सोडियम ऑक्सीजन द्वारा ऑक्सीकृत होता है। सोडियम के लक्षण. सोडियम फार्मूला. इस धातु और इसके कुछ यौगिकों का उपयोग

सोडियम (लैटिन नैट्रियम, जिसका प्रतीक Na है) एक तत्व है जिसका परमाणु क्रमांक 11 और परमाणु भार 22.98977 है। यह पहले समूह के मुख्य उपसमूह का एक तत्व है, दिमित्री इवानोविच मेंडेलीव के रासायनिक तत्वों की आवधिक प्रणाली की तीसरी अवधि। साधारण पदार्थ सोडियम एक नरम, गलने योग्य (पिघली हुई 97.86 डिग्री सेल्सियस), नमनीय, हल्की (घनत्व 0.968 ग्राम/सेमी3), चांदी-सफेद रंग की क्षार धातु है।

प्राकृतिक सोडियम में 23 की द्रव्यमान संख्या के साथ केवल एक आइसोटोप होता है। वर्तमान में कुल 15 आइसोटोप और 2 परमाणु आइसोमर्स ज्ञात हैं। अधिकांश कृत्रिम रूप से उत्पादित रेडियोधर्मी आइसोटोप का आधा जीवन एक मिनट से भी कम होता है। केवल दो आइसोटोप का आधा जीवन अपेक्षाकृत लंबा होता है: पॉज़िट्रॉन-उत्सर्जक 22Na, जिसका आधा जीवन 2.6 वर्ष है, जिसका उपयोग पॉज़िट्रॉन के स्रोत और वैज्ञानिक अनुसंधान में किया जाता है, और 24Na, जिसका आधा जीवन 15 घंटे है, ल्यूकेमिया के कुछ रूपों के निदान और उपचार के लिए दवा में उपयोग किया जाता है।

विभिन्न यौगिकों के रूप में सोडियम प्राचीन काल से ज्ञात है। सोडियम क्लोराइड (NaCl) या टेबल नमक सबसे महत्वपूर्ण महत्वपूर्ण यौगिकों में से एक है; ऐसा माना जाता है कि यह नवपाषाण काल ​​​​में मनुष्य को ज्ञात हुआ, यानी, यह पता चला कि मानवता छह हजार से अधिक वर्षों से सोडियम क्लोराइड का उपभोग कर रही है। ! पुराने नियम में "नेटर" नामक पदार्थ का उल्लेख है, इसका उपयोग डिटर्जेंट के रूप में किया जाता था। सबसे अधिक संभावना यह सोडा, सोडियम कार्बोनेट है, जो मिस्र में नमक झीलों के पानी में पाया जाता है।

18वीं शताब्दी में, रसायनज्ञ पहले से ही बड़ी संख्या में सोडियम यौगिकों को जानते थे; इस धातु के लवण का व्यापक रूप से चिकित्सा और कपड़ा उद्योग (कपड़ों की रंगाई और चमड़े की टैनिंग के लिए) में उपयोग किया जाता था। हालाँकि, धात्विक सोडियम केवल 1807 में अंग्रेजी रसायनज्ञ हम्फ्री डेवी द्वारा प्राप्त किया गया था।

सोडियम के अनुप्रयोग के सबसे महत्वपूर्ण क्षेत्र परमाणु ऊर्जा, धातु विज्ञान और कार्बनिक संश्लेषण उद्योग हैं। परमाणु ऊर्जा में, सोडियम और पोटेशियम के साथ इसकी मिश्र धातु का उपयोग तरल धातु शीतलक के रूप में किया जाता है। धातुकर्म में, सोडियम धातु विधि अनेक उत्पादन करती है दुर्दम्य धातुएँसोडियम के साथ KOH को कम करने से पोटेशियम निकलता है। इसके अलावा, सोडियम का उपयोग एक योजक के रूप में किया जाता है जो सीसा मिश्र धातुओं को मजबूत करता है। कार्बनिक संश्लेषण उद्योग में, सोडियम का उपयोग कई पदार्थों के उत्पादन में किया जाता है। सोडियम कुछ कार्बनिक पॉलिमर के उत्पादन में उत्प्रेरक के रूप में कार्य करता है। सबसे महत्वपूर्ण सोडियम यौगिक सोडियम ऑक्साइड Na2O, सोडियम पेरोक्साइड Na2O2 और सोडियम हाइड्रॉक्साइड NaOH हैं। सोडियम पेरोक्साइड का उपयोग कपड़ों को ब्लीच करने और पृथक कमरों में वायु पुनर्जनन के लिए किया जाता है। सोडियम हाइड्रॉक्साइड बुनियादी रासायनिक उद्योग के सबसे महत्वपूर्ण उत्पादों में से एक है। पेट्रोलियम उत्पादों को शुद्ध करने के लिए इसका भारी मात्रा में सेवन किया जाता है। इसके अलावा, सोडियम हाइड्रॉक्साइड का उपयोग साबुन, कागज, कपड़ा और अन्य उद्योगों के साथ-साथ कृत्रिम फाइबर के उत्पादन में भी व्यापक रूप से किया जाता है।

सोडियम जानवरों और मनुष्यों के खनिज चयापचय में शामिल सबसे महत्वपूर्ण तत्वों में से एक है। मानव शरीर में सोडियम किस रूप में होता है? घुलनशील लवण(क्लोराइड, फॉस्फेट, बाइकार्बोनेट) मुख्य रूप से बाह्य कोशिकीय तरल पदार्थों - रक्त प्लाज्मा, लसीका, पाचक रसों में पाया जाता है। रक्त प्लाज्मा का आसमाटिक दबाव मुख्य रूप से सोडियम क्लोराइड के कारण आवश्यक स्तर पर बना रहता है।

सोडियम की कमी के लक्षणों में वजन कम होना, उल्टी, गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल ट्रैक्ट में गैस बनना और अमीनो एसिड और मोनोसेकेराइड का बिगड़ा हुआ अवशोषण शामिल हैं। लंबे समय तक इसकी कमी से मांसपेशियों में ऐंठन और नसों में दर्द होता है। अतिरिक्त सोडियम के कारण पैरों और चेहरे पर सूजन हो जाती है, साथ ही मूत्र में पोटेशियम का उत्सर्जन भी बढ़ जाता है।

जैविक गुण

सोडियम मैक्रोलेमेंट्स के समूह से संबंधित है, जो माइक्रोलेमेंट्स के साथ मिलकर जानवरों और मनुष्यों के खनिज चयापचय में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। मैक्रोलेमेंट्स शरीर में महत्वपूर्ण मात्रा में मौजूद होते हैं, औसतन शरीर के वजन का 0.1 से 0.9%। एक वयस्क के शरीर में सोडियम की मात्रा प्रति 70 किलोग्राम वजन पर 55-60 ग्राम होती है। तत्व संख्या ग्यारह मुख्य रूप से बाह्य कोशिकीय तरल पदार्थों में पाया जाता है: रक्त में - 160-240 मिलीग्राम, प्लाज्मा में - 300-350 मिलीग्राम, एरिथ्रोसाइट्स में - 50-130 मिलीग्राम। हड्डीइसमें 180 मिलीग्राम तक सोडियम होता है, दांतों का इनेमल इस मैक्रोलेमेंट से कहीं अधिक समृद्ध होता है - 250 मिलीग्राम। फेफड़ों में 250 मिलीग्राम और हृदय में 185 मिलीग्राम सोडियम केंद्रित होता है। मांसपेशियों के ऊतकों में लगभग 75 मिलीग्राम सोडियम होता है।

लोगों, जानवरों और यहां तक ​​कि पौधों के शरीर में सोडियम का मुख्य कार्य कोशिकाओं में पानी-नमक संतुलन बनाए रखना, आसमाटिक दबाव और एसिड-बेस संतुलन को नियंत्रित करना है। इस कारण से, पौधों की कोशिकाओं में सोडियम की मात्रा काफी अधिक होती है (गीले वजन का लगभग 0.01%); सोडियम कोशिका रस में उच्च आसमाटिक दबाव बनाता है और इस तरह मिट्टी से पानी निकालने में योगदान देता है। मानव और पशु शरीर में, सोडियम न्यूरोमस्कुलर गतिविधि के सामान्यीकरण (तंत्रिका आवेगों के सामान्य संचालन में भाग लेता है) के लिए जिम्मेदार है और रक्त में आवश्यक खनिजों को विघटित अवस्था में बनाए रखता है। सामान्य तौर पर, चयापचय को विनियमित करने में सोडियम की भूमिका बहुत व्यापक है, क्योंकि यह तत्व शरीर की सामान्य वृद्धि और स्थिति के लिए आवश्यक है। सोडियम एक "कूरियर" की भूमिका निभाता है, जो रक्त शर्करा जैसे विभिन्न पदार्थों को प्रत्येक कोशिका तक पहुंचाता है। यह थर्मल या की घटना को रोकता है लू, एक स्पष्ट वासोडिलेटिंग प्रभाव भी है।

सोडियम अन्य तत्वों के साथ सक्रिय रूप से संपर्क करता है, इसलिए क्लोरीन के साथ मिलकर वे रक्त वाहिकाओं से आसन्न ऊतकों में तरल पदार्थ के रिसाव को रोकते हैं। हालाँकि, सोडियम का मुख्य "साझेदार" पोटेशियम है, जिसके सहयोग से वे उपरोक्त अधिकांश कार्य करते हैं। बच्चों के लिए सोडियम की इष्टतम दैनिक खुराक 600 से 1,700 मिलीग्राम, वयस्कों के लिए 1,200 से 2,300 मिलीग्राम है। समकक्ष टेबल नमक(सोडियम का सबसे लोकप्रिय और सुलभ स्रोत) यह प्रति दिन 3-6 ग्राम के अनुरूप है (100 ग्राम टेबल नमक में 40 ग्राम सोडियम होता है)। दैनिक आवश्यकतासोडियम में मुख्य रूप से पसीने के माध्यम से निकलने वाले लवण की मात्रा पर निर्भर करता है, और NaCl के 10 ग्राम तक पहुंच सकता है। सोडियम लगभग सभी खाद्य पदार्थों में पाया जाता है (राई की रोटी, चिकन अंडे, हार्ड पनीर, गोमांस और दूध में महत्वपूर्ण मात्रा में), लेकिन शरीर को इसका अधिकांश भाग टेबल नमक से प्राप्त होता है। ग्यारहवें तत्व का अवशोषण मुख्य रूप से पेट में होता है और छोटी आंत, विटामिन डी बेहतर सोडियम अवशोषण को बढ़ावा देता है। वहीं, प्रोटीन से भरपूर और विशेष रूप से नमकीन खाद्य पदार्थ अवशोषण में कठिनाई पैदा कर सकते हैं। शरीर में सोडियम आयनों की सांद्रता मुख्य रूप से अधिवृक्क प्रांतस्था के हार्मोन - एल्डोस्टेरोन द्वारा नियंत्रित होती है, गुर्दे या तो सोडियम को बनाए रखते हैं या छोड़ते हैं, यह इस बात पर निर्भर करता है कि कोई व्यक्ति सोडियम का दुरुपयोग करता है या उसे पर्याप्त सोडियम नहीं मिलता है। इस कारण से, सामान्य बाहरी परिस्थितियों और उचित किडनी कार्य के तहत, न तो सोडियम की कमी हो सकती है और न ही अधिकता हो सकती है। कई शाकाहारी आहारों से इस तत्व की कमी हो सकती है। इसके अलावा, भारी शारीरिक पेशे वाले लोगों और एथलीटों को पसीने के माध्यम से सोडियम की भारी हानि होती है। सोडियम की कमी विभिन्न विषाक्तता के साथ-साथ अत्यधिक पसीना, उल्टी और दस्त के साथ भी संभव है। हालाँकि, इस तरह के असंतुलन को मिनरल वाटर से आसानी से ठीक किया जा सकता है, जिससे शरीर को न केवल सोडियम मिलता है, बल्कि एक निश्चित मात्रा में अन्य खनिज लवण (पोटेशियम, क्लोरीन और लिथियम) भी मिलते हैं।

सोडियम की कमी (हाइपोनेट्रेमिया) के साथ, भूख में कमी, स्वाद की भावना में कमी, पेट में ऐंठन, मतली, उल्टी, गैस बनना और इन सबके परिणामस्वरूप गंभीर वजन कम होना जैसे लक्षण होते हैं। लंबे समय तक इसकी कमी से मांसपेशियों में ऐंठन और नसों में दर्द होता है: रोगी को चलते समय संतुलन बनाने में कठिनाई, चक्कर आना और थकान का अनुभव हो सकता है और सदमे की स्थिति उत्पन्न हो सकती है। सोडियम की कमी के लक्षणों में याददाश्त की समस्या, अचानक मूड में बदलाव और अवसाद भी शामिल हैं।

सोडियम की अधिकता से शरीर में जल प्रतिधारण होता है, जिसके परिणामस्वरूप रक्त घनत्व में वृद्धि होती है, जिससे रक्तचाप (उच्च रक्तचाप), एडिमा और संवहनी रोग में वृद्धि होती है। इसके अलावा, अतिरिक्त सोडियम के कारण मूत्र में पोटेशियम का उत्सर्जन बढ़ जाता है। गुर्दे द्वारा संसाधित की जा सकने वाली नमक की अधिकतम मात्रा लगभग 20-30 ग्राम है; इससे अधिक मात्रा जीवन के लिए खतरा है!

दवा में बड़ी संख्या में सोडियम तैयारियों का उपयोग किया जाता है, सबसे अधिक उपयोग किया जाता है सोडियम सल्फेट, क्लोराइड (खून की कमी, तरल पदार्थ की हानि, उल्टी के लिए); थायोसल्फेट Na2S2O3∙5H2O (विरोधी भड़काऊ और एंटीटॉक्सिक एजेंट); बोरेट Na2B4O7∙10H2O (एंटीसेप्टिक); बाइकार्बोनेट NaHCO3 (एक कफ निस्सारक के रूप में, साथ ही राइनाइटिस, लैरींगाइटिस के लिए धोने और कुल्ला करने के लिए)।

टेबल नमक, एक अपूरणीय और मूल्यवान खाद्य मसाला, प्राचीन काल में जाना जाता था। आजकल, सोडियम क्लोराइड एक सस्ता उत्पाद है, कोयला, चूना पत्थर और सल्फर के साथ, यह तथाकथित "बड़े चार" खनिज कच्चे माल में से एक है, जो रासायनिक उद्योग के लिए सबसे आवश्यक है। लेकिन एक समय ऐसा भी था जब नमक की कीमत सोने के बराबर होती थी। उदाहरण के लिए, प्राचीन रोम में, सेनापति को अक्सर पैसे में नहीं, बल्कि नमक में भुगतान किया जाता था, इसलिए सैनिक शब्द आया। कार्पेथियन क्षेत्र के साथ-साथ काले और आज़ोव समुद्र के नमक झीलों और मुहल्लों से कीवन रस में नमक पहुंचाया जाता था। इसका निष्कर्षण और वितरण इतना महंगा था कि औपचारिक दावतों में इसे केवल कुलीन मेहमानों की मेज पर परोसा जाता था, जबकि अन्य लोग "फूंक कर" चले जाते थे। कैस्पियन क्षेत्र की नमक-युक्त झीलों के साथ अस्त्रखान साम्राज्य के रूस में विलय के बाद भी, नमक की कीमत कम नहीं हुई, जिससे आबादी के सबसे गरीब वर्गों में असंतोष पैदा हुआ, जो एक विद्रोह में बदल गया जिसे कहा जाता है। नमक दंगा (1648)। 1711 में पीटर प्रथम ने रणनीतिक रूप से महत्वपूर्ण कच्चे माल के रूप में नमक के व्यापार पर एकाधिकार की शुरुआत की, जो राज्य के लिए नमक के व्यापार का विशेष अधिकार 1862 तक चला। मेहमानों का स्वागत "रोटी और नमक" से करने की प्राचीन परंपरा अभी भी संरक्षित है, जिसका अर्थ था घर की सबसे कीमती चीज़ साझा करना।

हर कोई इस अभिव्यक्ति से अच्छी तरह परिचित है: "किसी व्यक्ति को जानने के लिए, आपको उसके साथ एक पाउंड नमक खाना होगा," लेकिन बहुत कम लोगों ने इस वाक्यांश के अर्थ के बारे में सोचा है। ऐसा अनुमान है कि एक व्यक्ति प्रति वर्ष 8 किलोग्राम तक सोडियम क्लोराइड का उपभोग करता है। यह पता चला है कि कैचफ्रेज़ का तात्पर्य केवल एक वर्ष है - आखिरकार, इस अवधि के दौरान दो लोग एक पाउंड नमक (16 किलो) खा सकते हैं।

