Химический элемент натрий находится в группе макроэлементов, которые выполняют жизненно важную функцию в человеческом организме.

Основное его предназначение – это поддержание оптимального уровня водно-солевого баланса в организме.

Но в сочетании с другими элементами натрий способен приносить значительно больше полезности организму.

Особенности элемента натрия: польза и суточная норма

Вместе с другими микро- и макроэлементами в группе натрий необходим для обеспечения нормальной работы как отдельно взятых клеток, так и организма целиком. Все существующие в человеческом теле макроэлементы занимают приблизительно 0,1-0,9% всей массы. Кроме контроля баланса соли и воды, роль натрия заключается в регулировании функционирования почек и приведении в норму нервно-мышечной деятельности. Натрий способствует сохранению в крови других минеральных веществ в растворённом виде.

Основные полезные свойства натрия:

Запуск работы ферментов поджелудочной и слюнной желёз;

Активное участие в процессах образования желудочного сока;

Поддержание кислотно-щелочного баланса на необходимом оптимальном уровне;

Оказание сосудорасширяющего воздействия на организм;

Регуляция деятельности мышечной и нервной систем;

Нормализация осмолярности крови.

Суточная потребность в натрии организма взрослого человека, который полностью здоров и проживает в поясе со средней температурой воздуха, составляет 1 грамм. При соблюдении здорового рациона по всем предначертанным правилам без включения в меню поваренной соли организм будет обеспечен 0,8 г натрия – практически полноценной ежедневной нормой. При существовании человека в условиях повышенной важности, при регулярных силовых нагрузках и активности следует увеличить суточную потребность в элементе до 2-3 граммов. Для детского возраста оптимальный показатель 0,3 г. Такой он вплоть до подросткового возраста.

Продукты с содержанием натрия, польза элемента для организма

В разных количествах натрий можно найти в большинстве продуктов питания, но основную часть вещества организм получает всё-таки из соли – около 80%. Усваивается элемент в желудке, бывает в тонком кишечнике. Благодаря витамину D происходит лучшее усвоение макроэлемента, а вот пересоленная еда и белковая пища, наоборот, замедляют процесс всасывания натрия организмом.

При употреблении натрия сверх нормы может возникать негативная реакция организма в виде скопления жидкости в организме, образования отёчности, повышения давления. Злоупотребление натрием ведёт к уменьшению запасов магния, кальция и калия в организме.

Польза натрия для организма очевидна – он поддерживает его здоровое состояние и обеспечивает нормальный рост. В сочетании с хлором натрий способен препятствовать утечке жидкости из капилляров и кровеносных сосудов в прилегающие ткани. Натрий принимает участие в транспортировке различных веществ по организму. Так, он переносит сахар по клеткам, передаёт нервные сигналы и импульсы, задействуется при мышечных сокращениях. Благодаря обеспеченности организма натрием можно избежать теплового или солнечного удара.

Из-за того, что натрий выводится из человеческого организма регулярно вместе с потом, то и потребность в нём есть постоянно. Так как людской организм не устроен таким образом, чтобы самостоятельно производить для себя же натрий, то пополнять запасы необходимо извне. Это достаточно легко можно сделать при помощи употребляемой пищи и добавок к ней.

Кроме поваренной соли, в 100 г которой содержится около 40 г натрия, элемент содержится в такой продукции:

В морской соли;

В соевом соусе высокого качества;

В разнообразной солёной пище.

Предпочтение лучше отдавать альтернативной морской соли, так как она не задерживает жидкость в организме.

Богаты натрием и такие повседневные продукты:

Ржаной хлеб;

Сыр твёрдых сортов;

Яйца куриные;

Говяжье мясо.

Незначительное количество натрия содержится:

В устрицах и крабах;

В морской капусте;

В свёкле;

В морковке.

Существует ряд растений, богатых натрием. Среди них одуванчик, сельдерей, цикорий.

При потреблении значительного количества минеральной воды можно не только пополнить запасы натрия в организме, но также хлора и кальция.

