реакция идет сутек, жануы мүмкін. Реакция теңдеуі:

{\displaystyle {\mathsf {2Na+2H_{2}O\ {\xrightarrow {\ }}\ 2NaOH+H_{2}\uparrow }}} {\mathsf {2Na+2H_{2}O\ {\xrightarrow {\ }}\ 2NaOH+H_{2}\uparrow }}
Барлық сілтілі металдар, натрий болып табылады күшті восстановителем және белсенді өзара іс-қимыл көптеген неметаллами (қоспағанда азот, иода, көміртегі, асыл газдар):

{\textstyle {\mathsf {2Na+Cl_{2}\ {\xrightarrow {\ }}\ 2NaCl}}} {\textstyle {\mathsf {2Na+Cl_{2}\ {\xrightarrow {\ }}\ 2NaCl}}}
{\displaystyle {\mathsf {2Na+H_{2}\ {\xrightarrow {250-400^{o}C,p}}\ 2NaH}}} {\mathsf {2Na+H_{2}\ {\xrightarrow {250-400^{o}C,p}}\ 2NaH}}
Натрий астам белсенді, ол литий. С азотпен жауап өте нашар в тлеющем разряде құра отырып, өте тұрақсыз зат — натрий нитрид (қарама-оңай образующемуся нитриду литий):

{\displaystyle {\mathsf {6Na+N _ _ _ {2}\ {\xrightarrow {\ }}\ 2Na_{3}N}}} {\mathsf {6Na+N _ _ _ {2}\ {\xrightarrow {\ }}\ 2Na_{3}N}}
С разбавленными қышқылдармен әрекеттеседі ретінде қарапайым металл:

{\displaystyle {\mathsf {2Na+2HCl\ {\xrightarrow {\ }}\ 2NaCl+H_{2}\uparrow }}} {\mathsf {2Na+2HCl\ {\xrightarrow {\ }}\ 2NaCl+H_{2}\uparrow }}
Концентрацияланған окисляющими қышқылдары бөлінеді өнімдер қалпына келтіру:

{\displaystyle {\mathsf {8Na+10HNO_{3}\ {\xrightarrow {\ }}\ 8NaNO_{3}+NH_{4}NO_{3}+3H_{2}O}}} {\mathsf {8Na+10HNO_{3}\ {\xrightarrow {\ }}\ 8NaNO_{3}+NH_{4}NO_{3}+3H_{2}O}}
Ериді сұйық аммиаке құра отырып, көк ерітіндісі:

{\displaystyle {\mathsf {Na+4NH_{3}\ {\xrightarrow {-40^{o}C}}\ Na[NH_{3}]_{4}}}} {\mathsf {Na+4NH_{3}\ {\xrightarrow {-40^{o}C}}\ Na[NH_{3}]_{4}}}
Бастап газ тәрізді аммиакпен өзара іс-қимыл жасайды қыздырғанда:

{\displaystyle {\mathsf {2Na+2NH_{3}\ {\xrightarrow {350^{o}C}}\ 2NaNH_{2}+H_{2}}}} {\mathsf {2Na+2NH_{3}\ {\xrightarrow {350^{o}C}}\ 2NaNH_{2}+H_{2}}}
Сынаппен құрады амальгаму натрий, ол ретінде пайдаланылады неғұрлым жұмсақ қалпына келтіру орнына таза металл. Кезінде балқытумен байланысты калиймен береді сұйық қорытпасы.

Алкилгалогениды мол металл бере алады натрийорганические қосылыстар — активтілігі жоғары қосылыстар әдетте самовоспламеняются ауада және взрываются сумен. Жетіспеген жағдайда металдың Вюрца реакциясы жүреді.

Ериді краун-эфирлеріндегі қатысуымен органикалық еріткіштер, бере электрид немесе алкалид (соңғы у натрий ерекше тотығу дәрежесі -1).

Қолдану[היום-מחר
Металл натрий кеңінен ретінде пайдаланылады, күшті қалпына келтіру препараттық химия және өнеркәсіп, оның ішінде металлургия. Үшін пайдаланылады құрғату органикалық еріткіштер, мысалы, эфир. Натрий пайдаланылады өндірісінде өте энергия сыйымды натриево-күкірт аккумуляторлар. Сондай-ақ, оның қолданады бітіруші клапандары қозғалтқыштардың жүк көлігі ретінде сұйық теплоотвод. Сирек металл натрий қолданылады материал ретінде электрлік сымдар арналған өте үлкен токтар.

Қорытпадағы отырып, калиймен, сондай-ақ рубидием және цезием ретінде пайдаланылады, тиімділігі жоғары жылу. Атап айтқанда, қорытпа құрамындағы натрий 12 %, калий 47 %, цезий 41 % бар рекордтық төмен температураны балқу -78 °C және ұсынылды ретінде жұмыс дене ионды зымырандық қозғалтқыштары және жылу атом энергия қондырғыларының.

Жидкометаллический жылу тасымалдағышты ядролық реакторларда шапшаң нейтрондардағы БН-600 және БН-800.

Натрий, сондай-ақ пайдаланылады газды-разрядты шамдарына жоғары және төмен қысымды (НЛВД және НЛНД). Шамдар НЛВД ДНаТ типті (Доғалы Натрий Құбырлы) өте кеңінен қолданылады көшелерін жарықтандыру. Олар ашық-сары түс. Қызмет мерзімі шам ДНаТ құрайды 12-24 мың сағат. Сондықтан, шамдар типі ДНаТ үшін таптырмас қалалық, сәулеттік және өнеркәсіптік жарықтандыру. Сондай-ақ, бар шамдар ДНаС, ДНаМТ (Доғалы Натрийлі Күңгірт), ДНаЗ (Доғалы Натрийлі Айналы) және ДНаТБР (Доғалы Натрийлі түтік тәрізді Без Сынап).

Металл натрий қолданылады сапалық талдауда органикалық заттар. Сплав натрий және зерттелетін затты бейтараптандырады этанолом, оған бірнеше миллилитр тазартылған суды және бөледі, 3 бөліктері, сынама Ж. Лассеня (1843), бағытталған анықтау азот, күкірт және галогенов (сынама Бейльштейна).

Натрий хлориді (ас тұзы) — көне қолданылатын вкусовое және консервирующее құралы.

Салмағы бойынша натрий (NaN3) ретінде қолданылады азотирующего құралдары металлургия және алу кезінде азида қорғасын.

Натрий (NaCN) кезінде қолданылады гидрометаллургическом тәсілі алтынды шаймалау тау жыныстарынан, сондай-ақ нитроцементации болды және гальваникалық техника (күміс, алтын жалату).

Натрий хлораты (NaClO3) үшін қолданылады қажетсіз өсімдіктерді жоюға арналған темір жол шығармасындағы.

Изотоптар натрий[היום-מחר
Толық мақаласы: натрий Изотоптар
Қазіргі уақытта (2012 ж.) белгілі 20 изотоптар бастап жаппай сандармен 18-ден 37-2 ядролық изомера натрий.