सोडियम की विद्युत चालकता तांबे की विद्युत चालकता से तीन गुना कम है। हालाँकि, सोडियम नौ गुना हल्का होता है, इसलिए यह पता चलता है कि यदि सोडियम तार मौजूद होते, तो उनकी कीमत तांबे के तारों से कम होती। सच है, सोडियम से भरे स्टील बसबार उच्च धाराओं के लिए डिज़ाइन किए गए हैं।

यह अनुमान लगाया गया है कि विश्व महासागर में सोडियम क्लोराइड सामग्री के बराबर मात्रा में सेंधा नमक 19 मिलियन क्यूबिक मीटर की मात्रा में होगा। किमी (समुद्र तल से ऊपर उत्तरी अमेरिकी महाद्वीप के कुल आयतन से 50% अधिक)। 1 किमी2 आधार क्षेत्रफल वाला इस आयतन का एक प्रिज्म चंद्रमा तक 47 बार पहुंच सकता है! समुद्र के पानी से निकाला गया नमक दुनिया के पूरे भूभाग को 130 मीटर की परत से ढक सकता है! अब समुद्री जल से सोडियम क्लोराइड का कुल उत्पादन 6-7 मिलियन टन प्रति वर्ष तक पहुँच गया है, जो कुल विश्व उत्पादन का लगभग एक तिहाई है।

जब सोडियम पेरोक्साइड कार्बन डाइऑक्साइड के साथ प्रतिक्रिया करता है, तो एक प्रक्रिया होती है जो श्वसन के विपरीत होती है:

2Na2O2 + 2CO2 → 2Na2CO3 + O2

प्रतिक्रिया के दौरान, कार्बन डाइऑक्साइड बंधती है और ऑक्सीजन निकलती है। इस प्रतिक्रिया को वायु पुनर्जनन के लिए पनडुब्बियों पर लागू किया गया है।

कनाडाई वैज्ञानिकों द्वारा एक दिलचस्प तथ्य स्थापित किया गया था। उन्होंने पाया कि जो लोग तेज़-तर्रार और चिड़चिड़े होते हैं, उनके शरीर से सोडियम जल्दी ख़त्म हो जाता है। शांत और मैत्रीपूर्ण लोग, साथ ही जो लोग सकारात्मक भावनाओं का अनुभव करते हैं, जैसे प्रेमी, इस पदार्थ को अच्छी तरह से अवशोषित करते हैं।

सोडियम की सहायता से चंद्रमा की ओर उड़ रहे एक सोवियत अंतरिक्ष यान से सोडियम वाष्प को बाहरी अंतरिक्ष में फेंककर 3 जनवरी, 1959 को पृथ्वी से 113 हजार किमी की दूरी पर एक कृत्रिम धूमकेतु बनाया गया था। सोडियम धूमकेतु की चमकदार चमक ने पृथ्वी-चंद्रमा मार्ग से गुजरने वाले पहले विमान के प्रक्षेप पथ को स्पष्ट करना संभव बना दिया।

बड़ी मात्रा में सोडियम युक्त स्रोत हैं: परिष्कृत समुद्री नमक, गुणवत्ता वाले सोया सॉस, विभिन्न नमकीन पानी, साउरक्रोट, मांस शोरबा। ग्यारहवां तत्व समुद्री शैवाल, सीप, केकड़े, ताजी गाजर और चुकंदर, चिकोरी, अजवाइन और सिंहपर्णी में थोड़ी मात्रा में मौजूद होता है।

कहानी

प्राकृतिक सोडियम यौगिक - टेबल नमक NaCl और सोडा Na2CO3 - प्राचीन काल से मनुष्य को ज्ञात हैं। प्राचीन मिस्रवासी सोडा झीलों के पानी से निकाले गए प्राकृतिक सोडा का उपयोग, लेप बनाने, कैनवास को ब्लीच करने, भोजन पकाने और पेंट और ग्लेज़ बनाने के लिए करते थे। मिस्रवासी इस यौगिक को नेटर कहते थे, हालाँकि, यह शब्द न केवल प्राकृतिक सोडा पर लागू होता है, बल्कि सामान्य रूप से क्षार पर भी लागू होता है, जिसमें पौधे की राख से प्राप्त क्षार भी शामिल है। बाद के ग्रीक (अरस्तू, डायोस्कोराइड्स) और रोमन (प्लूटार्क) स्रोतों में भी इस पदार्थ का उल्लेख है, लेकिन पहले से ही "नाइट्रोन" नाम से। प्राचीन रोमन इतिहासकार प्लिनी द एल्डर ने लिखा है कि नील डेल्टा में, सोडा (वह इसे "नाइट्रम" कहते हैं) को नदी के पानी से अलग किया जाता था, और इसे बड़े टुकड़ों के रूप में बेचा जाता था। बड़ी मात्रा में अशुद्धियाँ, मुख्य रूप से कोयला, ऐसे सोडा का रंग भूरा और कभी-कभी काला भी होता है। "नेट्रॉन" शब्द अरब मध्ययुगीन साहित्य में दिखाई देता है, जहां से धीरे-धीरे 17वीं-18वीं शताब्दी में इसका उपयोग किया जाने लगा। "नात्रा" शब्द बना है, अर्थात वह आधार जिससे टेबल नमक प्राप्त किया जा सकता है। "नात्र" से तत्व का आधुनिक नाम आता है।

आधुनिक संक्षिप्त नाम "ना" और लैटिन शब्द "नेट्रियम" का उपयोग पहली बार 1811 में शिक्षाविद् और स्वीडिश सोसाइटी ऑफ फिजिशियन के संस्थापक जेन्स जैकब बर्ज़ेलियस द्वारा प्राकृतिक खनिज लवण को निर्दिष्ट करने के लिए किया गया था, जिसमें सोडा भी शामिल था। इस नए शब्द ने मूल नाम "सोडियम" को प्रतिस्थापित कर दिया, जो धातु को अंग्रेजी रसायनज्ञ हम्फ्री डेवी द्वारा दिया गया था, जो धात्विक सोडियम प्राप्त करने वाले पहले व्यक्ति थे। ऐसा माना जाता है कि डेवी को सोडा के लैटिन नाम - "सोडा" द्वारा निर्देशित किया गया था, हालांकि एक और धारणा है: अरबी में "सुडा" शब्द है, जिसका अर्थ है सिरदर्द, प्राचीन काल में इस बीमारी का इलाज सोडा से किया जाता था; यह ध्यान देने योग्य है कि कई पश्चिमी यूरोपीय देशों (ग्रेट ब्रिटेन, फ्रांस, इटली) के साथ-साथ संयुक्त राज्य अमेरिका में भी सोडियम को सोडियम कहा जाता है।

इस तथ्य के बावजूद कि सोडियम यौगिकों को बहुत लंबे समय से जाना जाता है, धातु को उसके शुद्ध रूप में प्राप्त करना केवल 1807 में अंग्रेजी रसायनज्ञ हम्फ्री डेवी द्वारा थोड़ा नम ठोस सोडियम हाइड्रॉक्साइड NaOH के इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा संभव था। तथ्य यह है कि पारंपरिक रासायनिक तरीकों का उपयोग करके सोडियम प्राप्त नहीं किया जा सकता था - धातु की उच्च गतिविधि के कारण, लेकिन डेवी की विधि उस समय के वैज्ञानिक विचार और तकनीकी विकास से आगे थी। 19वीं सदी की शुरुआत में, करंट का एकमात्र वास्तविक और उपयुक्त स्रोत वोल्टाइक कॉलम था। डेवी ने जिस प्लेट का उपयोग किया उसमें तांबे और जस्ता की 250 जोड़ी प्लेटें थीं। डी.आई. द्वारा वर्णित प्रक्रिया अपने कार्यों में से एक में मेंडेलीव बेहद जटिल और ऊर्जा-गहन थे: "गीले (तांबे या कोयले से) कास्टिक सोडा के एक टुकड़े को सकारात्मक (तांबे या कोयले से) ध्रुव से जोड़कर और उसमें एक अवकाश को खोखला करके, जिसमें पारा डाला गया था, एक मजबूत वोल्टाइक स्तंभ के नकारात्मक ध्रुव (कैथोड) से जुड़ा हुआ था, डेवी ने देखा कि पारा में, जब एक धारा प्रवाहित की जाती है, तो एक विशेष धातु घुल जाती है, जो पारा से कम अस्थिर होती है, और पानी को विघटित करने में सक्षम होती है, जो फिर से कास्टिक बनाती है। सोडा। अपनी उच्च ऊर्जा तीव्रता के कारण, क्षारीय विधि का औद्योगीकरण केवल 19वीं शताब्दी के अंत में हुआ - अधिक उन्नत ऊर्जा स्रोतों के आगमन के साथ, और 1924 में, अमेरिकी इंजीनियर जी. डाउन्स ने सोडियम के इलेक्ट्रोलाइटिक उत्पादन की प्रक्रिया को मौलिक रूप से बदल दिया, क्षार को बहुत सस्ते टेबल नमक से बदलना।

डेवी की खोज के एक साल बाद, जोसेफ गे-लुसाक और लुईस थेनार्ड ने इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा नहीं, बल्कि लाल गर्मी में गर्म किए गए लोहे के साथ कास्टिक सोडा की प्रतिक्रिया करके सोडियम प्राप्त किया। फिर भी बाद में, सैंटे-क्लेयर डेविल ने एक विधि विकसित की जिसके द्वारा चूना पत्थर की उपस्थिति में कोयले के साथ सोडा को कम करके सोडियम प्राप्त किया गया था।

प्रकृति में होना

सोडियम सबसे आम तत्वों में से एक है - प्रकृति में मात्रात्मक सामग्री में छठा (गैर-धातुओं में, केवल ऑक्सीजन अधिक आम है - 49.5% और सिलिकॉन - 25.3%) और धातुओं में चौथा (केवल लोहा अधिक आम है - 5.08%, एल्यूमीनियम - 7 .5% और कैल्शियम - 3.39%)। विभिन्न अनुमानों के अनुसार, इसकी क्लार्क (पृथ्वी की पपड़ी में औसत सामग्री) द्रव्यमान के हिसाब से 2.27% से लेकर 2.64% तक है। इस तत्व का अधिकांश भाग विभिन्न एलुमिनोसिलिकेट्स में पाया जाता है। सोडियम पृथ्वी की पपड़ी के ऊपरी भाग का एक विशिष्ट तत्व है; इसे विभिन्न चट्टानों में धातु की मात्रा की मात्रा से आसानी से देखा जा सकता है। इस प्रकार, सोडियम की उच्चतम सांद्रता - वजन के हिसाब से 2.77% - अम्लीय आग्नेय चट्टानों (ग्रेनाइट और कई अन्य) में है; मूल चट्टानों (बेसाल्ट और इसी तरह) में, ग्यारहवें तत्व की औसत सामग्री पहले से ही वजन के हिसाब से 1.94% है। . अल्ट्रामैफिक मेंटल चट्टानों में सोडियम की मात्रा सबसे कम, केवल 0.57% होती है। तलछटी चट्टानें (मिट्टी और शैल) भी ग्यारहवें तत्व में खराब हैं - वजन के हिसाब से 0.66%, अधिकांश मिट्टी में सोडियम की मात्रा समृद्ध नहीं है - औसत सामग्री लगभग 0.63% है;

अपनी उच्च रासायनिक गतिविधि के कारण, सोडियम प्रकृति में विशेष रूप से लवण के रूप में पाया जाता है। ज्ञात सोडियम खनिजों की कुल संख्या दो सौ से अधिक है। हालाँकि, सभी को सबसे महत्वपूर्ण नहीं माना जाता है, जो इस क्षार धातु और इसके यौगिकों के उत्पादन के मुख्य स्रोत हैं। यह हैलाइट (सेंधा नमक) NaCl, मिराबिलिट (ग्लौबर का नमक) Na2SO4 10H2O, चिली साल्टपीटर NaNO3, क्रायोलाइट Na3, टिनकल (बोरेक्स) Na2B4O7∙10H2O, ट्रोना NaHCO3∙Na2CO3∙2H2O, थेनार्डाइट Na2SO4, साथ ही प्राकृतिक सिलिकेट्स का उल्लेख करने योग्य है। जैसे एल्बाइट Na, नेफलाइन Na, जिसमें सोडियम के अलावा अन्य तत्व भी होते हैं। Na+ और Ca2+ की समरूपता के परिणामस्वरूप, जो उनकी आयनिक त्रिज्या की निकटता के कारण होता है, आग्नेय चट्टानों में सोडियम-कैल्शियम फेल्डस्पार (प्लाजियोक्लासेस) बनते हैं।

समुद्र के पानी में सोडियम मुख्य धातु तत्व है; अनुमान है कि विश्व महासागर के पानी में 1.5 1016 टन सोडियम लवण होते हैं (विश्व महासागर के पानी में घुलनशील लवण की औसत सांद्रता लगभग 35 पीपीएम है, जो 3.5% है) वजन के हिसाब से उनमें सोडियम की हिस्सेदारी 1.07% है)। इतनी अधिक सांद्रता प्रकृति में तथाकथित सोडियम चक्र के कारण होती है। तथ्य यह है कि यह क्षार धातु महाद्वीपों पर कमजोर रूप से बरकरार रहती है और सक्रिय रूप से नदी के पानी से समुद्र और महासागरों तक पहुंचाई जाती है। वाष्पीकरण के दौरान, सोडियम लवण तटीय समुद्री लैगून के साथ-साथ मैदानों और रेगिस्तानों की महाद्वीपीय झीलों में जमा हो जाते हैं, जिससे नमक युक्त चट्टानों का निर्माण होता है। प्राचीन समुद्रों के वाष्पीकरण के परिणामस्वरूप, सभी महाद्वीपों पर सोडियम लवण के समान भंडार अपेक्षाकृत शुद्ध रूप में मौजूद हैं। ये प्रक्रियाएँ हमारे समय में भी होती रहती हैं; उदाहरणों में यूटा (यूएसए) में स्थित साल्ट लेक, बासकुंचक (रूस, अख्तुबिंस्की जिला), अल्ताई टेरिटरी (रूस) की नमक झीलें, साथ ही मृत सागर और अन्य समान स्थान शामिल हैं।

सेंधा नमक विशाल भूमिगत भंडार (अक्सर सैकड़ों मीटर मोटा) बनाता है जिसमें 90% से अधिक NaCl होता है। एक विशिष्ट चेशायर नमक भंडार (ग्रेट ब्रिटेन में सोडियम क्लोराइड का मुख्य स्रोत) 60 गुणा 24 किमी के क्षेत्र को कवर करता है और इसका नमक तल लगभग 400 मीटर मोटा है। अकेले इस जमा की कीमत 1011 टन से अधिक होने का अनुमान है।

इसके अलावा, सोडियम एक महत्वपूर्ण जैव तत्व है; यह जीवित जीवों में अपेक्षाकृत बड़ी मात्रा में पाया जाता है (औसतन 0.02%, मुख्य रूप से NaCl के रूप में), और पौधों की तुलना में जानवरों में इसकी मात्रा अधिक होती है। सौर वायुमंडल और अंतरतारकीय अंतरिक्ष में सोडियम की उपस्थिति स्थापित की गई है। वायुमंडल की ऊपरी परतों में (लगभग 80 किलोमीटर की ऊँचाई पर) परमाणु सोडियम की एक परत की खोज की गई। तथ्य यह है कि इतनी ऊंचाई पर लगभग पूरी तरह से कोई ऑक्सीजन, जल वाष्प और अन्य पदार्थ नहीं होते हैं जिनके साथ सोडियम बातचीत कर सकता है।