Побочные эффекты от употребления натрия и вред вещества

Довольно распространённой проблемой является накопление натрия в клетках и тканях организма. При такой ситуации натрий вытесняет своими объёмами другие полезные вещества, необходимые организму для нормальной жизнедеятельности. Происходить это может неосознанно, ведь «заботливые» производители продуктов постарались обеспечить натрием большинство из них. В результате человек потребляет ежедневную норму соли, не задумываясь, что нужное количество натрия в организм уже поступило. Следует отказаться от поваренной соли таким людям:

Имеющим заболевания крови;

Страдающих от проблем с лёгкими;

Тем, кто имеет заболевания печени и почек;

Тем, у кого ослаблена сердечно-сосудистая система и подвержены эти органы частым заболеваниям.

Избыток и нехватка натрия: вред для организма

За оптимальный баланс натрия в организме отвечают почки. Они выступают регуляторами либо удерживая элемент, либо выделяя его в зависимости от поступающего количества натрия в организм. Поэтому при исправном функционировании этого органа и отсутствующих внешних воздействиях на организм не может развиться профицит или недостаток натрия. Некоторые внеплановые ситуации могут существенно снизить уровень натрия. К таким относятся:

Рвота на протяжении длительного времени;

Тяжёлые физические нагрузки в условиях сильной жары;

Повышенная потливость долгий срок;

Сильная диарея.

Повышенное содержание натрия в организме возникает при злоупотреблении поваренной солью при заболеваниях сахарный диабет, невроз, гипертония. Склонны к накоплению натрия в организме и люди с нарушенной выделительной функцией почек, предрасположенностью к быстрому образованию отёчности. Результатом чрезмерного количества натрия в организме могут стать симптомы:

Повышение возбудимости;

Появление гиперактивности;

Развитие впечатлительности и эмоциональности;

Проявление аллергической реакции;

В определённых случаях может появляться непреодолимая жажда, частое мочеиспускание и повышенная несвойственная потливость.

О недостатке натрия в организме свидетельствуют такие симптомы:

Снижение аппетита;

Потеря чувствительности вкуса;

Повышенное образование газов;

Появление спазмов желудка и органов ЖКТ;

Ухудшения функции запоминания;

Иногда судороги, высыпания на коже, тошнота и рвота.

При движении или ходьбе человек может испытывать трудности баланса туловища, ощущать головокружения, чувствовать быструю утомляемость, мышечную слабость. Характерными симптомами недостатка натрия считаются также резкие перепады настроения, повышенная слезливость, проблемы с памятью.

В начале 19-го века натрий звали содием. Такое имя элементу дал Гемфри Дэви, сумевший выделить металл из щелочи. Химик слегка увлажнил ее и подверг электролизу. Изменить название открытого Гемфри элемента предложил Вильгельм Гильберт.

Это автор знаменитых «Анналов физики». Ученый стал именовать содий натронием. Дело продолжил Йенс Берцелиус. Химик из Швеции ввел сокращение натрий. О свойствах и роли этого металла в жизни людей – наш следующий материал.

Химические и физические свойства натрия

Элемент входит в главную подгруппу 1-ой группы , занимая 11-ю позицию. В колонке все металлы щелочные, таков и натрий. Вода реагирует с ним. Образуется едкая щелочь. Еще одна общая особенность металлов группы – присутствие лишь 1-го электрона на внешней орбите атома.

Это делает натрий мощным восстановителем. Элемент легко отдает электрон внешнего уровня, повышая свою степень окисления. Атом приходит к завершенной оболочке предыдущего уровня.

Восстановительная активность – причина отсутствия чистого металла в природе. Найти можно лишь соединения. Так, натрия хлорид – это поваренная соль. Карбонат натрия – пищевая сода. Так что, металл не зря был изначально назван содием.

Можно было именовать и нетер. Именно под этим названием вещество фигурирует в Ветхом завете. Что же касается , ей люди начали пользоваться еще во времена Палеолита, то есть около 6 000 лет назад.

