Na

金属类 营养学 矿物质 常量元素

1 拼音

Na

2 英文参考

abbr. 无名麻醉剂(=Narcotics Anonymous)

abbr. 全国科学院会员

全国科学院(=NationalAcademician, National Academy)

abbr. 北美(=North America)

abbr. 不适用的(=Not applicable)

3 概述

钠(sodium)是人体必需常量元素之一[1]。调节细胞外液的容量与渗透压,维持酸碱平衡及维持神经肌肉兴奋性。摄钠过多高血压原因之一。

钠是一种化学元素,它的化学符号是Na,它的原子序数是11。

4 钠的特性

- 镁


钠在元素周期表中的位置

元素周期表


总体特性
名称, 符号, 序号钠、Na、11
系列金属
族, 周期, 元素分区1族, 3, s
密度、硬度968 kg/m3、0.5
颜色和外表银白色
地壳含量2.6 %
原子属性
原子22.98976928(2)原子量单位
原子半径 (计算值)180(190) pm
共价半径154 pm
范德华半径227 pm
价电子排布[氖]3s1
电子在每能级的排布2,8,1
氧化价(氧化物1(强碱性)
晶体结构体心立方晶格
物理属性
物质状态固态(顺磁性)
熔点370.87 K(97.72 °C)
沸点1156 K(883 °C)
摩尔体积23.78×10-6m3/mol
化热96.96 kJ/mol
化热2.598 kJ/mol
蒸气14.3×10-6帕(1234K)
声速3200 m/s(293.15K)
焰色反应金黄色
其他性质
电负性0.93(鲍林标度)
电子亲合能52.7kJ·mol-1
比热1230 J/(kg·K)
电导率21×106/(米欧姆)
热导率141 W/(m·K)
第一电离能495.8 kJ/mol
第二电离能4562 kJ/mol
第三电离能6910.3 kJ/mol
第四电离能9543 kJ/mol
第五电离能13354 kJ/mol
第六电离能16613 kJ/mol
第七电离能20117 kJ/mol
第八电离能25496 kJ/mol
第九电离能28932 kJ/mol
第十电离能141362 kJ/mol
稳定同位素
同位素丰度半衰期衰变模式衰变能量

MeV

衰变产物
22Na人造2.602年电子捕获2.84222Ne
23Na100 %稳定
核磁共振特性

23Na
核自旋3/2
灵敏度100 %
在没有特别注明的情况下使用的是

国际标准基准单位单位和标准气温和气压

5 性状

钠是一种质地软(可以用普通餐刀切割)、轻、蜡状而极有伸展性的银白色(当刚切好时,存放久了会呈黄色)的1A族的碱金属元素

钠的化学性质很活泼。在空气中很容易氧化生成氧化钠,燃烧发出黄色火焰生成过氧化钠。和水起爆炸反应(产生高温使自己熔成一个银白色的圆球在水面高速移动,并不断释放氢),生成氢氧化钠(碱性溶液),与醇反应生成醇钠。因此通常保存煤油中。钠可以和大部分元素反应,但是很难和硼、碳、铁和镍反应。钠在高温下可以和硅酸盐反应,侵蚀玻璃和瓷器。

6 发现

1807年,英国化学家戴维首先用电解熔融氢氧化钠方法制得钠并命名。

7 名称由来

从个只有在19世纪用的英文字Natrium。来源natron,原指种天然碱。此字从西班牙文传法文,然后英文。最开始是在阿拉伯文写为natrūn。希腊文是使用个阿拉伯文变体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。

8 分布

钠在自然界中以化合物的形式存在。分布很广泛。钠大量的存在于钠长石(NaAlSi3O8)、食盐氯化钠)、智利硝石硝酸钠)、纯碱(碳酸钠)等矿物中。此外,在海水中以钠离子的形式存在,在海水中含量约为2.7%。钠也是人体肌肉神经组织中的主要成分之一。

9 制备

钠的制备方法主要有当斯法(Downs)和卡斯纳法(Castner)。

9.1 当斯法

食盐(即氯化钠)融熔液中加入氯化钙,油浴加热并电解,温度为500℃,电压6V,通过电解在阴极生成金属钠,在阳极生成氯气。然后经过提纯成型,用液体石蜡进行包装。

化学方程式

9.2 卡斯纳

氢氧化钠为原料,放入铁质容器,熔化温度320~330℃,以镍为阳极,铁为阴极,在电极之间设置镍网隔膜,电解电压4~4.5V,阴极析出金属钠,并放出氢气。再将制得的金属钠精制,用液体石蜡包装。