आवेदन

सोडियम धातु और इसके यौगिकों का व्यापक रूप से विभिन्न उद्योगों में उपयोग किया जाता है। इसके उच्च के लिए धन्यवाद जेटइस क्षार धातु का उपयोग धातुकर्म द्वारा नाइओबियम, टाइटेनियम, हेफ़नियम और ज़िरकोनियम जैसी धातुओं का उत्पादन करने के लिए एक कम करने वाले एजेंट के रूप में धातु विज्ञान में किया जाता है। 19वीं शताब्दी के पूर्वार्द्ध में, सोडियम का उपयोग एल्यूमीनियम (एल्यूमीनियम क्लोराइड से) को अलग करने के लिए किया जाता था, आज भी ग्यारहवें तत्व और इसके लवण का उपयोग कुछ प्रकार के कास्ट एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं के उत्पादन में एक संशोधक के रूप में किया जाता है। सोडियम का उपयोग सीसा-आधारित मिश्र धातु (0.58% Na) में भी किया जाता है, जिसका उपयोग रेलवे कारों के लिए एक्सल बियरिंग्स के निर्माण में किया जाता है; इस मिश्र धातु में क्षार धातु एक मजबूत तत्व है; सोडियम और पोटेशियम के साथ इसके मिश्र धातु परमाणु रिएक्टरों में तरल शीतलक हैं - आखिरकार, दोनों तत्वों में छोटे थर्मल न्यूट्रॉन अवशोषण क्रॉस सेक्शन होते हैं (Na 0.49 बार्न के लिए)। इसके अलावा, इन मिश्र धातुओं को उच्च क्वथनांक और गर्मी हस्तांतरण गुणांक की विशेषता होती है और परमाणु ऊर्जा रिएक्टरों में विकसित उच्च तापमान पर संरचनात्मक सामग्रियों के साथ बातचीत नहीं करते हैं, इस प्रकार श्रृंखला प्रतिक्रिया के पाठ्यक्रम को प्रभावित नहीं करते हैं।

हालाँकि, यह केवल परमाणु ऊर्जा ही नहीं है जो गर्मी हस्तांतरण एजेंट के रूप में सोडियम का उपयोग करती है - तत्व संख्या 11 का व्यापक रूप से 450 से 650 डिग्री सेल्सियस के तापमान रेंज में समान हीटिंग की आवश्यकता वाली प्रक्रियाओं के लिए शीतलक के रूप में उपयोग किया जाता है - विमान इंजन वाल्व में, ट्रक में इंजेक्शन मोल्डिंग मशीनों में निकास वाल्व। सोडियम, पोटेशियम और सीज़ियम (Na 12%, K 47%, Cs 41%) के मिश्र धातु में रिकॉर्ड कम पिघलने बिंदु (केवल 78 डिग्री सेल्सियस) होता है, इस कारण से इसे आयन रॉकेट इंजन के लिए एक कार्यशील तरल पदार्थ के रूप में प्रस्तावित किया गया था। रासायनिक उद्योग में, सोडियम का उपयोग साइनाइड लवण, सिंथेटिक डिटर्जेंट (डीटरजेनाइड्स) और फार्मास्यूटिकल्स के उत्पादन में किया जाता है। कृत्रिम रबर के उत्पादन में, सोडियम एक उत्प्रेरक की भूमिका निभाता है, जो ब्यूटाडीन अणुओं को मिलाकर एक ऐसा उत्पाद बनाता है जो गुणों में प्राकृतिक रबर की सर्वोत्तम किस्मों से कमतर नहीं है। NaPb यौगिक (वजन के अनुसार 10% Na) का उपयोग टेट्राएथिल लेड के उत्पादन में किया जाता है - जो सबसे प्रभावी एंटी-नॉक एजेंट है। सोडियम वाष्प का उपयोग उच्च और निम्न दबाव वाले गैस-डिस्चार्ज लैंप (एनएलएलडी और एनएलएनडी) को भरने के लिए किया जाता है। एक सोडियम लैंप नियॉन से भरा होता है और इसमें थोड़ी मात्रा में सोडियम धातु होती है; जब ऐसे लैंप को चालू किया जाता है, तो नियॉन में डिस्चार्ज शुरू हो जाता है। डिस्चार्ज के दौरान निकलने वाली गर्मी सोडियम को वाष्पित कर देती है और कुछ समय बाद नीयन की लाल चमक को सोडियम की पीली चमक से बदल दिया जाता है। सोडियम लैंप उच्च दक्षता वाले शक्तिशाली प्रकाश स्रोत हैं (प्रयोगशाला स्थितियों में 70% तक)। सोडियम लैंप की उच्च दक्षता ने राजमार्गों, ट्रेन स्टेशनों, मरीना और अन्य बड़े पैमाने की वस्तुओं को रोशन करने के लिए उनका उपयोग करना संभव बना दिया है। इस प्रकार, डीएनएटी प्रकार (आर्क सोडियम ट्यूबलर) के एनएलवीडी लैंप, जो चमकदार पीली रोशनी पैदा करते हैं, स्ट्रीट लाइटिंग में बहुत व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं, ऐसे लैंप की सेवा जीवन 12-24 हजार घंटे है; इसके अलावा, लैंप डीएनएएस, डीएनएएमटी (आर्क सोडियम मैट), डीएनएज़ (आर्क सोडियम मिरर) और डीएनएटीबीआर (आर्क सोडियम ट्यूबलर विदाउट मर्करी) हैं। सोडियम का उपयोग अत्यधिक ऊर्जा-गहन सोडियम-सल्फर बैटरी के उत्पादन में किया जाता है। कार्बनिक संश्लेषण में, सोडियम का उपयोग कमी, संघनन, पोलीमराइजेशन और अन्य प्रतिक्रियाओं में किया जाता है। कभी-कभी, सोडियम धातु का उपयोग बहुत अधिक धारा प्रवाहित करने के उद्देश्य से विद्युत तारों के लिए एक सामग्री के रूप में किया जाता है।

कई सोडियम यौगिकों का व्यापक रूप से उपयोग नहीं किया जाता है: टेबल नमक NaCl का उपयोग खाद्य उद्योग में किया जाता है; सोडियम हाइड्रॉक्साइड NaOH (कास्टिक सोडा) का उपयोग साबुन उद्योग में, पेंट के उत्पादन में, लुगदी और कागज और पेट्रोलियम उद्योगों में, कृत्रिम फाइबर के उत्पादन में और इलेक्ट्रोलाइट के रूप में भी किया जाता है। सोडा - सोडियम कार्बोनेट Na2CO3 का उपयोग कांच, लुगदी और कागज, भोजन, कपड़ा, तेल और अन्य उद्योगों में किया जाता है। में कृषिनाइट्रिक एसिड NaNO3 का सोडियम नमक, जिसे चिली नाइट्रेट के रूप में जाना जाता है, व्यापक रूप से उर्वरक के रूप में उपयोग किया जाता है। सोडियम क्लोरेट NaClO3 का उपयोग रेलवे पटरियों पर अवांछित वनस्पति को नष्ट करने के लिए किया जाता है। सोडियम फॉस्फेट Na3PO4 डिटर्जेंट का एक घटक है, जिसका उपयोग कांच और पेंट के उत्पादन, खाद्य उद्योग और फोटोग्राफी में किया जाता है। सोडियम एजाइड NaN3 का उपयोग धातु विज्ञान में नाइट्राइडिंग एजेंट के रूप में और लेड एजाइड के उत्पादन में किया जाता है। सोडियम साइनाइड NaCN का उपयोग चट्टानों से सोना निकालने की हाइड्रोमेटालर्जिकल विधि के साथ-साथ स्टील के नाइट्रोकार्बराइजेशन और इलेक्ट्रोप्लेटिंग (सिल्वरिंग, गिल्डिंग) में किया जाता है। एलुमिनोसिलिकेट उत्प्रेरक, गर्मी प्रतिरोधी, एसिड प्रतिरोधी कंक्रीट के उत्पादन के लिए सिलिकेट्स mNa2O nSiO2 ग्लास उत्पादन में चार्ज के घटक हैं।

उत्पादन

जैसा कि ज्ञात है, धात्विक सोडियम पहली बार 1807 में अंग्रेजी रसायनज्ञ डेवी द्वारा सोडियम हाइड्रॉक्साइड NaOH के इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा प्राप्त किया गया था। वैज्ञानिक दृष्टिकोण से क्षार धातुओं का पृथक्करण रसायन विज्ञान के क्षेत्र में एक महान खोज है। हालाँकि, उन वर्षों का उद्योग इस घटना के महत्व की सराहना नहीं कर सका - सबसे पहले, 19 वीं शताब्दी की शुरुआत में औद्योगिक पैमाने पर सोडियम के उत्पादन के लिए आवश्यक क्षमताएं अभी तक मौजूद नहीं थीं, और दूसरी बात, कोई नहीं जानता था कि कहां एक नरम धातु जो परस्पर क्रिया करते समय भड़क उठती है, पानी के साथ उपयोगी हो सकती है। और यदि पहली कठिनाई 1808 में जोसेफ गे-लुसाक और लुई थेनार्ड द्वारा हल की गई थी, ऊर्जा-गहन इलेक्ट्रोलिसिस का सहारा लिए बिना सोडियम प्राप्त करना, लोहे को लाल गर्मी में गर्म करने के साथ कास्टिक सोडा की प्रतिक्रिया का उपयोग करना, तो दूसरी समस्या - का क्षेत्र ​​​आवेदन - केवल 1824 में हल किया गया था जब एल्यूमीनियम को सोडियम की मदद से अलग किया गया था। 19वीं सदी के उत्तरार्ध में, सैंटे-क्लेयर डेविल ने धात्विक सोडियम प्राप्त करने के लिए एक नई विधि विकसित की - चूना पत्थर की उपस्थिति में कोयले के साथ सोडा को कम करके:

Na2CO3 + 2C → 2Na + 3CO

1886 में इस पद्धति में सुधार किया गया। हालाँकि, पहले से ही 1890 में, सोडियम उत्पादन के लिए इलेक्ट्रोलाइटिक विधि उद्योग में पेश की गई थी। इस प्रकार, हम्फ्री डेवी का विचार केवल 80 साल बाद औद्योगिक पैमाने पर साकार हुआ! सभी खोजें और अनुसंधान मूल पद्धति पर वापसी के साथ समाप्त हुए। 1924 में, अमेरिकी इंजीनियर डाउंस ने क्षार के स्थान पर बहुत सस्ते टेबल नमक का उपयोग करके इलेक्ट्रोलाइटिक रूप से सोडियम उत्पादन की प्रक्रिया को सस्ता बना दिया। इस आधुनिकीकरण ने सोडियम धातु के उत्पादन को प्रभावित किया, जो 6 हजार टन (1913) से बढ़कर 180 हजार टन (1966) हो गया। डाउन्स की विधि ने धात्विक सोडियम प्राप्त करने की आधुनिक विधि का आधार बनाया।

अब सोडियम धातु के उत्पादन के लिए मुख्य औद्योगिक विधि KCl, NaF या CaCl2 के साथ पिघले हुए सोडियम क्लोराइड (प्रक्रिया का एक उप-उत्पाद क्लोरीन है) का इलेक्ट्रोलिसिस है, जो नमक के पिघलने बिंदु को 575-585 ° तक कम कर देता है। सी। अन्यथा, शुद्ध सोडियम क्लोराइड के इलेक्ट्रोलिसिस से वाष्पीकरण से धातु का बड़ा नुकसान होगा, क्योंकि NaCl के पिघलने बिंदु (801 डिग्री सेल्सियस) और सोडियम धातु के क्वथनांक (882.9 डिग्री सेल्सियस) बहुत करीब हैं। यह प्रक्रिया एक डायाफ्राम वाले स्टील इलेक्ट्रोलाइज़र में होती है। सोडियम उत्पादन के लिए एक आधुनिक इलेक्ट्रोलाइज़र एक प्रभावशाली संरचना है, जो भट्टी की याद दिलाती है। इकाई दुर्दम्य ईंट से बनी है, जो बाहर से स्टील के आवरण से घिरी हुई है। एक ग्रेफाइट एनोड को इलेक्ट्रोलाइज़र के नीचे के माध्यम से डाला जाता है, जो एक अंगूठी के आकार की जाली - एक डायाफ्राम से घिरा होता है, जो सोडियम को एनोड स्थान में प्रवेश करने से रोकता है, जहां क्लोरीन जमा होता है। अन्यथा, सोडियम आसानी से क्लोरीन में जल जाएगा।

रिंग के आकार का कैथोड लोहे या तांबे का बना होता है। सोडियम और क्लोरीन को हटाने के लिए कैथोड और एनोड के ऊपर कैप लगाए जाते हैं। पूरी तरह से सूखे सोडियम क्लोराइड और कैल्शियम क्लोराइड का मिश्रण इलेक्ट्रोलाइज़र में डाला जाता है, हम पहले से ही जानते हैं कि ऐसा मिश्रण शुद्ध सोडियम क्लोराइड की तुलना में कम तापमान पर पिघलता है। आमतौर पर यह प्रक्रिया लगभग 600 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर होती है। इलेक्ट्रोडों को लगभग 6 V की प्रत्यक्ष धारा की आपूर्ति की जाती है, जबकि Na+ आयनों को कैथोड पर डिस्चार्ज किया जाता है और धात्विक सोडियम छोड़ा जाता है, जो ऊपर तैरता है और एक विशेष संग्रह में ले जाया जाता है। स्वाभाविक रूप से, प्रक्रिया हवाई पहुंच के बिना होती है। एनोड पर, क्लोरीन आयन Сl– डिस्चार्ज होते हैं और क्लोरीन गैस निकलती है - सोडियम उत्पादन का एक मूल्यवान उप-उत्पाद। इलेक्ट्रोलाइज़र के संचालन के दिन के दौरान, 400-500 किलोग्राम सोडियम और 600-700 किलोग्राम क्लोरीन का उत्पादन होता है। इस प्रकार प्राप्त धातु को पिघले हुए सोडियम में NaOH + Na2CO3 + NaCl या Na2O2 का मिश्रण मिलाकर अशुद्धियों (क्लोराइड, ऑक्साइड और अन्य) से शुद्ध किया जाता है; धातु लिथियम, टाइटेनियम या टाइटेनियम-ज़िरकोनियम मिश्र धातु, निचले क्लोराइड TiCl3, TiCl2 के साथ पिघल का प्रसंस्करण; निर्वात आसवन.

भौतिक गुण

हम्फ्री डेवी न केवल धात्विक सोडियम प्राप्त करने वाले पहले व्यक्ति थे, बल्कि इसके गुणों का अध्ययन करने वाले भी पहले व्यक्ति थे। नए तत्वों (पोटेशियम और सोडियम) की खोज पर लंदन में रिपोर्टिंग करते हुए, रसायनज्ञ ने पहली बार वैज्ञानिक दर्शकों को नई धातुओं के नमूने दिखाए। अंग्रेजी रसायनज्ञ ने मिट्टी के तेल की एक परत के नीचे धात्विक सोडियम का एक टुकड़ा संग्रहीत किया, जिसके साथ सोडियम ने संपर्क नहीं किया और अपने वातावरण में ऑक्सीकरण नहीं किया, जिससे उसका शानदार चांदी का रंग बरकरार रहा। इसके अलावा, सोडियम (20 डिग्री सेल्सियस पर घनत्व 0.968 ग्राम/सेमी3 है) केरोसीन से भारी है (शुद्धिकरण की विभिन्न डिग्री के साथ 20 डिग्री सेल्सियस पर घनत्व 0.78-0.85 ग्राम/सेमी3 है) और इसकी सतह पर तैरता नहीं है, इसलिए, यह ऑक्सीजन और कार्बन डाइऑक्साइड द्वारा ऑक्सीकरण नहीं होता है। डेवी ने खुद को एक नई धातु के नमूने वाले बर्तन के सामान्य प्रदर्शन तक ही सीमित नहीं रखा; उन्होंने मिट्टी के तेल से सोडियम लिया और नमूने को पानी की एक बाल्टी में फेंक दिया। सभी को आश्चर्य हुआ, धातु डूबी नहीं, बल्कि पानी की सतह पर सक्रिय रूप से चलने लगी, छोटी चमकदार बूंदों में पिघल गई, जिनमें से कुछ जल गईं। तथ्य यह है कि पानी का घनत्व (20 डिग्री सेल्सियस पर 0.998 ग्राम/सेमी3 है) इस क्षार धातु के घनत्व से अधिक है, इस कारण से सोडियम पानी में नहीं डूबता है, बल्कि इसमें तैरता है, सक्रिय रूप से इसके साथ बातचीत करता है। एक नए तत्व की ऐसी "प्रस्तुति" से जनता चकित रह गई।