Энергичнее всего натрий взаимодействует не только с водой, но и всеми неметаллами. Чтобы из активного восстановителя получить деликатный, 11-ый элемент соединяют с . Образуется амальгама.

Если же, напротив, нужно усилить агрессию натрия, к нему приплюсовывают кислород. Итог – пероксид, мощный окислитель. В его атмосфере большинство веществ воспламеняются.

Непрост и «характер» гидроксида натрия . Его именуют едким. Соединение разъедает ткани, кожу, и прочую органику и материи, сделанные на ее основе. Правда, на воздухе гидроксид натрия захватывает углекислый газ и обезвреживается, превращаясь в карбонат.

Когда Гемфри Дэви удалось выделить чистый натрий , мир узнал, каков он внешне. Металл серебристо-белый. Тонкие срезы отливают фиолетовым. Формула натрия делает его мягким и податливым.

Режется обычным ножом и блестит на поверхности скольжения лезвия. У элемента невысокая температура плавления – 97 градусов. Закипает же натрий при 883-ех по шкале Цельсия.

Чистый металл хорошо проводит ток и тепло, не отличается высокой плотностью. Ее показатель у 11-го элемента меньше единицы. Это не умоляет весомости натрия в биологических процессах.

Металл есть и в растениях, и в животных тканях. Так, в организме человека раствор натрия – часть плазмы крови, пищеварительных и лимфы.

Осмотической давление, к примеру, поддерживается именно за счет 11-го элемента. Применение ему нашла не только природа, но и человек. Масса натрия идет, к примеру, на промышленные цели. Какие? Об этом расскажем в следующей главе.

Применение натрия

В природе элемент представлен лишь 1-им стабильным изотопом. Его массовое число 23. В искусственных условиях создано еще 15 изотопов. Они не стабильны, большинство разрушается за пару минут. Исключение: — 22-ой и 24-ый Na.

Период полураспада этих изотопов значителен. Первый сохраняется 2,5 года, активно излучает позитроны, чем и служит науке. Период полураспада второго – 15 часов. Достаточно, чтобы послужить медицине и помочь больным лейкемией.

В сфере ядерной энергетики натрий стал теплоносителем. Пригодился «разбег» между температурой плавления и кипения элемента. Интервал в 800 градусов Цельсия позволяет, к примеру, заполнять щелочным металлом контуры энергоносителей атомных подлодок. Натрий принимает тепло из реактора, не закипая при этом.

Держать температуру в разумных рамках удается за счет циркуляции жидкого металла между реактором и парогенератором. В последнем происходит охлаждение натрия , испаряется вода. Вот и получается вращать турбину энергией пара высокого давления.

Чистый элемент пригождается и в металлургии. Какую роль в ней выполняет натрий? Инструкция применения такова: металл упрочняет сплавы на основе свинца. В качестве достаточно около 1,5% 11-го элемента. Натрий добавляют и к сплавам других металлов. Добиваются уже не прочности, а тугоплавкости смесей.

Из изделий стоит упомянуть провода. Натрий купить для их изготовления выгоднее, чем привычную . Электричество 11-ый элемент проводит в 3 раза хуже. Зато, щелочной металл в 9 раз легче.

Этот аргумент заставил промышленников перейти именно на натриевые шины для больших токов. Тонкие же провода продолжили делать из привычных меди и .

Теперь, о роли соединений натрия . Пероксид не только воспламеняет вещества, но и способен отбелить ткани. Гидроксид 11-го металла нужен нефтяникам. Соединение очищает продукты переработки жидкого . Закупают гидроксид и для производства твердых сортов моющих средств. Без едкого вещества невозможно омылить в них жиры.

Параллельно, белый порошок без запаха участвует в изготовлении и текстиля. Здесь ставку делают на раствор натрия хлорида . Средство способно осветлять, как писчие листы, так и ткани. В народе реагент называют хлоркой.

