鈉

鈉（Sodium，符號(hào)Na）是一種位于周期表第三周期第ⅠA族的堿金屬元素，屬于s區(qū)元素。其原子序數(shù)為11，原子量為22.99，電子排布為[1s22s22p?3s1]。在常溫下，鈉呈現(xiàn)為銀白色固體，具有軟、輕和高延展性的特點(diǎn)。它在20°C時(shí)的密度為971 kg/m3，熔點(diǎn)為97.81°C，沸點(diǎn)為881.4°C。鈉能溶于液氨和汞，但不溶于苯、石腦油和煤油。鈉的化學(xué)性質(zhì)極為活潑，在空氣中容易氧化成暗灰色，并與多種金屬、非金屬及有機(jī)物反應(yīng)。鈉有22種同位素，其中23Na是穩(wěn)定的，其余同位素均為放射性。

在自然界中，鈉以化合物形式廣泛存在于地殼和海洋中，是地殼中第六多的元素。鈉也是動(dòng)植物必需的元素之一，尤其在人體中，鈉廣泛存在于肌肉組織和神經(jīng)組織，作為細(xì)胞外液的主要陽(yáng)離子，對(duì)維持滲透壓、酸堿平衡以及神經(jīng)和肌肉的正常興奮性起著重要作用。

鈉因其高活性在多種環(huán)境中表現(xiàn)出潛在危險(xiǎn)，特別是與水或潮濕空氣接觸時(shí)會(huì)發(fā)熱，并可能引發(fā)燃燒或爆炸。因此，在處理鈉的火災(zāi)時(shí)，僅能使用干沙或干粉進(jìn)行滅火。

工業(yè)上生產(chǎn)鈉通常通過(guò)電解熔融氯化鈉的方法。鈉在化工、照明、電池制造及鋼材熱處理等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。

鈉原子半徑為0.186 nm，其電子排布為1s22s22p?3s1，由一個(gè)帶正電的核（+11電荷）和11個(gè)電子組成。這些電子分布在三個(gè)電子層中，其中最外層含有單個(gè)電子，使得鈉傾向于失去該電子以達(dá)到穩(wěn)定的八電子結(jié)構(gòu)。

從晶體結(jié)構(gòu)來(lái)看，鈉屬于金屬晶體類(lèi)型，其中原子間通過(guò)金屬鍵連接。鈉晶胞包含兩個(gè)原子，分別位于原點(diǎn)和體心位置。

鈉晶體擁有獨(dú)特的體心立方結(jié)構(gòu)，每個(gè)鈉原子都與八個(gè)相鄰的鈉原子形成穩(wěn)定的平行六面體結(jié)構(gòu)單元。在化工生產(chǎn)領(lǐng)域，鈉作為基礎(chǔ)原料發(fā)揮著重要作用，廣泛應(yīng)用于各類(lèi)化工產(chǎn)品的制備過(guò)程中。例如，它可用于生產(chǎn)鉛汽油添加劑、石油脫硫劑以及作為氧化劑、漂白劑等關(guān)鍵角色。此外，鈉還參與了農(nóng)藥、香料和有機(jī)化合物的生產(chǎn)，其化合物如氰化鈉、置換氧化鉀制備金屬鉀等在化學(xué)工業(yè)中占據(jù)重要地位。在某些化學(xué)反應(yīng)中，鈉還充當(dāng)催化劑的角色，助力反應(yīng)高效進(jìn)行。

在照明行業(yè)中，鈉燈憑借其獨(dú)特的發(fā)光原理和優(yōu)良的性能贏得了廣泛認(rèn)可。這種氣體放電燈采用防腐蝕玻璃外殼封裝，兩端分別裝有電極，在抽真空處理后加入鈉蒸氣。通電時(shí)，鈉原子受電子激發(fā)作用發(fā)出黃光，為照明提供了一種有效途徑。根據(jù)鈉蒸氣壓力的不同，鈉燈可分為低壓鈉燈和高壓鈉燈兩種類(lèi)型。高壓鈉燈具有耗電少、壽命長(zhǎng)以及穿透霧能力強(qiáng)等顯著優(yōu)勢(shì)，因此在機(jī)場(chǎng)、碼頭和高速公路等場(chǎng)合得到廣泛應(yīng)用。

在醫(yī)藥行業(yè)中，鈉的身影同樣可見(jiàn)。它作為制造西力生、維生素和咖啡因等醫(yī)藥產(chǎn)品的原材料之一，為藥品的合成與提取提供了重要支撐。這些鈉的化合物在醫(yī)藥領(lǐng)域發(fā)揮著不可替代的作用，有助于治療疾病和維持生命健康。

鈉

鈉離子電池作為一種新興的化學(xué)能源，與鋰離子電池在放電機(jī)制上相似，均依賴(lài)于正電荷電子在電極間的遷移。然而，鈉離子電池在成本效益、資源可用性及電化學(xué)穩(wěn)定性方面展現(xiàn)出獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。相較于鋰離子電池，鈉離子電池不僅資源豐富、成本低廉，而且半電池電位更高，電化學(xué)性能更為穩(wěn)定，安全性也更佳。這些特性使得鈉離子電池特別適合于固定應(yīng)用場(chǎng)景，尤其是大型設(shè)備的能量存儲(chǔ)領(lǐng)域，如工業(yè)、航天及軍事等。此外，鈉離子電池的成本優(yōu)勢(shì)為其在智能電網(wǎng)建設(shè)和可再生能源大規(guī)模儲(chǔ)能應(yīng)用中提供了廣闊前景。

在鋼件熱處理過(guò)程中，熔融鈉因其卓越的冷卻能力和廣泛的溫度適應(yīng)性而成為重要材料。液態(tài)鈉的高熱導(dǎo)率、高傳熱系數(shù)和低粘度使其成為鋼件淬火后回火的理想選擇，同時(shí)也適用于后續(xù)的熱處理加熱過(guò)程。通過(guò)精確控制熔融鈉的溫度，可以滿(mǎn)足不同熱處理工藝的要求，從而優(yōu)化鋼件的性能和質(zhì)量。