अब हम सोडियम के भौतिक गुणों के बारे में क्या बता सकते हैं? आवर्त सारणी का ग्यारहवां तत्व एक नरम (चाकू से आसानी से कट जाने वाली, दबाने और बेलने में आसान), हल्की, चमकदार चांदी-सफेद धातु है जो हवा में जल्दी धूमिल हो जाती है। सोडियम की पतली परतों में बैंगनी रंग होता है, और दबाव में धातु माणिक की तरह पारदर्शी और लाल हो जाती है। सामान्य तापमान पर, सोडियम निम्नलिखित मापदंडों के साथ एक घन जाली में क्रिस्टलीकृत होता है: a = 4.28 A, परमाणु त्रिज्या 1.86 A, आयनिक त्रिज्या Na+ 0.92 A. सोडियम परमाणु की आयनीकरण क्षमता (eV) 5.138; 47.20; 71.8; धातु की विद्युत ऋणात्मकता 0.9 है। इलेक्ट्रॉन कार्य फलन 2.35 eV. यह संशोधन -222 डिग्री सेल्सियस से ऊपर के तापमान पर स्थिर है। इस तापमान के नीचे, हेक्सागोनल संशोधन निम्नलिखित मापदंडों के साथ स्थिर है: ए = 0.3767 एनएम, सी = 0.6154 एनएम, जेड = 2।

सोडियम एक कम पिघलने वाली धातु है, इसका गलनांक केवल 97.86°C होता है। यह पता चला है कि यह धातु उबलते पानी में पिघल सकती है यदि यह इसके साथ सक्रिय रूप से संपर्क न करे। इसके अलावा, पिघलने के दौरान, सोडियम का घनत्व 2.5% कम हो जाता है, लेकिन आयतन ΔV = 27.82∙10-6 m3/kg बढ़ जाता है। जैसे-जैसे दबाव बढ़ता है, धातु का गलनांक बढ़ता है, जो 3 GPa पर 242°C और 8 GPa पर 335°C तक पहुँच जाता है। पिघले हुए सोडियम का क्वथनांक 883.15° C होता है। सोडियम के वाष्पीकरण की ऊष्मा होती है सामान्य दबाव= 3869 केजे/किग्रा. ग्यारहवें तत्व की विशिष्ट ऊष्मा क्षमता (कमरे के तापमान पर) 1.23 103 J/(kg K) या 0.295 cal/(g deg) है; सोडियम की तापीय चालकता गुणांक 1.32 102 W/(m K) या 0.317 cal/(cm sec deg) है। इस क्षार धातु के लिए रैखिक विस्तार का थर्मल गुणांक (20 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर) 7.1 · 10-5 है। सोडियम की विद्युत प्रतिरोधकता (0 डिग्री सेल्सियस पर) 4.3 · 10-8 ओम सेमी (4.3 · 10-6 ओम सेमी) है। पिघलने पर सोडियम की विद्युत प्रतिरोधकता 1.451 गुना बढ़ जाती है। सोडियम अनुचुम्बकीय है, इसकी विशिष्ट चुम्बकीय संवेदनशीलता +9.2·10-6 है। सोडियम एचबी की ब्रिनेल कठोरता = 0.7 एमपीए। कमरे के तापमान पर सामान्य तन्यता मापांक E = 5.3 GPa। सोडियम x की संपीडनशीलता = 15.99∙10-11 Pa-1. सोडियम एक अत्यधिक लचीली धातु है और ठंड में आसानी से विकृत हो जाती है। एन.एस. कुर्नाकोव और एस.एफ. ज़ेमचुज़नी के अनुसार, सोडियम बहिर्वाह दबाव, आउटलेट के व्यास के आधार पर, 2.74-3.72 एमपीए की सीमा में है।

रासायनिक गुण

हाइड्राइड सहित रासायनिक यौगिकों में, सोडियम +1 की ऑक्सीकरण अवस्था प्रदर्शित करता है। ग्यारहवां तत्व सबसे प्रतिक्रियाशील धातुओं में से एक है, इसलिए यह प्रकृति में अपने शुद्ध रूप में नहीं पाया जाता है। कमरे के तापमान पर भी, यह सक्रिय रूप से वायुमंडलीय ऑक्सीजन, जल वाष्प और कार्बन डाइऑक्साइड के साथ प्रतिक्रिया करता है, जिससे सतह पर पेरोक्साइड, हाइड्रॉक्साइड और कार्बोनेट के मिश्रण की एक ढीली परत बन जाती है। इस कारण से, सोडियम धातु को निर्जलित तरल (मिट्टी का तेल, खनिज तेल) की एक परत के नीचे संग्रहित किया जाता है। उत्कृष्ट गैसें 200 डिग्री सेल्सियस पर ठोस और तरल सोडियम में थोड़ा घुल जाती हैं, सोडियम हाइड्रोजन को अवशोषित करना शुरू कर देता है, जिससे एक बहुत ही हीड्रोस्कोपिक हाइड्राइड NaH बनता है। यह क्षार धातु चमक निर्वहन में नाइट्रोजन के साथ बेहद कमजोर प्रतिक्रिया करती है, जिससे एक बहुत ही अस्थिर पदार्थ बनता है - सोडियम नाइट्राइड:

6Na + N2 → 2Na3N

सोडियम नाइट्राइड शुष्क हवा में स्थिर होता है, लेकिन अमोनिया बनाने के लिए पानी या अल्कोहल से तुरंत विघटित हो जाता है।

जब सोडियम सीधे ऑक्सीजन के साथ संपर्क करता है, तो स्थितियों के आधार पर, Na2O ऑक्साइड बनता है (जब सोडियम को ऑक्सीजन की अपर्याप्त मात्रा में जलाया जाता है) या Na2O2 पेरोक्साइड (जब सोडियम को हवा में या अतिरिक्त ऑक्सीजन में जलाया जाता है)। सोडियम ऑक्साइड स्पष्ट बुनियादी गुणों को प्रदर्शित करता है; यह पानी के साथ तीव्र प्रतिक्रिया करके NaOH हाइड्रॉक्साइड बनाता है, जो एक मजबूत आधार है:

Na2O + H2O → 2NaOH

सोडियम हाइड्रॉक्साइड पानी में अत्यधिक घुलनशील क्षार है (108 ग्राम NaOH 20 डिग्री सेल्सियस पर 100 ग्राम पानी में घुल जाता है) ठोस सफेद हीड्रोस्कोपिक क्रिस्टल के रूप में, त्वचा, कपड़े, कागज और अन्य कार्बनिक पदार्थों को नष्ट कर देता है। पानी में घुलने पर यह बड़ी मात्रा में गर्मी छोड़ता है। हवा में, सोडियम हाइड्रॉक्साइड सक्रिय रूप से कार्बन डाइऑक्साइड को अवशोषित करता है और सोडियम कार्बोनेट में बदल जाता है:

2NaOH + CO2 → Na2CO3 + H2O

इस कारण से, सोडियम हाइड्रॉक्साइड को वायुरोधी कंटेनरों में संग्रहित किया जाना चाहिए। उद्योग में, NaOH आयन एक्सचेंज झिल्ली और डायाफ्राम का उपयोग करके NaCl या Na2CO3 के जलीय घोल के इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा प्राप्त किया जाता है:

2NaCl + 2H2O → 2NaOH + Cl2 + H2

सोडियम पेरोक्साइड एक हल्का पीला पाउडर है जो बिना अपघटन के पिघल जाता है, Na2O2 एक बहुत मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट है। अधिकांश कार्बनिक पदार्थ इसके संपर्क में आने पर प्रज्वलित हो जाते हैं। जब Na2O2 कार्बन डाइऑक्साइड के साथ प्रतिक्रिया करता है, तो ऑक्सीजन निकलती है:

2Na2O2 + 2CO2 → 2Na2CO3 + O2

धात्विक सोडियम, अपने ऑक्साइड की तरह, सक्रिय रूप से पानी के साथ संपर्क करके हाइड्रॉक्साइड NaOH बनाता है और एक बड़ी संपर्क सतह के साथ हाइड्रोजन छोड़ता है, प्रतिक्रिया विस्फोटक रूप से आगे बढ़ती है; सोडियम पानी की तुलना में अल्कोहल के साथ अधिक शांति से प्रतिक्रिया करता है, जिसके परिणामस्वरूप सोडियम एल्कोऑक्साइड बनता है। इस प्रकार, इथेनॉल के साथ प्रतिक्रिया करके, सोडियम सोडियम इथेनॉलेट C2H5ONa देता है:

2Na + 2C2H5OH → 2C2H5ONa + H2

सोडियम लगभग सभी अम्लों में घुलकर बड़ी संख्या में लवण बनाता है:

2Nа + 2НCl → 2NаСl + Н2

2Na + 2H2SO4 → SO2 + Na2SO4 + 2H2O

फ्लोरीन और क्लोरीन के वातावरण में, सोडियम स्वतः ही प्रज्वलित हो जाता है, गर्म होने पर ब्रोमीन के साथ प्रतिक्रिया करता है, और आयोडीन के साथ सीधे संपर्क नहीं करता है। मोर्टार में पीसने पर यह सल्फर के साथ हिंसक रूप से प्रतिक्रिया करता है, जिससे अलग-अलग संरचना वाले सल्फाइड बनते हैं। सोडियम सल्फाइड Na2S को कार्बन के साथ सोडियम सल्फेट को कम करके प्राप्त किया जाता है। सल्फर और ऑक्सीजन के साथ सोडियम का एक बहुत ही सामान्य यौगिक तथाकथित ग्लौबर नमक Na2SO4∙10H2O है। सल्फर के अलावा, यह सक्रिय रूप से सेलेनियम और टेल्यूरियम के साथ प्रतिक्रिया करके Na2X, NaX, NaX2, Na2X5 रचनाओं के चॉकोजेनाइड बनाता है।

सोडियम अमोनिया कॉम्प्लेक्स (धातु चालकता के साथ एक नीला घोल) बनाने के लिए तरल अमोनिया (0 डिग्री सेल्सियस पर 34.6 ग्राम प्रति 100 ग्राम एनएच 3) में घुल जाता है। जब अमोनिया वाष्पित हो जाता है, तो मूल धातु बनी रहती है; समाधान के दीर्घकालिक भंडारण के दौरान, एमाइड NaNH2 या इमाइड Na2NH बनाने और हाइड्रोजन की रिहाई के लिए अमोनिया के साथ धातु की प्रतिक्रिया के कारण यह धीरे-धीरे फीका पड़ जाता है। जब गैसीय अमोनिया को 300-350 डिग्री सेल्सियस पर पिघले हुए सोडियम से गुजारा जाता है, तो सोडियम एमाइन NaNH2 बनता है - एक रंगहीन क्रिस्टलीय पदार्थ जो पानी से आसानी से विघटित हो जाता है।

800-900 डिग्री सेल्सियस पर, सोडियम गैस कार्बन के साथ कार्बाइड (एसिटिलीनाइड) Na2C2 बनाती है। सोडियम ग्रेफाइट के साथ समावेशन यौगिक बनाता है।

सोडियम कई अंतरधातु यौगिक बनाता है - चांदी, सोना, टिन, सीसा, बिस्मथ, सीज़ियम, पोटेशियम और अन्य धातुओं के साथ। बेरियम, स्ट्रोंटियम, मैग्नीशियम, लिथियम, जिंक और एल्यूमीनियम के साथ यौगिक नहीं बनाता है। पारा के साथ, सोडियम मिश्रण बनाता है - NaHg2, NaHg4, NaHg8, NaHg, Na3Hg2, Na5Hg2, Na3Hg संरचना के इंटरमेटेलिक यौगिक। महत्वपूर्ण तरल मिश्रण (वजन के हिसाब से 2.5% से कम सोडियम युक्त) हैं, जो मिट्टी के तेल या खनिज तेल की परत के नीचे स्थित पारा में सोडियम को धीरे-धीरे शामिल करके प्राप्त किया जाता है।

ऑर्गेनोसोडियम यौगिकों की एक बड़ी संख्या ज्ञात है, जो ऑर्गेनोलिथियम यौगिकों के रासायनिक गुणों के समान हैं, लेकिन प्रतिक्रियाशीलता में उनसे बेहतर हैं।

-तत्वपहले समूह का मुख्य उपसमूह, डी.आई. मेंडेलीव के रासायनिक तत्वों की आवधिक प्रणाली की तीसरी अवधि, परमाणु संख्या 11 के साथ। प्रतीक Na (lat.Natrium) द्वारा निरूपित। सरल पदार्थ सोडियम (CAS संख्या: 7440-23-5) चांदी-सफेद रंग की एक नरम क्षार धातु है।

पानी में, सोडियम लगभग लिथियम के समान ही व्यवहार करता है: प्रतिक्रिया हाइड्रोजन की तीव्र रिहाई के साथ आगे बढ़ती है, और समाधान में सोडियम हाइड्रॉक्साइड बनता है।

नाम का इतिहास और उत्पत्ति

सोडियम परमाणु आरेख

सोडियम (या बल्कि, इसके यौगिकों) का उपयोग प्राचीन काल से किया जाता रहा है। उदाहरण के लिए, सोडा (नैट्रॉन), मिस्र में सोडा झीलों के पानी में प्राकृतिक रूप से पाया जाता है। प्राचीन मिस्रवासी प्राकृतिक सोडा का उपयोग लेप बनाने, कैनवास को ब्लीच करने, खाना पकाने और पेंट और ग्लेज़ बनाने के लिए करते थे। प्लिनी द एल्डर लिखते हैं कि नील डेल्टा में, सोडा (इसमें पर्याप्त मात्रा में अशुद्धियाँ थीं) को नदी के पानी से अलग किया गया था। यह कोयले के मिश्रण के कारण भूरे या काले रंग के बड़े टुकड़ों के रूप में बिक्री पर चला गया।

सोडियम पहली बार 1807 में अंग्रेजी रसायनज्ञ हम्फ्री डेवी द्वारा ठोस NaOH के इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा प्राप्त किया गया था।

"सोडियम" नाम अरबी से आया है natrunग्रीक में - नाइट्रॉन और मूल रूप से इसे प्राकृतिक सोडा कहा जाता है। इस तत्व को पहले सोडियम कहा जाता था।

रसीद

सोडियम का उत्पादन करने का पहला तरीका कमी प्रतिक्रिया थी सोडियम कार्बोनेटकोयला जब इन पदार्थों के करीबी मिश्रण को लोहे के कंटेनर में 1000°C तक गर्म किया जाता है:

Na 2 CO 3 +2C=2Na+3CO

फिर सोडियम उत्पादन की एक और विधि सामने आई - पिघले हुए सोडियम हाइड्रॉक्साइड या सोडियम क्लोराइड का इलेक्ट्रोलिसिस।

भौतिक गुण

धात्विक सोडियम को मिट्टी के तेल में संग्रहित किया जाता है

लौ का उपयोग करके सोडियम का गुणात्मक निर्धारण - "सोडियम डी-लाइन" के उत्सर्जन स्पेक्ट्रम का चमकीला पीला रंग, दोगुना 588.9950 और 589.5924 एनएम।

सोडियम एक चांदी-सफेद धातु है, बैंगनी रंग के साथ पतली परतों में, प्लास्टिक, यहां तक ​​कि नरम (चाकू से आसानी से काटा जा सकता है), सोडियम का ताजा कट चमकदार होता है। सोडियम का विद्युत और तापीय चालकता मान काफी अधिक है, घनत्व 0.96842 ग्राम/सेमी³ (19.7° C पर), गलनांक 97.86° C और क्वथनांक 883.15° C है।

रासायनिक गुण

एक क्षार धातु जो हवा में आसानी से ऑक्सीकृत हो जाती है। वायुमंडलीय ऑक्सीजन से बचाव के लिए धात्विक सोडियम को एक परत के नीचे संग्रहित किया जाता है मिट्टी का तेल. सोडियम की तुलना में कम सक्रिय है लिथियम, इसलिए साथ में नाइट्रोजनगर्म होने पर ही प्रतिक्रिया करता है:

2Na + 3N 2 = 2NaN 3

जब ऑक्सीजन की अधिकता हो जाती है तो सोडियम पेरोक्साइड बनता है

2Na + O 2 = Na 2 O 2

आवेदन

सोडियम धातु का उपयोग व्यापक रूप से प्रारंभिक रसायन विज्ञान और उद्योग में एक मजबूत कम करने वाले एजेंट के रूप में किया जाता है, जिसमें धातु विज्ञान भी शामिल है। सोडियम का उपयोग अत्यधिक ऊर्जा-गहन सोडियम-सल्फर बैटरी के उत्पादन में किया जाता है। इसका उपयोग ट्रक एग्जॉस्ट वाल्व में हीट सिंक के रूप में भी किया जाता है। कभी-कभी, सोडियम धातु का उपयोग बहुत अधिक धारा प्रवाहित करने के उद्देश्य से विद्युत तारों के लिए एक सामग्री के रूप में किया जाता है।

