1807 年,戴维用250多块金属板组成了一个庞大的电池组,从苏打中电解出了钠单质。就在一个星期之前,他还用相同的方法得到了钾。在不到两年的时间里,戴维发现了七种新元素,和贝采里乌斯一起成为发现化学元素最多的人。
由于戴维从苏打(Soda)里制得了钠,于是他将钠命名为Sodium。有些人可能会奇怪,那么钠的元素符号(Na)是怎么得到的呢?这源于钠的拉丁文名称Natrium,来源natron,原指天然碱。最开始是在阿拉伯文写为natrūn。希腊文是使用阿拉伯文变体nitrūn,所以变成nítron(此字是氮的来源)。然后在从希腊文的nítron传到西班牙文。
关于钠单质的发现实在没什么可说的,这是电化学发展到一定阶段的必然结果。然而下面的事实比发现钠的过程要有趣得多。
作为一个重点实验,钠与水的反应现象被无数学生牢记:浮游响熔红,即:浮在水面上、四处游动、发出“嘶嘶”响声、融化成一个小球、加入酚酞的溶液变红。当然这是少量钠,如果量再大一点就会爆炸。足以看出钠与水反应的剧烈程度。
正因为钠与水反应如此剧烈,以至于钠不能在水溶液中发生置换反应,因为在置换出溶液中的金属离子之前,钠会先和水反应。但是在非水体系中,钠的还原性得到了广泛应用。例如用钠和四氯化钛反应制取钛单质。用钠汞齐就能置换硫酸铜溶液里的铜。
钠可以置换出比它活泼性弱的金属,得到它们的单质。但要想制备钠单质就不是那么轻松了。理论上电解熔融氯化钠就能制得钠,但实际上这种方法存在弊端。电解析出的钠易挥发,且容易分散在熔融的氯化钠里,使收集钠变得异常艰难。所以工业上会向里面加入氯化钙。这样一方面能降低混合物的熔点,又因钠的密度大于混合物,所以钠会浮在液面上,便于收集。因此,电解得到的钠常含有1%的钙。除了电解熔融盐法,热分解法也能得到钠单质。加热叠氮化钠就能得到钠和氮气。因为此法简便易行,故可以精确定量制备钠单质。
钠不仅维持了世界上绝大多数动物的生命,还被应用于工业生产的方方面面。在有机合成和金属冶炼上,钠充当了还原剂;钠还是合成橡胶的催化剂、石油的脱硫剂;当钠与钾共( jiao)熔(he)时,就得到了核反应堆的热载体——钾钠合金。
毫无疑问,银白色的钠很美丽,但是有点单调。下面带一点紫色的钾就漂亮多了。