Was sind die Eigenschaften von Natrium?
Natrium ist ein weiches, formbares Metallelement, das auf der Erde das sechsthäufigste Element in der Natur ist und in verschiedenen Arten von Salzverbindungen von Natriumchlorid, NaCl zu Natriumhydroxid, NaOH kombiniert wird. Das Element wurde 1807 von Sir Humphrey Davy, einem bekannten britischen Chemiker, entdeckt, und zunächst wurde in Frage gestellt, ob es sich um ein Metall handelt, da eine der Eigenschaften von Natrium darin besteht, dass es weniger dicht als andere Metalle und so weich ist dass es leicht mit einem Messer geschnitten werden kann. Natriummetall reagiert auch sehr stark mit Wasser und geht beim Erhitzen an der Luft in Flammen auf und setzt bei einer exothermen Reaktion Wasserstoffgas frei, das in geschlossenen Räumen Explosionen verursachen kann. Laboratorien lagern das reine Metall normalerweise am Boden von Petroleumgläsern, um zu verhindern, dass es mit flüssigem Wasser oder diffuser Luftfeuchtigkeit in Kontakt kommt.
Die chemischen Eigenschaften von Natrium umfassen die Tatsache, dass es mit vielen Arten anderer Elemente und Verbindungen, einschließlich der meisten Metallhalogenide, Ammoniak und Wasserstoff, sehr reaktiv ist. Es reagiert jedoch nur schwach mit Kohlenstoff und überhaupt nicht mit Stickstoff oder inerten Gasen wie Xenon und Argon. Dies macht es zu einer nützlichen Komponente als Dampf in Natriumdampflampen, bei denen es sich um hocheffiziente Lichtquellen handelt, deren Lichtleistung mit zunehmendem Alter nicht abnimmt. Da eine der Eigenschaften von Natrium darin besteht, dass es einen niedrigen Schmelzpunkt von 208 ° Fahrenheit (98 ° Celsius) hat und nicht mit Stahl reagiert, wurde es als flüssiges Kühlmittel für Kernreaktoren auf Unterseebooten verwendet. Diese Reaktoren sind als Flüssigmetall-Schnellreaktoren (Liquid Metal Fast Reactors, LMFRs) bekannt und bieten aufgrund ihrer geringen Größe eine hohe Ausgangsleistung, während das Natriumkühlmittel die Notwendigkeit von Hochdruck-Sicherheitsbehältern auf solchen Schiffen beseitigt.
Die physikalischen Eigenschaften des Natriummetalls klassifizieren es in die Alkalifamilie der chemischen Elemente, zu denen andere Leichtmetalle wie Kalium, Lithium und Cäsium gehören. Hierbei handelt es sich um hochreaktive Metalle, die sich in der Natur frei mit anderen Elementen verbinden, wodurch Natrium in verschiedenen Formen vorliegt, die in der Medizin und in der Landwirtschaft weit verbreitet sind. Während Natriumchlorid, NaCl, das am zweithäufigsten in Meerwasser gelöste Mineral ist, wird Natriumcarbonat, Na 2 CO 3 , in Kalkstein gefunden und ist das von der Menschheit am häufigsten abgebaute Erz, das seit mindestens 1370 v. Chr. Zur Herstellung von Glas verwendet wurde . Da eine der Haupteigenschaften von Natrium darin besteht, dass es ein Leichtmetall ist, das tatsächlich weniger dicht als Wasser ist, ist es ein nützliches Tracer-Element, das einen schwachen radioaktiven Zerfall in Form der Isotope Natrium-22 und Natrium- 24. Diese Isotope werden in der medizinischen Bildgebung sowie zum Aufspüren von Lecks in erdverlegten Rohrleitungen verwendet, die Erdöl und andere industrielle Verbindungen transportieren.
Weitere Verwendungszwecke für Natrium sind seine Rolle als wichtiger Bestandteil der Ernährung von Menschen, Tieren und Pflanzen. Es wird auch häufig zur Herstellung von organischen Materialien wie Seife und Natriumhypochlorit, NaOCl, verwendet, das eine Schlüsselkomponente des Bleichmittels für Textilien und Papier ist und ein nützliches Desinfektionsmittel darstellt. Natrium wird auch verwendet, um die Eigenschaften von Metalllegierungen zu verbessern, und dient als guter Stromleiter, um den Stromverbrauch bei Neonlichtern zu senken.