पोटेशियम के साथ एक मिश्र धातु में, साथ ही साथ रुबिडियम और सीज़ियमअत्यधिक कुशल शीतलक के रूप में उपयोग किया जाता है। विशेष रूप से, मिश्र धातु की संरचना सोडियम 12% है, पोटैशियम 47 %, सीज़ियम 41% का गलनांक -78 डिग्री सेल्सियस रिकॉर्ड कम है और इसे आयन रॉकेट इंजनों के लिए कार्यशील तरल पदार्थ और परमाणु ऊर्जा संयंत्रों के लिए शीतलक के रूप में प्रस्तावित किया गया है।

सोडियम का उपयोग उच्च और निम्न दबाव डिस्चार्ज लैंप (एचपीएलडी और एलपीएलडी) में भी किया जाता है। डीएनएटी (आर्क सोडियम ट्यूबलर) प्रकार के एनएलवीडी लैंप स्ट्रीट लाइटिंग में बहुत व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं। वे चमकीली पीली रोशनी छोड़ते हैं। एचपीएस लैंप का सेवा जीवन 12-24 हजार घंटे है। इसलिए, एचपीएस प्रकार के गैस-डिस्चार्ज लैंप शहरी, वास्तुशिल्प और औद्योगिक प्रकाश व्यवस्था के लिए अपरिहार्य हैं। डीएनएस, डीएनएएमटी (आर्क सोडियम मैट), डीएनएज़ (आर्क सोडियम मिरर) और डीएनएटीबीआर (आर्क सोडियम ट्यूबलर विदाउट मर्करी) लैंप भी हैं।

सोडियम धातु का उपयोग कार्बनिक पदार्थों के गुणात्मक विश्लेषण में किया जाता है। सोडियम और परीक्षण पदार्थ की मिश्रधातु निष्प्रभावी हो जाती है इथेनॉल,आसुत जल के कुछ मिलीलीटर जोड़ें और 3 भागों में विभाजित करें, जे. लैसेन का परीक्षण (1843), जिसका उद्देश्य नाइट्रोजन, सल्फर और हैलोजन का निर्धारण करना है (बीलस्टीन परीक्षण)

सोडियम क्लोराइड (टेबल नमक) सबसे पुराना इस्तेमाल किया जाने वाला स्वाद और परिरक्षक है।
- सोडियम एजाइड (Na 3 N) का उपयोग धातु विज्ञान में और लेड एजाइड के उत्पादन में नाइट्राइडिंग एजेंट के रूप में किया जाता है।
- सोडियम साइनाइड (NaCN) का उपयोग चट्टानों से सोना निकालने की हाइड्रोमेटालर्जिकल विधि के साथ-साथ स्टील के नाइट्रोकार्बराइजेशन और इलेक्ट्रोप्लेटिंग (सिल्वरिंग, गिल्डिंग) में किया जाता है।
- सोडियम क्लोरेट (NaClO3) का उपयोग रेलवे पटरियों पर अवांछित वनस्पति को नष्ट करने के लिए किया जाता है।

जैविक भूमिका

शरीर में, सोडियम अधिकतर कोशिकाओं के बाहर पाया जाता है (साइटोप्लाज्म की तुलना में लगभग 15 गुना अधिक)। यह अंतर सोडियम-पोटेशियम पंप द्वारा बनाए रखा जाता है, जो कोशिका के अंदर फंसे सोडियम को बाहर निकालता है।

के साथ साथपोटैशियमसोडियम निम्नलिखित कार्य करता है:
झिल्ली क्षमता और मांसपेशियों के संकुचन की घटना के लिए स्थितियां बनाना।
रक्त आसमाटिक एकाग्रता को बनाए रखना।
अम्ल-क्षार संतुलन बनाए रखना।
जल संतुलन का सामान्यीकरण।
झिल्ली परिवहन सुनिश्चित करना।
कई एंजाइमों का सक्रियण.

सोडियम लगभग सभी खाद्य पदार्थों में पाया जाता है, हालाँकि शरीर को इसकी अधिकांश मात्रा टेबल नमक से मिलती है। अवशोषण मुख्यतः पेट और छोटी आंत में होता है। विटामिन डी सोडियम के अवशोषण में सुधार करता है, हालांकि, अत्यधिक नमकीन खाद्य पदार्थ और प्रोटीन से भरपूर खाद्य पदार्थ सामान्य अवशोषण में बाधा डालते हैं। भोजन से ली गई सोडियम की मात्रा मूत्र में सोडियम की मात्रा को दर्शाती है। सोडियम युक्त खाद्य पदार्थों में त्वरित उत्सर्जन की विशेषता होती है।

आहार लेने वालों में सोडियम की कमी संतुलित भोजनमनुष्यों में नहीं होता है, तथापि, शाकाहारी भोजन से कुछ समस्याएँ उत्पन्न हो सकती हैं। अस्थायी कमी मूत्रवर्धक उपयोग, दस्त, अत्यधिक पसीना या अधिक पानी के सेवन के कारण हो सकती है। सोडियम की कमी के लक्षणों में वजन घटना, उल्टी, गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल ट्रैक्ट में गैस और खराब अवशोषण शामिल हैं अमीनो एसिड और मोनोसैकेराइड. लंबे समय तक इसकी कमी से मांसपेशियों में ऐंठन और नसों में दर्द होता है।

अतिरिक्त सोडियम के कारण पैरों और चेहरे पर सूजन हो जाती है, साथ ही मूत्र में पोटेशियम का उत्सर्जन भी बढ़ जाता है। गुर्दे द्वारा संसाधित की जा सकने वाली नमक की अधिकतम मात्रा लगभग 20-30 ग्राम है; इससे अधिक मात्रा जीवन के लिए खतरा है।

सोडियम क्षार धातुओं में से एक है। रासायनिक तत्वों की तालिका इसे तीसरी अवधि और पहले समूह से संबंधित परमाणु के रूप में दिखाती है।

भौतिक गुण

यह अनुभाग भौतिक दृष्टिकोण से सोडियम की विशेषताओं की जांच करेगा। आरंभ करने के लिए, अपने शुद्ध रूप में यह धात्विक चमक और कम कठोरता वाला एक चांदी जैसा ठोस है। सोडियम इतना नरम होता है कि इसे चाकू से आसानी से काटा जा सकता है। इस पदार्थ का गलनांक काफी कम होता है और इसकी मात्रा उनहत्तर डिग्री सेल्सियस होती है। सोडियम का परमाणु द्रव्यमान भी छोटा है, इसके बारे में हम बाद में बात करेंगे। इस धातु का घनत्व 0.97 ग्राम/सेमी 3 है।

सोडियम की रासायनिक विशेषताएँ

इस तत्व की गतिविधि बहुत अधिक है - यह कई अन्य पदार्थों के साथ जल्दी और हिंसक प्रतिक्रिया करने में सक्षम है। इसके अलावा, रासायनिक तत्वों की तालिका आपको दाढ़ द्रव्यमान जैसे मान को निर्धारित करने की अनुमति देती है - सोडियम के लिए यह तेईस है। एक मोल पदार्थ की वह मात्रा है जिसमें 6.02 x 10 से 23वीं शक्ति के परमाणु होते हैं (अणु, यदि पदार्थ जटिल है)। किसी तत्व के दाढ़ द्रव्यमान को जानकर, आप यह निर्धारित कर सकते हैं कि किसी दिए गए पदार्थ के एक विशिष्ट मोल का वजन कितना होगा। उदाहरण के लिए, दो मोल सोडियम का वजन छियालीस ग्राम होता है। जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, यह धातु रासायनिक रूप से सबसे अधिक सक्रिय है; यह क्षारीय है, इसका ऑक्साइड क्षार (मजबूत आधार) बना सकता है।

ऑक्साइड कैसे बनते हैं

सोडियम सहित इस समूह के सभी पदार्थ, स्रोत सामग्री को जलाकर प्राप्त किए जा सकते हैं। इस प्रकार, धातु ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया करती है, जिससे ऑक्साइड का निर्माण होता है। उदाहरण के लिए, यदि हम चार मोल सोडियम जलाते हैं, तो हम एक मोल ऑक्सीजन खर्च करेंगे और इस धातु के दो मोल ऑक्साइड प्राप्त करेंगे। सोडियम ऑक्साइड का सूत्र Na 2 O है। प्रतिक्रिया समीकरण इस तरह दिखता है: 4Na + O 2 = 2Na 2 O। यदि आप परिणामी पदार्थ में पानी मिलाते हैं, तो एक क्षार बनता है - NaOH।

एक मोल ऑक्साइड और एक मोल पानी लेने पर हमें दो मोल क्षार प्राप्त होता है। इस प्रतिक्रिया के लिए समीकरण इस प्रकार है: Na 2 O + H 2 O = 2NaOH। परिणामी पदार्थ को सोडियम हाइड्रॉक्साइड भी कहा जाता है। यह इसके स्पष्ट क्षारीय गुणों और उच्च रासायनिक गतिविधि के कारण है। मजबूत एसिड की तरह, कास्टिक सोडियम कम सक्रिय धातुओं, कार्बनिक यौगिकों आदि के लवण के साथ सक्रिय रूप से प्रतिक्रिया करता है। लवण के साथ बातचीत के दौरान, एक विनिमय प्रतिक्रिया होती है - एक नया नमक और एक नया आधार बनता है। सोडियम हाइड्रॉक्साइड घोल कपड़े, कागज, त्वचा और नाखूनों को आसानी से नष्ट कर सकता है, इसलिए इसके साथ काम करते समय सुरक्षा नियमों के अनुपालन की आवश्यकता होती है। इसका उपयोग रासायनिक उद्योग में उत्प्रेरक के रूप में और रोजमर्रा की जिंदगी में बंद पाइपों की समस्या को खत्म करने के साधन के रूप में किया जाता है।

हैलोजन के साथ प्रतिक्रिया

ये रासायनिक तत्वों से युक्त सरल पदार्थ हैं जो आवर्त सारणी के सातवें समूह से संबंधित हैं। उनकी सूची में फ्लोरीन, आयोडीन, क्लोरीन, ब्रोमीन शामिल हैं। सोडियम उन सभी के साथ प्रतिक्रिया करने में सक्षम है, जिससे सोडियम क्लोराइड/ब्रोमाइड/आयोडाइड/फ्लोराइड जैसे यौगिक बनते हैं। प्रतिक्रिया को अंजाम देने के लिए, आपको संबंधित धातु के दो मोल लेने होंगे और उसमें एक मोल फ्लोरीन मिलाना होगा। परिणामस्वरूप, हमें दो मोल की मात्रा में सोडियम फ्लोराइड प्राप्त होता है। इस प्रक्रिया को एक समीकरण के रूप में लिखा जा सकता है: Na + F 2 = 2NaF। हमारे द्वारा प्राप्त सोडियम फ्लोराइड का उपयोग एंटी-कैरीज़ टूथपेस्ट के साथ-साथ विभिन्न सतहों के लिए डिटर्जेंट के उत्पादन में किया जाता है। इसी तरह, क्लोरीन मिलाने से आप (रसोई का नमक), सोडियम आयोडाइड प्राप्त कर सकते हैं, जिसका उपयोग धातु हैलाइड लैंप, सोडियम ब्रोमाइड के निर्माण में किया जाता है, जिसका उपयोग न्यूरोसिस, अनिद्रा, हिस्टीरिया और तंत्रिका तंत्र के अन्य विकारों के लिए दवा के रूप में किया जाता है।

अन्य सरल पदार्थों के साथ

फास्फोरस, सल्फर (सल्फर), और कार्बन (कार्बन) के साथ सोडियम की प्रतिक्रिया भी संभव है। इस प्रकार की रासायनिक अंतःक्रिया केवल तभी की जा सकती है जब उच्च तापमान के रूप में विशेष परिस्थितियाँ बनाई जाती हैं। इस प्रकार, एक अतिरिक्त प्रतिक्रिया होती है। इसकी सहायता से आप सोडियम फॉस्फाइड, सोडियम सल्फाइड, सोडियम कार्बाइड जैसे पदार्थ प्राप्त कर सकते हैं।

एक उदाहरण किसी दिए गए धातु के परमाणुओं को फॉस्फोरस परमाणुओं में जोड़ना है। यदि आप संबंधित धातु के तीन मोल और दूसरे घटक का एक मोल लेते हैं, और फिर उन्हें गर्म करते हैं, तो आपको एक मोल सोडियम फॉस्फाइड मिलता है। इस प्रतिक्रिया को निम्नलिखित समीकरण के रूप में लिखा जा सकता है: 3Na + P = Na 3 P. इसके अलावा, सोडियम नाइट्रोजन के साथ-साथ हाइड्रोजन के साथ भी प्रतिक्रिया कर सकता है। पहले मामले में, इस धातु का नाइट्राइड बनता है, दूसरे में - हाइड्राइड। उदाहरणों में निम्नलिखित रासायनिक प्रतिक्रिया समीकरण शामिल हैं: 6Na + N2 = 2Na 3 N; 2Na + H2 = 2NaH. पहले इंटरैक्शन के लिए इलेक्ट्रिक डिस्चार्ज की आवश्यकता होती है, दूसरे के लिए उच्च तापमान की आवश्यकता होती है।

अम्ल के साथ अभिक्रिया

सोडियम की विशेषताएँ सरलता से समाप्त नहीं होतीं। यह धातु सभी अम्लों के साथ भी प्रतिक्रिया करती है। ऐसी रासायनिक अंतःक्रियाओं के परिणामस्वरूप हाइड्रोजन भी बनता है। उदाहरण के लिए, जब संबंधित धातु हाइड्रोक्लोरिक एसिड के साथ प्रतिक्रिया करती है, तो रसोई का नमक और हाइड्रोजन बनता है, जो वाष्पित हो जाता है। इस प्रतिक्रिया को प्रतिक्रिया समीकरण का उपयोग करके व्यक्त किया जा सकता है: Na + HCl = NaCl + H 2। इस प्रकार की रासायनिक अंतःक्रिया को प्रतिस्थापन प्रतिक्रिया कहा जाता है। इसके प्रयोग से आप फॉस्फेट, नाइट्रेट, नाइट्राइट, सल्फेट, सल्फाइट और सोडियम कार्बोनेट जैसे लवण भी प्राप्त कर सकते हैं।

लवणों के साथ परस्पर क्रिया

सोडियम पोटेशियम और कैल्शियम को छोड़कर सभी धातुओं के लवणों के साथ प्रतिक्रिया करता है (वे संबंधित तत्व की तुलना में रासायनिक रूप से अधिक सक्रिय हैं)। इस मामले में, पिछले मामले की तरह, एक प्रतिस्थापन प्रतिक्रिया होती है। प्रश्न में धातु के परमाणु रासायनिक रूप से कमजोर धातु के परमाणुओं का स्थान ले लेते हैं। इस प्रकार, दो मोल सोडियम और एक मोल मैग्नीशियम नाइट्रेट को मिलाने से हमें दो मोल, साथ ही शुद्ध मैग्नीशियम - एक मोल मिलता है। इस प्रतिक्रिया के लिए समीकरण इस प्रकार लिखा जा सकता है: 2Na + Mg(NO 3) 2 = 2NaNO 3 + Mg। इसी सिद्धांत का उपयोग करके, कई अन्य सोडियम लवण प्राप्त किए जा सकते हैं। इस विधि का उपयोग धातुओं को उनके लवणों से प्राप्त करने के लिए भी किया जा सकता है।

यदि आप सोडियम में पानी मिला दें तो क्या होगा?

