Wat zijn de eigenschappen van natrium?

Natrium is een zacht, kneedbaar metalen element dat het zesde meest voorkomende element in de natuur op aarde is, waar het wordt gecombineerd in verschillende soorten zoutverbindingen, van natriumchloride, NaCl tot natriumhydroxide, NaOH. Het element werd ontdekt door Sir Humphrey Davy, een bekende Britse scheikundige, in 1807, en aanvankelijk werd gevraagd of het een metaal was, omdat een van de eigenschappen van natrium is dat het minder dicht is dan andere metalen en zo zacht dat het gemakkelijk met een mes kan worden gesneden. Natriummetaal is ook zeer reactief met water en zal bij verhitting in lucht vlam vatten, waarbij waterstofgas vrijkomt in een exotherme reactie die explosies kan veroorzaken in besloten omgevingen. Laboratoria slaan het zuivere metaal meestal op aan de bodem van potten met kerosine om te voorkomen dat het in contact komt met vloeibaar water of diffuse luchtvochtigheid.

De chemische eigenschappen van natrium omvatten het feit dat het zeer reactief is met vele soorten andere elementen en verbindingen, waaronder de meeste metaalhalogeniden, ammoniak en waterstof. Het reageert echter slechts zwak met koolstof, en helemaal niet met stikstof of inerte gassen zoals xenon en argon. Dit maakt het een nuttige component als een damp in natriumdamplampen, die zeer efficiënte lichtbronnen zijn die geen achteruitgang van de lichtopbrengst vertonen naarmate ze ouder worden. Aangezien een van de eigenschappen van natrium is dat het een laag smeltpunt van 208 ° Fahrenheit (98 ° Celsius) heeft en niet reactief is met staal, is het gebruikt als vloeibaar koelmiddel voor kernreactoren op onderzeeërs. Deze reactoren staan ​​bekend als vloeibaar metaal snelle reactoren (LMFR's), en bieden een hoog vermogen voor hun kleine omvang, terwijl het natriumkoelmiddel de noodzaak voor hogedruk-insluitingsvaten op dergelijke schepen elimineert.

De fysische eigenschappen van natriummetaal classificeren het in de alkalifamilie van chemische elementen die andere lichtgewicht metalen omvatten, zoals kalium, lithium en cesium. Dit zijn zeer reactieve metalen die zich vrij in de natuur binden met andere elementen, waardoor natrium aanwezig is in verschillende vormen die op grote schaal worden gebruikt in de geneeskunde en de landbouw. Hoewel natriumchloride, NaCl, het tweede meest overvloedig opgeloste mineraal in zeewater is, wordt natriumcarbonaat, Na2C03, in kalksteen aangetroffen en is het door de mensheid het meest gedolven erts, sinds minstens 1370 voor Christus gebruikt bij de productie van glas . Aangezien een van de belangrijkste eigenschappen van natrium is dat het een licht metaal is dat eigenlijk minder dicht is dan water, maakt dit het een nuttig tracerelement dat een zwak niveau van radioactief verval afgeeft in de vorm van isotopen natrium-22 en natrium- 24. Deze isotopen worden gebruikt in medische beeldvorming en om lekken op te sporen in begraven pijpleidingen die aardolie en andere industriële verbindingen transporteren.

Andere toepassingen voor natrium zijn onder meer de rol ervan als een belangrijk element van voeding voor mensen, dieren en planten. Het wordt ook veel gebruikt om organische materialen te produceren, zoals zeep en natriumhypochloriet, NaOCl, dat een belangrijk onderdeel is van bleekmiddel voor textiel en papier, en ook een nuttig desinfectiemiddel is. Natrium wordt ook gebruikt om de kwaliteiten van metaallegeringen te verbeteren en dient als een goede geleider van elektriciteit waar het het stroomverbruik in neonverlichting kan verminderen.