Натрия тетраборат стал лекарством при кандидозе и прочих вагинальных инфекциях. Сульфацип натрия – препарат, помогающий при конъюнктивите и других воспалительных процесса в глаза. Противоядием при отравлениях солями и вообще интоксикации организма становится тиосульфат натрия .

Пищевая известна в народе, как средство от изжоги. Гидрокарбонат натрия – щелочь, нейтрализующая желудочную кислоту. Применяют 11-ый элемент и при запорах. Выручает сульфат натрия .

Кроме непосредственно медицинской сферы, элемент ценят и в косметологии. Натрий кислота – не что иное, как гиалуронка. Она поддерживает молодость кожи. Инъекции водятся, как правило в носогубные складки, морщины. Кислота заполняет их. В молодости гиалуронат вырабатывается организмом, но с возрастом процесс замедляется. Приходится вводить препарат из вне.

На фото продукты, содержащие натрий

Первыми человечество оценило соли натрия . Но, в 21-ом веке познали прелесть цианистой формы металла. Она помогает добывать . Драгоценность расплавляется в цианистом натрии. Правда, в жидкую форму переходят и еще некоторые составные руды.

Тем не менее, выделить золото из комплексного расплава уже проще, чем из твердых масс. На финальной стадии «подключают» и … драгоценный металл добыт.

Добыча натрия

Если нужен чистый элемент, его добывают из обычной поваренной соли. Ее отложения имеются на всех континентах. Если ресурсов не хватит, кладезю соли являются воды морей. Выделить из хлорида натрий удается путем его расплавления и последующего электролиза. Катоды берут железные, или медные. Аноды закупают из .

К соли примешивают фторид натрия и хлорид калия. Они снижают температуру размягчения сырья с 800-от до 500-от градусов Цельсия. Это сокращает потери натрия в виде испарений. Метод выгоден вдвойне, ведь одновременно с 11-ым элементом добывают и чистый хлор.

Цена натрия

Стоимость элемента зависит от того, приобретается раствор гидроксида натрия , чистый металл, его сульфат или другое соединение. Ценник зависит и от того, покупается оно, к примеру, в составе какого-то препарата, или отдельно. Сфер использования натрия масса, производителей сотни и тысячи.

У каждого свои запросы. Какие-то вещества добываются легко практически в готовом виде, та же соль. Она и стоит около 10-20 рублей за килограмм. Другие соединения натрия нужно синтезировать, что увеличивает их стоимость.

Так, или иначе, человечество готово платить за пользу, приносимую ему 11-ым элементом. Его добыча ведется активно и, судя по всему, не собирается затихать.

Микроэлемент натрий: польза и вред. Продукты, содержащие натрий (источники). Недостаток, избыток и суточная потребность натрия

Натрий относится к группе макроэлементов, которые вместе с микроэлементами играют исключительно важную роль в организме человека. Всего их насчитывается более семидесяти. Они необходимы для нормального функционирования как одной единственной клетки, так и всего организма в целом.

Макроэлементы содержатся в организме в значительных количествах, составляя в среднем от 0,1 до 0,9 % массы тела.

Основное назначение натрия – поддержание вводно-солевого баланса в клетках человеческого организма, нормализация нервно-мышечной деятельности и функции почек. Кроме того, он сохраняет минеральные вещества в крови в растворимом состоянии.

Польза натрия для организма

Натрий необходим для нормального роста и состояния организма. Натрий оказывает воздействие на организм, как самостоятельно, так и в сочетании с другими микро- и макроэлементами. К примеру, натрий дополняет хлор, и они вместе предотвращают утечку жидкости из кровеносных сосудов в прилежащие ткани.

Натрий участвует в переносе различных веществ, к примеру, сахара крови, к каждой клетке, генерирует нормальные нервные сигналы и принимает участие в мышечном сокращении. Он препятствует возникновению теплового либо солнечного удара. Натрий обладает также ярко выраженным сосудорасширяющим действием.