यह शायद ग्रह पर सबसे आम पदार्थों में से एक है। और प्रश्न में धातु इसके साथ रासायनिक संपर्क में प्रवेश करने में भी सक्षम है। इस मामले में, कास्टिक सोडियम, या सोडियम हाइड्रॉक्साइड, जिसकी पहले ही ऊपर चर्चा की जा चुकी है, बनता है।

ऐसी प्रतिक्रिया को अंजाम देने के लिए, आपको दो मोल सोडियम लेना होगा, उसमें पानी मिलाना होगा, वह भी दो मोल की मात्रा में, और परिणामस्वरूप हमें दो मोल हाइड्रॉक्साइड और एक मोल हाइड्रोजन मिलता है, जो जारी होता है तीखी गंध वाली गैस का रूप।

सोडियम और जीवों पर इसका प्रभाव

रासायनिक दृष्टिकोण से इस धातु की जांच करने के बाद, आइए आगे बढ़ते हैं कि सोडियम की जैविक विशेषताएं क्या हैं। यह महत्वपूर्ण सूक्ष्म तत्वों में से एक है। सबसे पहले, यह पशु कोशिका के घटकों में से एक है। यहां यह महत्वपूर्ण कार्य करता है: पोटेशियम के साथ मिलकर, यह कोशिकाओं के बीच तंत्रिका आवेगों के निर्माण और प्रसार का समर्थन करता है, भाग लेता है, और आसमाटिक प्रक्रियाओं के लिए एक आवश्यक रासायनिक तत्व है (जो आवश्यक है, उदाहरण के लिए, गुर्दे की कोशिकाओं के कामकाज के लिए)। इसके अलावा, सोडियम कोशिका के जल-नमक संतुलन के लिए जिम्मेदार है। इसके अलावा, इस रासायनिक तत्व के बिना, रक्त के माध्यम से ग्लूकोज का परिवहन, जो मस्तिष्क के कामकाज के लिए बहुत आवश्यक है, असंभव है। यह धातु मांसपेशियों के संकुचन की प्रक्रिया में भी भाग लेती है।

इस सूक्ष्म तत्व की न केवल जानवरों को आवश्यकता होती है - पौधों के शरीर में सोडियम भी महत्वपूर्ण कार्य करता है: यह प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया में भाग लेता है, कार्बोहाइड्रेट के परिवहन में मदद करता है, और झिल्ली के माध्यम से कार्बनिक और अकार्बनिक पदार्थों के पारित होने के लिए भी आवश्यक है।

सोडियम की अधिकता और कमी

लंबे समय तक अत्यधिक नमक के सेवन से शरीर में इस रासायनिक तत्व का स्तर बढ़ सकता है। अतिरिक्त सोडियम के लक्षणों में शरीर के तापमान में वृद्धि, सूजन, तंत्रिका उत्तेजना में वृद्धि और बिगड़ा हुआ गुर्दे समारोह शामिल हो सकते हैं। यदि ऐसे लक्षण दिखाई देते हैं, तो आपको अपने आहार से टेबल नमक और इस धातु की बहुत अधिक मात्रा वाले खाद्य पदार्थों को हटाने की आवश्यकता है (सूची नीचे दी जाएगी), और फिर तुरंत डॉक्टर से परामर्श लें। शरीर में सोडियम की मात्रा कम होने से अप्रिय लक्षण और अंग की शिथिलता भी होती है। लंबे समय तक मूत्रवर्धक लेने पर या केवल शुद्ध (आसुत) पानी पीने पर, अधिक पसीना आने और शरीर में पानी की कमी होने पर यह रासायनिक तत्व नष्ट हो सकता है। सोडियम की कमी के लक्षण हैं प्यास, शुष्क त्वचा और श्लेष्मा झिल्ली, उल्टी और मतली, कम भूख, बिगड़ा हुआ चेतना और उदासीनता, क्षिप्रहृदयता, और गुर्दे के उचित कार्य का बंद होना।

सोडियम से भरपूर खाद्य पदार्थ

बहुत अधिक या बहुत अधिक से बचने के लिए कम सामग्रीप्रश्नाधीन रासायनिक तत्व के शरीर में, आपको यह जानना होगा कि किस भोजन में इसकी मात्रा सबसे अधिक है। सबसे पहले, यह रसोई का नमक है जिसका पहले ही ऊपर उल्लेख किया जा चुका है। इसमें चालीस प्रतिशत सोडियम होता है। यह समुद्री नमक भी हो सकता है. इसके अलावा यह धातु सोयाबीन और सोया सॉस में भी पाई जाती है। एक बड़ी संख्या कीसमुद्री भोजन में सोडियम पाया जाता है। ये समुद्री शैवाल, अधिकांश प्रकार की मछलियाँ, झींगा, ऑक्टोपस, केकड़े का मांस, कैवियार, क्रेफ़िश आदि हैं। इनमें सोडियम की मात्रा इस तथ्य के कारण होती है कि ये जीव विभिन्न धातुओं के लवणों की उच्च सांद्रता वाले नमकीन वातावरण में रहते हैं। शरीर के सामान्य कामकाज के लिए.

इस धातु और इसके कुछ यौगिकों का उपयोग

उद्योग में सोडियम का उपयोग बहुत बहुमुखी है। सबसे पहले, इस पदार्थ का उपयोग रासायनिक उद्योग में किया जाता है। यहां प्रश्न में धातु के हाइड्रॉक्साइड, इसके फ्लोराइड, सल्फेट्स और नाइट्रेट्स जैसे पदार्थ प्राप्त करना आवश्यक है। इसके अलावा, इसका उपयोग शुद्ध धातुओं को उनके लवणों से अलग करने के लिए एक मजबूत कम करने वाले एजेंट के रूप में किया जाता है। ऐसे उद्देश्यों के लिए उपयोग के लिए एक विशेष तकनीकी सोडियम है। इसकी संपत्तियाँ GOST 3273-75 में दर्ज हैं। ऊपर वर्णित मजबूत अपचायक गुणों के कारण, सोडियम का व्यापक रूप से धातु विज्ञान में उपयोग किया जाता है।

इस रासायनिक तत्व का उपयोग फार्मास्युटिकल उद्योग में भी किया जाता है, जहां ब्रोमाइड प्राप्त करने के लिए इसकी सबसे अधिक आवश्यकता होती है, जो कई शामक और अवसादरोधी दवाओं के मुख्य घटकों में से एक है। इसके अलावा, सोडियम का उपयोग गैस-डिस्चार्ज लैंप के निर्माण में किया जा सकता है - ये चमकदार पीली रोशनी के स्रोत होंगे। सोडियम क्लोरेट (NaClO3) जैसा एक रासायनिक यौगिक युवा पौधों को नष्ट कर देता है, इसलिए उन्हें अधिक बढ़ने से रोकने के लिए उन्हें रेलवे पटरियों से हटाने के लिए इसका उपयोग किया जाता है। सोने के खनन उद्योग में सोडियम साइनाइड का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। इसकी सहायता से चट्टानों से यह धातु प्राप्त की जाती है।

आपको सोडियम कैसे मिलता है?

सबसे आम तरीका कार्बन के साथ धातु के कार्बोनेट की प्रतिक्रिया है। ऐसा करने के लिए, दो निर्दिष्ट पदार्थों को लगभग एक हजार डिग्री सेल्सियस के तापमान तक गर्म करना आवश्यक है। परिणामस्वरूप, दो रासायनिक यौगिक बनते हैं: सोडियम और धुआँ। जब एक मोल सोडियम कार्बोनेट दो मोल कार्बन के साथ प्रतिक्रिया करता है, तो दो मोल वांछित धातु और तीन मोल कार्बन मोनोऑक्साइड प्राप्त होता है। उपरोक्त प्रतिक्रिया के लिए समीकरण इस प्रकार लिखा जा सकता है: NaCO 3 + 2C = 2Na + 3CO। इसी प्रकार यह रासायनिक तत्व इसके अन्य यौगिकों से प्राप्त किया जा सकता है।

गुणात्मक प्रतिक्रियाएँ

सोडियम+ की उपस्थिति, किसी भी अन्य धनायन या आयनों की तरह, विशेष रासायनिक हेरफेर द्वारा निर्धारित की जा सकती है। सोडियम आयन की गुणात्मक प्रतिक्रिया दहन है - यदि यह मौजूद है, तो लौ का रंग पीला होगा।

प्रश्नाधीन रासायनिक तत्व प्रकृति में कहाँ पाया जा सकता है?

सबसे पहले, जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, यह पशु और पौधे दोनों कोशिकाओं के घटकों में से एक है। साथ ही, समुद्री जल में इसकी उच्च सांद्रता देखी जाती है। इसके अलावा, सोडियम कुछ खनिजों का हिस्सा है। उदाहरण के लिए, यह सिल्विनाइट है, इसका सूत्र NaCl है। KCl, साथ ही कार्नेलाइट, जिसका सूत्र KCl.MgCl 2 .6H 2 O है। इनमें से पहले में बारी-बारी से बहुरंगी भागों के साथ एक विषम संरचना होती है, इसके रंग में नारंगी, गुलाबी, नीला और लाल शामिल हो सकते हैं। यह खनिज पानी में पूरी तरह घुलनशील है। गठन के स्थान और अशुद्धियों के आधार पर कार्नेलाइट के अलग-अलग रंग भी हो सकते हैं। यह लाल, पीला, सफेद, हल्का नीला और पारदर्शी भी हो सकता है। इसकी चमक धुंधली होती है और इसमें प्रकाश किरणें तीव्र रूप से अपवर्तित होती हैं। ये दो खनिज धातुओं के उत्पादन के लिए कच्चे माल के रूप में काम करते हैं जो उनकी संरचना का हिस्सा हैं: सोडियम, पोटेशियम, मैग्नीशियम।

वैज्ञानिकों का मानना ​​है कि इस लेख में हमने जिस धातु की जांच की, वह प्रकृति में सबसे आम में से एक है, क्योंकि यह पृथ्वी की पपड़ी में ढाई प्रतिशत है।

लेख की सामग्री

सोडियम- (नैट्रियम) Na, आवर्त सारणी के समूह 1 (Ia) का एक रासायनिक तत्व, क्षारीय तत्वों से संबंधित है। परमाणु संख्या 11, सापेक्ष परमाणु द्रव्यमान 22.98977। प्रकृति में एक स्थिर आइसोटोप 23Na है। इस तत्व के छह रेडियोधर्मी समस्थानिक ज्ञात हैं, जिनमें से दो विज्ञान और चिकित्सा के लिए रुचिकर हैं। 2.58 वर्ष के आधे जीवन के साथ सोडियम-22 का उपयोग पॉज़िट्रॉन के स्रोत के रूप में किया जाता है। सोडियम-24 (इसका आधा जीवन लगभग 15 घंटे है) का उपयोग ल्यूकेमिया के कुछ रूपों के निदान और उपचार के लिए दवा में किया जाता है।

ऑक्सीकरण अवस्था +1.

सोडियम यौगिक प्राचीन काल से ज्ञात हैं। सोडियम क्लोराइड मानव भोजन का एक आवश्यक घटक है। ऐसा माना जाता है कि लोगों ने इसका उपयोग नवपाषाण काल ​​​​में शुरू किया था, अर्थात। लगभग 5-7 हजार वर्ष पूर्व।

पुराने नियम में "नेतेर" नामक पदार्थ का उल्लेख है। इस पदार्थ का उपयोग डिटर्जेंट के रूप में किया जाता था। सबसे अधिक संभावना है, नेटर सोडा है, एक सोडियम कार्बोनेट जो कैल्शियमयुक्त तटों वाली मिस्र की नमकीन झीलों में बनता है। ग्रीक लेखकों अरस्तू और डायोस्कोराइड्स ने बाद में उसी पदार्थ के बारे में लिखा, लेकिन "नाइट्रोन" नाम से, और प्राचीन रोमन इतिहासकार प्लिनी द एल्डर ने उसी पदार्थ का उल्लेख करते हुए इसे "नाइट्रम" कहा।

18वीं सदी में रसायनशास्त्री पहले से ही विभिन्न सोडियम यौगिकों के बारे में जानते थे। सोडियम लवण का व्यापक रूप से चिकित्सा में, चमड़े को रंगने में और कपड़ों की रंगाई में उपयोग किया जाता था।

धात्विक सोडियम सबसे पहले अंग्रेजी रसायनज्ञ और भौतिक विज्ञानी हम्फ्री डेवी द्वारा पिघले हुए सोडियम हाइड्रॉक्साइड (तांबे और जस्ता प्लेटों के 250 जोड़े के वोल्टाइक कॉलम का उपयोग करके) के इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा प्राप्त किया गया था। इस तत्व के लिए डेवी द्वारा चुना गया नाम "सोडियम" सोडा Na 2 CO 3 से इसकी उत्पत्ति को दर्शाता है। तत्व के लैटिन और रूसी नाम अरबी "नैट्रन" (प्राकृतिक सोडा) से लिए गए हैं।

प्रकृति में सोडियम का वितरण और इसका औद्योगिक निष्कर्षण।

सोडियम सातवां सबसे प्रचुर तत्व और पांचवां सबसे प्रचुर धातु (एल्यूमीनियम, लोहा, कैल्शियम और मैग्नीशियम के बाद) है। पृथ्वी की पपड़ी में इसकी सामग्री 2.27% है। अधिकांश सोडियम विभिन्न एलुमिनोसिलिकेट्स में पाया जाता है।

सभी महाद्वीपों पर अपेक्षाकृत शुद्ध रूप में सोडियम लवण के विशाल भंडार मौजूद हैं। वे प्राचीन समुद्रों के वाष्पीकरण का परिणाम हैं। यह प्रक्रिया साल्ट लेक (यूटा), मृत सागर और अन्य स्थानों पर अभी भी जारी है। सोडियम NaCl क्लोराइड (हैलाइट, सेंधा नमक) के रूप में पाया जाता है, साथ ही कार्बोनेट Na 2 CO 3 NaHCO 3 2H 2 O (ट्रोना), नाइट्रेट NaNO 3 (सॉल्टपीटर), सल्फेट Na 2 SO 4 10H 2 O (मिराबिलिट) के रूप में पाया जाता है। ) , टेट्राबोरेट Na 2 B 4 O 7 10 H 2 O (बोरेक्स) और Na 2 B 4 O 7 4H 2 O (कर्नाइट) और अन्य लवण।

प्राकृतिक नमकीन पानी और समुद्र के पानी (लगभग 30 किलो मीटर-3) में सोडियम क्लोराइड के अटूट भंडार हैं। यह अनुमान लगाया गया है कि विश्व महासागर में सोडियम क्लोराइड सामग्री के बराबर मात्रा में सेंधा नमक 19 मिलियन क्यूबिक मीटर की मात्रा में होगा। किमी (समुद्र तल से ऊपर उत्तरी अमेरिकी महाद्वीप के कुल आयतन से 50% अधिक)। 1 वर्ग के आधार क्षेत्र के साथ इस आयतन का एक प्रिज्म। किमी चंद्रमा तक 47 बार पहुंच सकता है।

अब समुद्री जल से सोडियम क्लोराइड का कुल उत्पादन 6-7 मिलियन टन प्रति वर्ष तक पहुँच गया है, जो कुल विश्व उत्पादन का लगभग एक तिहाई है।

जीवित पदार्थ में औसतन 0.02% सोडियम होता है; पौधों की तुलना में जानवरों में इसकी मात्रा अधिक होती है।

एक साधारण पदार्थ के लक्षण और सोडियम धातु का औद्योगिक उत्पादन।

सोडियम एक चांदी-सफेद धातु है, बैंगनी रंग के साथ पतली परतों में, प्लास्टिक, यहां तक ​​कि नरम (चाकू से आसानी से काटा जा सकता है), सोडियम का ताजा कट चमकदार होता है। सोडियम की विद्युत चालकता और तापीय चालकता का मान काफी अधिक है, घनत्व 0.96842 ग्राम/सेमी 3 (19.7 डिग्री सेल्सियस पर) है, गलनांक 97.86 डिग्री सेल्सियस है, क्वथनांक 883.15 डिग्री सेल्सियस है।

12% सोडियम, 47% पोटेशियम और 41% सीज़ियम युक्त टर्नरी मिश्र धातु में धातु प्रणालियों के लिए सबसे कम पिघलने बिंदु होता है, जो -78 डिग्री सेल्सियस के बराबर होता है।

सोडियम और उसके यौगिक ज्वाला को चमकीला पीला रंग देते हैं। सोडियम स्पेक्ट्रम में दोहरी रेखा संक्रमण 3 से मेल खाती है एस 1–3पीतत्व के परमाणुओं में 1.

सोडियम की रासायनिक सक्रियता अधिक होती है। हवा में, यह जल्दी से पेरोक्साइड, हाइड्रॉक्साइड और कार्बोनेट के मिश्रण की एक फिल्म से ढक जाता है। सोडियम ऑक्सीजन, फ्लोरीन और क्लोरीन में जलता है। जब किसी धातु को हवा में जलाया जाता है, तो Na 2 O 2 पेरोक्साइड बनता है (Na 2 O ऑक्साइड के मिश्रण के साथ)।

मोर्टार में पीसने पर सोडियम सल्फर के साथ प्रतिक्रिया करता है और सल्फ्यूरिक एसिड को सल्फर या सल्फाइड में बदल देता है। ठोस कार्बन डाइऑक्साइड ("सूखी बर्फ") सोडियम के संपर्क में आने पर फट जाती है (कार्बन डाइऑक्साइड अग्निशामक यंत्र का उपयोग सोडियम की आग को बुझाने के लिए नहीं किया जा सकता है!)। नाइट्रोजन के साथ, प्रतिक्रिया केवल विद्युत निर्वहन में होती है। सोडियम केवल अक्रिय गैसों के साथ क्रिया नहीं करता है।

सोडियम पानी के साथ सक्रिय रूप से प्रतिक्रिया करता है:

2Na + 2H 2 O = 2NaOH + H 2

प्रतिक्रिया के दौरान निकलने वाली गर्मी धातु को पिघलाने के लिए पर्याप्त होती है। इसलिए, यदि सोडियम का एक छोटा सा टुकड़ा पानी में डाला जाता है, तो यह प्रतिक्रिया के थर्मल प्रभाव के कारण पिघल जाता है और धातु की एक बूंद, जो पानी से हल्की होती है, प्रतिक्रियाशील बल द्वारा संचालित होकर पानी की सतह के साथ "चलती" है। जारी हाइड्रोजन का. सोडियम पानी की तुलना में अल्कोहल के साथ अधिक शांति से प्रतिक्रिया करता है:

2Na + 2C 2 H 5 OH = 2C 2 H 5 ONa + H 2

सोडियम असामान्य गुणों के साथ चमकीले नीले मेटास्टेबल समाधान बनाने के लिए तरल अमोनिया में आसानी से घुल जाता है। -33.8°C पर, 246 ग्राम तक सोडियम धातु 1000 ग्राम अमोनिया में घुल जाती है। तनु विलयन नीले होते हैं, सांद्र विलयन कांस्य होते हैं। इन्हें लगभग एक सप्ताह तक संग्रहीत किया जा सकता है। यह स्थापित किया गया है कि तरल अमोनिया में, सोडियम आयनित होता है:

ना ना + + ई –

इस प्रतिक्रिया का संतुलन स्थिरांक 9.9·10 –3 है। निकलने वाला इलेक्ट्रॉन अमोनिया अणुओं द्वारा घुल जाता है और एक जटिल बनाता है -। परिणामी समाधानों में धात्विक विद्युत चालकता होती है। जब अमोनिया वाष्पित हो जाता है, तो मूल धातु बनी रहती है। जब घोल को लंबे समय तक संग्रहीत किया जाता है, तो अमोनिया के साथ धातु की प्रतिक्रिया के कारण एमाइड NaNH 2 या इमाइड Na 2 NH बनने और हाइड्रोजन के निकलने के कारण यह धीरे-धीरे फीका पड़ जाता है।

सोडियम को निर्जलित तरल (मिट्टी का तेल, खनिज तेल) की एक परत के नीचे संग्रहित किया जाता है और केवल सीलबंद धातु के कंटेनरों में ले जाया जाता है।

सोडियम के औद्योगिक उत्पादन के लिए इलेक्ट्रोलाइटिक विधि 1890 में विकसित की गई थी। इलेक्ट्रोलिसिस पिघले हुए सोडियम हाइड्रॉक्साइड पर किया गया था, जैसा कि डेवी के प्रयोगों में था, लेकिन वोल्टाइक कॉलम की तुलना में अधिक उन्नत ऊर्जा स्रोतों का उपयोग किया गया था। इस प्रक्रिया में सोडियम के साथ-साथ ऑक्सीजन भी निकलती है:

एनोड (निकल): 4OH – – 4e – = O 2 + 2H 2 O.

शुद्ध सोडियम क्लोराइड के इलेक्ट्रोलिसिस के दौरान, गंभीर समस्याएं उत्पन्न होती हैं, सबसे पहले, सोडियम क्लोराइड के करीबी पिघलने बिंदु और सोडियम के क्वथनांक के साथ और दूसरी, तरल सोडियम क्लोराइड में सोडियम की उच्च घुलनशीलता के साथ। सोडियम क्लोराइड में पोटेशियम क्लोराइड, सोडियम फ्लोराइड, कैल्शियम क्लोराइड मिलाने से आप पिघले हुए तापमान को 600°C तक कम कर सकते हैं। पिघले हुए यूटेक्टिक मिश्रण (सबसे कम पिघलने बिंदु वाले दो पदार्थों का एक मिश्र धातु) के इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा सोडियम का उत्पादन 40% NaCl और अमेरिकी इंजीनियर जी. डाउन्स द्वारा विकसित सेल में ~580° C पर 60% CaCl 2, इसे 1921 में ड्यूपॉन्ट द्वारा नियाग्रा फॉल्स में बिजली संयंत्र के पास शुरू किया गया था।

इलेक्ट्रोड पर निम्नलिखित प्रक्रियाएँ होती हैं:

कैथोड (लोहा): Na + + e – = Na

Ca 2+ + 2e – = Ca

एनोड (ग्रेफाइट): 2Cl – – 2e – = Cl 2.

सोडियम और कैल्शियम धातुएं एक बेलनाकार स्टील कैथोड पर बनती हैं और एक ठंडी ट्यूब द्वारा ऊपर उठाई जाती हैं जिसमें कैल्शियम जम जाता है और पिघल कर वापस गिर जाता है। केंद्रीय ग्रेफाइट एनोड पर उत्पन्न क्लोरीन को निकल छत के नीचे एकत्र किया जाता है और फिर शुद्ध किया जाता है।

वर्तमान में, सोडियम धातु का उत्पादन मात्रा प्रति वर्ष कई हजार टन है।

सोडियम धातु का औद्योगिक उपयोग इसके प्रबल अपचायक गुणों के कारण होता है। लंबे समय तक, उत्पादित अधिकांश धातु का उपयोग एल्काइल क्लोराइड को सोडियम और लेड के मिश्र धातु के साथ उच्च दबाव पर प्रतिक्रिया करके टेट्राएथिल लेड PbEt 4 और टेट्रामेथिल लेड PbMe 4 (गैसोलीन के लिए एंटी-नॉक एजेंट) का उत्पादन करने के लिए किया जाता था। अब पर्यावरण प्रदूषण के कारण यह उत्पादन तेजी से घट रहा है।

अनुप्रयोग का एक अन्य क्षेत्र टाइटेनियम, ज़िरकोनियम और अन्य धातुओं के क्लोराइड को कम करके उनका उत्पादन है। सोडियम की कम मात्रा का उपयोग हाइड्राइड, पेरोक्साइड और अल्कोहलेट जैसे यौगिकों का उत्पादन करने के लिए किया जाता है।

रबर और इलास्टोमर्स के उत्पादन में फैला हुआ सोडियम एक मूल्यवान उत्प्रेरक है।

तेज़ न्यूट्रॉन परमाणु रिएक्टरों में ऊष्मा विनिमय द्रव के रूप में पिघले हुए सोडियम का उपयोग बढ़ रहा है। सोडियम का कम पिघलने बिंदु, कम चिपचिपापन, छोटे न्यूट्रॉन अवशोषण क्रॉस सेक्शन, अत्यधिक उच्च ताप क्षमता और थर्मल चालकता के साथ मिलकर, इसे (और पोटेशियम के साथ इसके मिश्र धातु) इन उद्देश्यों के लिए एक अनिवार्य सामग्री बनाते हैं।

सोडियम ट्रांसफार्मर के तेल, ईथर और अन्य कार्बनिक पदार्थों को पानी के निशान से साफ करता है, और सोडियम मिश्रण की मदद से आप कई यौगिकों में नमी की मात्रा को तुरंत निर्धारित कर सकते हैं।

सोडियम यौगिक.

सोडियम सभी सामान्य आयनों के साथ यौगिकों का एक पूरा सेट बनाता है। ऐसा माना जाता है कि ऐसे यौगिकों में क्रिस्टल जाली के धनायनिक और ऋणायनिक भागों के बीच आवेश का लगभग पूर्ण पृथक्करण होता है।

सोडियम ऑक्साइड Na 2 O को सोडियम धातु के साथ Na 2 O 2, NaOH और सबसे बेहतर NaNO 2 की प्रतिक्रिया द्वारा संश्लेषित किया जाता है:

Na 2 O 2 + 2Na = 2Na 2 O

2NaOH + 2Na = 2Na2O + H2

2NaNO 2 + 6Na = 4Na 2 O + N 2

अंतिम प्रतिक्रिया में, सोडियम को सोडियम एज़ाइड NaN 3 से बदला जा सकता है:

5NaN3 + NaNO2 = 3Na2O + 8N2

सोडियम ऑक्साइड को निर्जल गैसोलीन में संग्रहित करना सबसे अच्छा है। यह विभिन्न संश्लेषणों के लिए अभिकर्मक के रूप में कार्य करता है।

सोडियम पेरोक्साइडहल्के पीले पाउडर के रूप में Na 2 O 2 सोडियम के ऑक्सीकरण से बनता है। इस मामले में, शुष्क ऑक्सीजन (वायु) की सीमित आपूर्ति की स्थिति में, पहले Na 2 O ऑक्साइड बनता है, जो फिर Na 2 O 2 पेरोक्साइड में बदल जाता है। ऑक्सीजन की अनुपस्थिति में, सोडियम पेरोक्साइड ~675°C तक तापीय रूप से स्थिर रहता है।

सोडियम पेरोक्साइड का व्यापक रूप से उद्योग में फाइबर, पेपर पल्प, ऊन आदि के लिए ब्लीचिंग एजेंट के रूप में उपयोग किया जाता है। यह एक मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट है: यह एल्यूमीनियम पाउडर या चारकोल के साथ मिश्रित होने पर फट जाता है, सल्फर के साथ प्रतिक्रिया करता है (और गर्म हो जाता है), और कई कार्बनिक तरल पदार्थों को प्रज्वलित करता है। सोडियम पेरोक्साइड कार्बन मोनोऑक्साइड के साथ प्रतिक्रिया करके कार्बोनेट बनाता है। कार्बन डाइऑक्साइड के साथ सोडियम पेरोक्साइड की प्रतिक्रिया से ऑक्सीजन निकलती है:

2Na 2 O 2 + 2CO 2 = 2Na 2 CO 3 + O 2

इस प्रतिक्रिया का पनडुब्बी और अग्निशामकों के लिए श्वास तंत्र में महत्वपूर्ण व्यावहारिक अनुप्रयोग है।

सोडियम सुपरऑक्साइड 10-15 एमपीए के ऑक्सीजन दबाव के तहत 200-450 डिग्री सेल्सियस पर सोडियम पेरोक्साइड को धीरे-धीरे गर्म करके NaO 2 प्राप्त किया जाता है। NaO2 के निर्माण का प्रमाण सबसे पहले तरल अमोनिया में घुले सोडियम के साथ ऑक्सीजन की प्रतिक्रिया में प्राप्त हुआ था।

सोडियम सुपरऑक्साइड पर पानी की क्रिया से ठंड में भी ऑक्सीजन निकलती है:

2NaO 2 + H 2 O = NaOH + NaHO 2 + O 2

जैसे-जैसे तापमान बढ़ता है, जारी ऑक्सीजन की मात्रा बढ़ जाती है, जिसके परिणामस्वरूप सोडियम हाइड्रोपरॉक्साइड विघटित हो जाता है:

4NaO 2 + 2H 2 O = 4NaOH + 3O 2

सोडियम सुपरऑक्साइड सीमित स्थानों में वायु पुनर्जनन के लिए सिस्टम का एक घटक है।

सोडियम ओजोनाइड NaO 3 का निर्माण कम तापमान पर निर्जल सोडियम हाइड्रॉक्साइड पाउडर पर ओजोन की क्रिया से होता है, जिसके बाद तरल अमोनिया के साथ लाल NaO 3 का निष्कर्षण होता है।

सोडियम हाइड्रॉक्साइड NaOH को अक्सर कास्टिक सोडा या कास्टिक सोडा कहा जाता है। यह एक मजबूत आधार है और इसे विशिष्ट क्षार के रूप में वर्गीकृत किया गया है। सोडियम हाइड्रॉक्साइड के जलीय घोल से कई NaOH हाइड्रेट प्राप्त किए गए हैं एनएच 2 ओ, कहां एन= 1, 2, 2.5, 3.5, 4, 5.25 और 7.

सोडियम हाइड्रॉक्साइड बहुत आक्रामक होता है। यह उनमें मौजूद सिलिकॉन डाइऑक्साइड के साथ संपर्क के कारण कांच और चीनी मिट्टी के बरतन को नष्ट कर देता है:

2NaOH + SiO 2 = Na 2 SiO 3 + H 2 O

"कास्टिक सोडा" नाम जीवित ऊतकों पर सोडियम हाइड्रॉक्साइड के संक्षारक प्रभाव को दर्शाता है। इस पदार्थ का आँखों में जाना विशेष रूप से खतरनाक है।

ड्यूक ऑफ ऑरलियन्स के चिकित्सक, निकोलस लेब्लांक (1742-1806) ने 1787 में NaCl से सोडियम हाइड्रॉक्साइड के उत्पादन के लिए एक सुविधाजनक प्रक्रिया विकसित की (पेटेंट 1791)। यह पहला बड़े पैमाने का औद्योगिक रासायनिक प्रक्रिया 19वीं सदी में यूरोप में एक प्रमुख तकनीकी उपलब्धि बन गई। लेब्लांक प्रक्रिया को बाद में इलेक्ट्रोलाइटिक प्रक्रिया द्वारा प्रतिस्थापित कर दिया गया। 1874 में, सोडियम हाइड्रॉक्साइड का विश्व उत्पादन 525 हजार टन था, जिसमें से 495 हजार टन लेब्लांक विधि द्वारा प्राप्त किया गया था; 1902 तक, सोडियम हाइड्रॉक्साइड का उत्पादन 1800 हजार टन तक पहुंच गया, लेकिन लेब्लांक विधि का उपयोग करके केवल 150 हजार टन ही प्राप्त किया गया।

आज, सोडियम हाइड्रॉक्साइड उद्योग में सबसे महत्वपूर्ण क्षार है। अकेले संयुक्त राज्य अमेरिका में वार्षिक उत्पादन 10 मिलियन टन से अधिक है। यह ब्राइन के इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा भारी मात्रा में प्राप्त किया जाता है। सोडियम क्लोराइड समाधान के इलेक्ट्रोलिसिस से सोडियम हाइड्रॉक्साइड उत्पन्न होता है और क्लोरीन निकलता है:

कैथोड (लोहा) 2H 2 O + 2 इ– = एच 2 + 2ओएच –

एनोड (ग्रेफाइट) 2Cl – – 2 इ– = सीएल 2

विशाल बाष्पीकरणकर्ताओं में क्षार की सांद्रता के साथ इलेक्ट्रोलिसिस होता है। दुनिया में सबसे बड़ा (पीपीजी इंडक्ट्रीज "लेक चार्ल्स प्लांट में) की ऊंचाई 41 मीटर और व्यास 12 मीटर है। उत्पादित सोडियम हाइड्रॉक्साइड का लगभग आधा हिस्सा सीधे रासायनिक उद्योग में विभिन्न कार्बनिक और अकार्बनिक पदार्थों का उत्पादन करने के लिए उपयोग किया जाता है: फिनोल, रेसोरिसिनॉल, बी-नेफ्थॉल, सोडियम लवण (हाइपोक्लोराइट, फॉस्फेट, सल्फाइड, एलुमिनेट्स)। इसके अलावा, सोडियम हाइड्रॉक्साइड का उपयोग कागज और लुगदी, साबुन और डिटर्जेंट, तेल, वस्त्रों के उत्पादन में किया जाता है सोडियम हाइड्रॉक्साइड से अम्लों का उदासीनीकरण होता है।

सोडियम क्लोराइड NaCl को टेबल नमक और सेंधा नमक के रूप में जाना जाता है। यह रंगहीन, थोड़ा हीड्रोस्कोपिक क्यूबिक क्रिस्टल बनाता है। सोडियम क्लोराइड 801°C पर पिघलता है, 1413°C पर उबलता है। पानी में इसकी घुलनशीलता तापमान पर बहुत कम निर्भर करती है: 35.87 ग्राम NaCl 100 ग्राम पानी में 20°C पर और 38.12 ग्राम 80°C पर घुल जाता है।