Продукты, содержащие натрий. Источники натрия

Доказано, что натрий выходит с потом , поэтому потребность в нём организм испытывает почти постоянно. Особенно это касается людей, ведущих активный образ жизни, и особенно спортсменов. При этом наш организм не способен вырабатывать натрий, следовательно, его запас можно пополнять только с приёмом обычной пищи и различных пищевых добавок.

Самый популярный и доступный источник натрия – поваренная соль (натрий хлор). В 100 граммах пищевой соли содержится 40 грамм натрия, то есть одна чайная ложка – это примерно 2 грамма. Другие источники натрия – это морская соль, качественный соевый соус и разные варианты солёной пищи, в частности рассолы, консервированное мясо, квашеная капуста и мясные бульоны. При этом специалисты советуют отдавать предпочтение очищенной морской соли, так как она не задерживает воду в организме.

В значительном количестве натрий содержат (на 100 гр): ржаной хлеб (0,7 г), твёрдые сорта сыра (0,6 г), мясо говядина (0,08 г), куриные яйца (0,14 г), молоко (0,05 г).

В небольшом количестве натрий присутствует в морской капусте , устрицах, крабах, свежей моркови и свекле . Такие растения как цикорий , сельдерей и одуванчик тоже содержат макроэлемент натрий.

Натрий можно также получать, выпивая достаточно минеральной воды. Вместе с натрием, вы таким образом пополните количество калия и хлора.

Недостаток и избыток натрия

За сбалансированное содержание натрия в организме отвечают почки, они либо удерживают, либо выделяют натрий, в зависимости от того злоупотребляете вы или недополучаете натрий. Поэтому при нормальных внешних условиях и при стабильном функционировании почек – не может наступить ни дефицит, ни профицит натрия. Но в некоторых случаях, например физические нагрузки во время жары, обильное потоотделение в течение длительного времени, продолжительная рвота, диарея могут увеличить потребность человека в большем количестве натрия.

Избыток натрия может возникнуть при избыточном употреблении в пищу поваренной соли , при таких заболеваниях как сахарный диабет, гипертония, невроз. У людей с нарушениями выделительной функции почек и склонных к оттёкам также велика вероятность накопления большего количества натрия в организме. Следствие сверхнормативного содержания натрия в организме – повышенная возбудимость, впечатлительность, гиперактивность. В некоторых случаях возможна чрезмерная жажда, несвойственная данному человеку потливость и частое мочеиспускание.

При недостатке натрия возникают такие проявления как потеря аппетита, снижение вкусовых ощущений , желудочные спазмы и газообразование. Человек может испытывать трудность балансировки при ходьбе, головокружение и быструю утомляемость. Проблемы с памятью, внезапные перемены настроения, слезливость также рассматривают как симптомы недостаточности макроэлемента натрия.

Суточная потребность натрия

Установленная норма потребления натрия для взрослого здорового человека, живущего в нормальном температурном режиме, составляет 1 грамм ежедневно. Рацион, базирующийся на принципах правильного питания, то есть без добавления пищевой поваренной соли обеспечивает человека 0,8 г натрия, как видите почти полноценной нормой. При увеличении физической нагрузки (спорт, физический труд, подвижные игры) в условиях повышенной влажности, возможно, придётся увеличить норму на 2-3 грамма. Суточная норма ребёнка и подростка составляет не более 0,3 грамм натрия.

Вред избытка натрия в организме

Как мы уже отметили выше, основным источником поступления натрия в организм является поваренная соль. Трудно найти человека, который не употреблял бы эту вкусовую добавку по несколько раз в день. Зачастую все же наоборот, большинство людей употребляют соль, причем в количестве, серьезно превышающем норму. Кожа и подкожные ткани, легкие, кости, мышцы человека получают значительное количество хлористого натрия, поэтому одновременно в его тканях уменьшается содержание других важных минеральных солей, таких, как соли калия, кальция,магния, фосфора, железа и т. д. Это, естественно, приводит к болезням. Если человек чем-то серьезно болен, то поваренная соль увеличивает нагрузку на сердце, почки, тормозит движение крови по сосудам. Необходимо знать: заболевания крови, легких, печени, сосудов, сердца, почек прежде всего требуют полного исключения из рациона поваренной соли. Одновременно следует обеспечить организму вывод из него излишних накоплений хлористого натрия. Этому могут способствовать кислое молоко, бессолевая диета, которая особенно необходима при всех формах воспалений или отеков.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Натрий - одиннадцатый элемент Периодической таблицы. Обозначение - Na от латинского «natrium». Расположен в третьем периоде, IА группе. Относится к металлам. Заряд ядра равен 11.

Натрий - один из наиболее распространенных элементов на Земле. Он обнаружен в атмосфере Солнца и в межзвездном пространстве. Важнейшие минералы натрия: NaCl (галит), Na 2 SO 4 ×10H 2) (мирабелит), Na 3 AlF 6 (криолит), Na 2 B 4 O 7 ×10H 2) (бура) и др. Огромно содержание солей натрия в гидросфере (около 1,5×10 16 т).

Соединения натрия входят в растительные и животные организмы в последнем случае главным образов в виде NaCl. В крови человека ионы Na + составляют 0,32%, в костях - 0,6%, в мышечной ткани - 0,6-1,5%.

В виде простого вещества натрий представляет собой серебристо-белый металл (рис.1). Он настолько мягок, что легко режется ножом. Вследствие легкой окисляемости на воздухе натрий хранят под слоем керосина.

Рис. 1. Натрий. Внешний вид.

Атомная и молекулярная масса натрия

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Относительной молекулярная масса вещества (M r) - это число, показывающее, во сколько раз масса данной молекулы больше 1/12 массы атома углерода, а относительная атомная масса элемента (A r) — во сколько раз средняя масса атомов химического элемента больше 1/12 массы атома углерода.

Поскольку в свободном состоянии натрия существует в виде одноатомных молекул Na, значения его атомной и молекулярной масс совпадают. Они равны 22,9898.

Изотопы натрия

Известно двадцать изотопов натрия с массовыми числами от 18-ти до 37-ми, из которых наиболее стабильным является 23 Na с периодом полураспада меньше минуты.

Ионы натрия

На внешнем энергетическом уровне атома натрия имеется один электрон, который является валентным:

1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 .

В результате химического взаимодействия натрий отдает свой единственный валентный электрон, т.е. является его донором, и превращается в положительно заряженный ион:

Na 0 -1e → Na + .

Молекула и атом натрия

В свободном состоянии натрий существует в виде одноатомных молекул Na. Приведем некоторые свойства, характеризующие атом и молекулу натрия:

Сплавы натрия

Важнейшие области применения натрия - это атомная энергетика, металлургия, промышленность органического синтеза. В атомной энергетике натрий и его сплав с калием применяются в качестве жидкометаллических теплоносителей. Сплав натрия с калием, содержащий 77,2% (масс.) кадия, находится в жидком состоянии в широком интервале температур, имеет высокий коэффициент теплоотдачи и не взаимодействует с большинством конструкционных материалов ни при обычных, ни при повышенных температурах.

Натрий используется как добавка, упрочняющая свинцовые сплавы.

Со ртутью натрий образует твердый сплав - амальгаму натрия, которая иногда используется как более мягкий восстановитель вместо чистого металла.

Примеры решения задач

ПРИМЕР 1

Задание

Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения: Na 2 O → NaCl → NaOH → Na.

Ответ

Чтобы получить из оксида натрия хлорид этого же металла необходимо растворить его в кислоте: Na 2 O+ 2HCl→ 2NaCl + H 2 O. Для получения гидроксида натрия из хлорида этого же металла необходимо растворить его в воде, однако, следует помнить, что гидролиз в этом случае не протекает: NaCl+ H 2 O→ NaOH + HCl. Получение натрия из соответствующего гидроксида возможно, если щелочь подвергнуть электролизу: NaOH ↔ Na + + Cl — ; K(-): Na + + e → Na 0: A(+): 4OH — — 4e → 2H 2 O + O 2 .