सोडियम क्लोराइड भोजन के लिए एक आवश्यक और अपरिहार्य मसाला है। सुदूर अतीत में, नमक की कीमत सोने के बराबर थी। प्राचीन रोम में, लीजियोनेयरों को अक्सर पैसे में नहीं, बल्कि नमक में भुगतान किया जाता था, इसलिए सैनिक शब्द।

कीवन रस में वे कार्पेथियन क्षेत्र से, काले और अज़ोव सागरों पर नमक की झीलों और मुहल्लों से नमक का उपयोग करते थे। यह इतना महँगा था कि औपचारिक दावतों में इसे कुलीन मेहमानों की मेज पर परोसा जाता था, जबकि अन्य लोग इसे "फूट" कर चले जाते थे।

अस्त्रखान क्षेत्र के मॉस्को राज्य में शामिल होने के बाद, कैस्पियन झीलें नमक के महत्वपूर्ण स्रोत बन गईं, और फिर भी यह पर्याप्त नहीं था, यह महंगा था, इसलिए आबादी के सबसे गरीब वर्गों में असंतोष था, जो एक में बदल गया। विद्रोह को नमक दंगा (1648) के नाम से जाना जाता है

1711 में पीटर प्रथम ने नमक एकाधिकार की शुरुआत करने वाला एक डिक्री जारी किया। नमक का व्यापार राज्य का विशेष अधिकार बन गया। नमक का एकाधिकार डेढ़ सौ वर्षों से अधिक समय तक चला और 1862 में समाप्त कर दिया गया।

आजकल सोडियम क्लोराइड एक सस्ता उत्पाद है। कोयला, चूना पत्थर और सल्फर के साथ, यह तथाकथित "बड़े चार" खनिज कच्चे माल में से एक है, जो रासायनिक उद्योग के लिए सबसे आवश्यक है।

अधिकांश सोडियम क्लोराइड का उत्पादन यूरोप (39%), उत्तरी अमेरिका (34%) और एशिया (20%) में होता है, जबकि दक्षिण अमेरिका और ओशिनिया में प्रत्येक का योगदान केवल 3% और अफ्रीका का 1% है। सेंधा नमक विशाल भूमिगत भंडार (अक्सर सैकड़ों मीटर मोटा) बनाता है जिसमें 90% से अधिक NaCl होता है। एक विशिष्ट चेशायर नमक भंडार (ग्रेट ब्रिटेन में सोडियम क्लोराइड का मुख्य स्रोत) 60 × 24 किमी के क्षेत्र को कवर करता है और इसका नमक तल लगभग 400 मीटर मोटा है। अकेले इस जमा की कीमत 10 11 टन से अधिक होने का अनुमान है .

21वीं सदी की शुरुआत तक वैश्विक नमक उत्पादन। 200 मिलियन टन तक पहुंच गया, जिसमें से 60% की खपत रासायनिक उद्योग (क्लोरीन और सोडियम हाइड्रॉक्साइड, साथ ही कागज के गूदे, कपड़ा, धातु, रबर और तेल के उत्पादन के लिए) द्वारा की जाती है, 30% खाद्य उद्योग द्वारा, 10% द्वारा गतिविधि के अन्य क्षेत्र। उदाहरण के लिए, सोडियम क्लोराइड का उपयोग सस्ते डीसिंग एजेंट के रूप में किया जाता है।

सोडियम कार्बोनेट Na 2 CO 3 को अक्सर सोडा ऐश या केवल सोडा कहा जाता है। यह प्रकृति में ज़मीनी नमकीन पानी, झीलों में नमकीन पानी और खनिज नैट्रॉन Na 2 CO 3 ·10H 2 O, थर्मोनैट्राइट Na 2 CO 3 ·H 2 O, ट्रोना Na 2 CO 3 ·NaHCO 3 ·2H 2 O के रूप में पाया जाता है। सोडियम अन्य विभिन्न हाइड्रेटेड कार्बोनेट, बाइकार्बोनेट, मिश्रित और डबल कार्बोनेट बनाता है, उदाहरण के लिए Na 2 CO 3 7H 2 O, Na 2 CO 3 3NaHCO 3, aKCO 3। एनएच 2 ओ, के 2 सीओ 3 एनएएचसीओ 3 2 एच 2 ओ।

औद्योगिक रूप से प्राप्त क्षार तत्वों के लवणों में सोडियम कार्बोनेट है उच्चतम मूल्य. इसके उत्पादन के लिए अक्सर बेल्जियम के रसायनज्ञ-प्रौद्योगिकीविद् अर्न्स्ट सोल्वे द्वारा 1863 में विकसित विधि का उपयोग किया जाता है।

सोडियम क्लोराइड और अमोनिया का एक संकेंद्रित जलीय घोल हल्के दबाव में कार्बन डाइऑक्साइड से संतृप्त होता है। इस मामले में, अपेक्षाकृत खराब घुलनशील सोडियम बाइकार्बोनेट का एक अवक्षेप बनता है (20 डिग्री सेल्सियस पर NaHCO 3 की घुलनशीलता 9.6 ग्राम प्रति 100 ग्राम पानी है):

NaCl + NH 3 + H 2 O + CO 2 = NaHCO 3 Ї + NH 4 Cl

सोडा प्राप्त करने के लिए, सोडियम बाइकार्बोनेट को कैलक्लाइंड किया जाता है:

जारी कार्बन डाइऑक्साइड को पहली प्रक्रिया में वापस कर दिया जाता है। अतिरिक्त कार्बन डाइऑक्साइड कैल्शियम कार्बोनेट (चूना पत्थर) को कैल्सीन करके प्राप्त किया जाता है:

इस प्रतिक्रिया का दूसरा उत्पाद, कैल्शियम ऑक्साइड (चूना) का उपयोग अमोनियम क्लोराइड से अमोनिया को पुनर्जीवित करने के लिए किया जाता है:

इस प्रकार, सॉल्वे विधि का उपयोग करके सोडा उत्पादन का एकमात्र उप-उत्पाद कैल्शियम क्लोराइड है।

समग्र प्रक्रिया समीकरण:

2NaCl + CaCO 3 = Na 2 CO 3 + CaCl 2

जाहिर है, जलीय घोल में सामान्य परिस्थितियों में विपरीत प्रतिक्रिया होती है, क्योंकि कैल्शियम कार्बोनेट की घुलनशीलता के कारण इस प्रणाली में संतुलन पूरी तरह से दाएं से बाएं ओर स्थानांतरित हो जाता है।

प्राकृतिक कच्चे माल (प्राकृतिक सोडा ऐश) से प्राप्त सोडा ऐश अमोनिया विधि (क्लोराइड सामग्री 0.2% से कम) द्वारा उत्पादित सोडा की तुलना में बेहतर गुणवत्ता का है। इसके अलावा, विशिष्ट पूंजी निवेश और प्राकृतिक कच्चे माल से सोडा की लागत कृत्रिम रूप से प्राप्त सोडा की तुलना में 40-45% कम है। विश्व का लगभग एक तिहाई सोडा उत्पादन अब प्राकृतिक भंडार से आता है।

1999 में Na 2 CO 3 का विश्व उत्पादन निम्नानुसार वितरित किया गया था:

कुल
उत्तर अमेरिका
एशिया/ओशिनिया
जैप. यूरोप
पूर्व यूरोप
अफ़्रीका
लैट. अमेरिका

दुनिया में प्राकृतिक सोडा ऐश का सबसे बड़ा उत्पादक संयुक्त राज्य अमेरिका है, जहां सोडा झीलों के ट्रोना और नमकीन पानी के सबसे बड़े खोजे गए भंडार केंद्रित हैं। व्योमिंग में जमा 3 मीटर मोटी परत और 2300 किमी 2 का क्षेत्र बनाता है। इसका भंडार 10 10 टन से अधिक है। संयुक्त राज्य अमेरिका में, सोडा उद्योग प्राकृतिक कच्चे माल पर केंद्रित है; आखिरी सोडा संश्लेषण संयंत्र 1985 में बंद कर दिया गया था। संयुक्त राज्य अमेरिका में सोडा ऐश का उत्पादन हाल के वर्षों में 10.3-10.7 मिलियन टन पर स्थिर हो गया है।

संयुक्त राज्य अमेरिका के विपरीत, दुनिया के अधिकांश देश लगभग पूरी तरह से सिंथेटिक सोडा ऐश के उत्पादन पर निर्भर हैं। सोडा ऐश उत्पादन में चीन संयुक्त राज्य अमेरिका के बाद दुनिया में दूसरे स्थान पर है। 1999 में चीन में इस रसायन का उत्पादन लगभग 7.2 मिलियन टन तक पहुंच गया, उसी वर्ष रूस में सोडा ऐश का उत्पादन लगभग 1.9 मिलियन टन हो गया।

कई मामलों में, सोडियम कार्बोनेट सोडियम हाइड्रॉक्साइड के साथ विनिमेय होता है (उदाहरण के लिए, पेपर पल्प, साबुन, सफाई उत्पादों के उत्पादन में)। सोडियम कार्बोनेट का लगभग आधा भाग कांच उद्योग में उपयोग किया जाता है। एक बढ़ता हुआ अनुप्रयोग बिजली उत्पादन संयंत्रों और बड़ी भट्टियों से गैस उत्सर्जन से सल्फर संदूषकों को हटाना है। ईंधन में सोडियम कार्बोनेट पाउडर मिलाया जाता है, जो सल्फर डाइऑक्साइड के साथ प्रतिक्रिया करके ठोस उत्पाद बनाता है, विशेष रूप से सोडियम सल्फाइट, जिसे फ़िल्टर किया जा सकता है या अवक्षेपित किया जा सकता है।

सोडियम कार्बोनेट को पहले व्यापक रूप से "वाशिंग सोडा" के रूप में उपयोग किया जाता था, लेकिन अब अन्य घरेलू डिटर्जेंट के उपयोग के कारण यह अनुप्रयोग गायब हो गया है।

सोडियम बाइकार्बोनेट NaHCO 3 ( मीठा सोडा), मुख्य रूप से रोटी पकाने, कन्फेक्शनरी के निर्माण, कार्बोनेटेड पेय और कृत्रिम खनिज पानी के उत्पादन में कार्बन डाइऑक्साइड के स्रोत के रूप में, आग बुझाने वाली रचनाओं के एक घटक के रूप में और एक दवा के रूप में उपयोग किया जाता है। यह 50-100 डिग्री सेल्सियस पर इसके अपघटन की आसानी के कारण है।

सोडियम सल्फेट Na 2 SO 4 प्रकृति में निर्जल रूप (थेनार्डाइट) और डिकाहाइड्रेट (मिराबिलिट, ग्लौबर नमक) के रूप में होता है। यह एस्ट्राकोनाइट Na 2 Mg(SO 4) 2 4H 2 O, वैन्थोफाइट Na 2 Mg(SO 4) 2, ग्लौबेराइट Na 2 Ca(SO 4) 2 का हिस्सा है। सोडियम सल्फेट का सबसे बड़ा भंडार सीआईएस देशों के साथ-साथ संयुक्त राज्य अमेरिका, चिली और स्पेन में भी है। प्राकृतिक निक्षेपों या नमक झीलों के नमकीन पानी से पृथक मिराबिलाइट को 100 डिग्री सेल्सियस पर निर्जलित किया जाता है। सोडियम सल्फेट भी सल्फ्यूरिक एसिड का उपयोग करके हाइड्रोजन क्लोराइड के उत्पादन का एक उप-उत्पाद है, साथ ही सैकड़ों औद्योगिक प्रक्रियाओं का अंतिम उत्पाद है जो इसका उपयोग करते हैं सोडियम हाइड्रॉक्साइड के साथ सल्फ्यूरिक एसिड का उदासीनीकरण।

सोडियम सल्फेट के उत्पादन पर डेटा प्रकाशित नहीं किया गया है, लेकिन प्राकृतिक कच्चे माल का वैश्विक उत्पादन प्रति वर्ष लगभग 4 मिलियन टन होने का अनुमान है। उप-उत्पाद के रूप में सोडियम सल्फेट की रिकवरी वैश्विक स्तर पर 1.5-2.0 मिलियन टन होने का अनुमान है।

लंबे समय तक, सोडियम सल्फेट का उपयोग बहुत कम किया जाता था। अब यह पदार्थ कागज उद्योग का आधार है, क्योंकि ब्राउन रैपिंग पेपर और नालीदार कार्डबोर्ड की तैयारी के लिए क्राफ्ट पल्पिंग में Na 2 SO 4 मुख्य अभिकर्मक है। लकड़ी की छीलन या चूरा को सोडियम सल्फेट के गर्म क्षारीय घोल में संसाधित किया जाता है। यह लिग्निन (लकड़ी का वह घटक जो रेशों को एक साथ रखता है) को घोलता है और सेल्युलोज रेशों को छोड़ता है, जिन्हें बाद में कागज बनाने वाली मशीनों में भेजा जाता है। बचे हुए घोल को तब तक वाष्पित किया जाता है जब तक वह जलने लायक न हो जाए, जिससे पौधे को भाप और वाष्पीकरण के लिए गर्मी मिलती है। पिघला हुआ सोडियम सल्फेट और हाइड्रॉक्साइड ज्वाला प्रतिरोधी हैं और इनका पुन: उपयोग किया जा सकता है।

सोडियम सल्फेट का एक छोटा हिस्सा कांच और डिटर्जेंट के उत्पादन में उपयोग किया जाता है। Na 2 SO 4·10H 2 O (ग्लौबर नमक) का हाइड्रेटेड रूप एक रेचक है। पहले के मुकाबले अब इसका इस्तेमाल कम होता है.

सोडियम नाइट्रेट NaNO3 को सोडियम या चिली नाइट्रेट कहा जाता है। ऐसा प्रतीत होता है कि चिली में पाए जाने वाले सोडियम नाइट्रेट के बड़े भंडार कार्बनिक अवशेषों के जैव रासायनिक अपघटन से बने हैं। प्रारंभ में जारी अमोनिया संभवतः नाइट्रस और नाइट्रिक एसिड में ऑक्सीकृत हो गया था, जो बाद में घुले हुए सोडियम क्लोराइड के साथ प्रतिक्रिया करता था।

सोडियम नाइट्रेट सोडियम कार्बोनेट या हाइड्रॉक्साइड के घोल के साथ नाइट्रस गैसों (नाइट्रोजन ऑक्साइड का मिश्रण) के अवशोषण से या सोडियम सल्फेट के साथ कैल्शियम नाइट्रेट के विनिमय संपर्क से प्राप्त होता है।

सोडियम नाइट्रेट का उपयोग उर्वरक के रूप में किया जाता है। यह तरल नमक रेफ्रिजरेंट, धातु उद्योग में शमन स्नान और गर्मी-भंडारण रचनाओं का एक घटक है। 40% NaNO 2, 7% NaNO 3 और 53% KNO 3 का एक टर्नरी मिश्रण पिघलने बिंदु (142 डिग्री सेल्सियस) से ~ 600 डिग्री सेल्सियस तक इस्तेमाल किया जा सकता है। सोडियम नाइट्रेट का उपयोग विस्फोटकों, रॉकेट ईंधन में ऑक्सीकरण एजेंट के रूप में किया जाता है। और आतिशबाज़ी की रचनाएँ। इसका उपयोग नाइट्राइट सहित कांच और सोडियम लवण के उत्पादन में किया जाता है, जो खाद्य परिरक्षक के रूप में कार्य करता है।

सोडियम नाइट्राइटसोडियम नाइट्रेट के थर्मल अपघटन या इसकी कमी से NaNO 2 प्राप्त किया जा सकता है:

NaNO 3 + Pb = NaNO 2 + PbO

सोडियम नाइट्राइट के औद्योगिक उत्पादन के लिए, नाइट्रोजन ऑक्साइड को सोडियम कार्बोनेट के जलीय घोल द्वारा अवशोषित किया जाता है।

सोडियम नाइट्राइट NaNO 2, नाइट्रेट के साथ ताप-संचालन पिघलने के रूप में उपयोग किए जाने के अलावा, संक्षारण अवरोध और मांस संरक्षण के लिए, एज़ो रंगों के उत्पादन में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

ऐलेना सविन्किना