化学方程式

10 同位素

主条目:钠的同位素

已发现的钠的同位素共有15种,包括钠19至钠33,其中只有钠23是稳定的,其他同位素都带有放射性。

11 用途

钠在很多种重要的工业化工产品的生产中得到广泛应用。钠钾合金可以用作核反应堆的冷却材料,有机合成的还原剂。可用于制造氰化钠维生素、香料、染料、钠汞齐、四乙基铅金属钛等,还可用于石油精制等方面。

钠可用在钠蒸气灯中,尤其在内燃机用的致冷阀中作为一种传热剂

氯化钠食盐的化学名称)是人体不可缺少的物质,是一种调味剂,被广泛使用,但有研究指出服食太多氯化钠会致癌。

12 人体的影响

钠是人体必需的矿物质营养素[2][3]。体内的钠大多存在于血液细胞外液,于人体体液平衡及其他的生理功能都有很大的关联。钠离子(下文中简称钠)是细胞外液中带正电的离子中含量最丰富的,在身体内有助维持渗透压,也协助神经心脏肌肉及各种生理功能的正常运作。钠与水在体内的代谢平衡有相当密切的关系,对血压更有相当的影响。钠是各种体液内常见的离子成分,体内的钠主要经由肾脏制造尿液排除,但汗水大量流失时,也可排出相当量的钠。体内对钠的调节与对水的调节息息相关,在下视丘可分泌抗利尿激素作用肾脏以减少水的排除,进而调控体内水与钠的比例。

12.1 含量与分布

人体钠含量为105克,其中骨骼表面占总含量的30%。血钠正常浓度为每升血液含钠3.15-3.4克。[4]

每日钠流失量约为115毫克,其中23毫克由尿及排泄物排出,46-92毫克经由表皮流失。

12.2 吸收排泄

钠的摄入主要是通过食物,尤其是食盐(NaCl )。成人每日建议摄取量为2.3公克,儿童与少年为1.5-2.2公克[5]。每日摄入的钠几乎全部都由胃肠道吸收人体吸收率为95-100%。

钠排出的主要途径是肾脏皮肤消化道。皮肤对钠的排泄主要是通过汗液的排出,特殊情况下,如大量出汗等,通过皮肤排出的钠则大大增加。少量的钠随粪便排出。 一般情况下肾脏是钠的主要排泄器官肾脏根据身体钠含量的情况调节尿中排钠量。肾小管过滤的钠有95%经肾小管吸收:近端肾小管吸收约65%,亨利氏管吸收25%,其余10%在远端肾小管与钾、氢分泌相交换。

12.3 生理与生化功能

葡萄糖吸收

小肠细胞面对肠腔细胞膜上具有携带蛋白Na+/glucose cotransport,与葡萄糖半乳糖及钠离子形成一复合体后,将单糖和钠送入细胞内。小肠细胞面对微血管细胞膜上具有钠泵(sodium pump),利用ATP将细胞内的钠释入血液,而葡萄糖半乳糖则经由血液输往肝脏

Na Channel

穿过细胞膜上的蛋白质,提供钠离子进出细胞的通道,可维持细胞内外的电位差。 Na+/H+ exchanger & Cl-/HCO3- exchanger 细胞内外离子交换,保持电中性。

Na+/H+ exchanger

用一个细胞外的质子交换细胞内的钠离子,可调控细胞内的 pH 值、细胞体积及钠离子的进出;目前已发现六种 isoform。Cl-/HCO3- exchanger 则是用一个细胞内的 HCO3- 换一个细胞外的 Cl- 。

调节水分平衡

离子的浓度与血液体积有正比关系;钠离子浓度太高时,血液细胞外液也会增加,造成高血压人体心脏血管及肾都有血压的侦察器。当血压不正常时身体就会开始调节。当身体水分缺乏时,细胞外液溶质浓度增加(高浓度之钠),因而使血浆渗透压上升,此反应刺激下视丘渗透压感应器让身体产生口渴感觉,并同时刺激脑下腺后部产生抗利尿激素 (ADH)。当此激素进入循环系统而流至肾脏时,它会使远端肾小管和集尿管壁对水的通透性增加,并促进水分吸收以降低血浆渗透压。若细胞外液溶质浓度下降,下视丘(hypothalamus 渗透压感应器则不受刺激,不会产生ADH,较多的水分将随尿液排出体外,得以维持正常电解质浓度。

离子平衡之调节

细胞外液钠浓度的调节受到神经激素控制。当细胞外液钠浓度低、钾离子浓度增加时,会刺激肾上腺皮质分泌醛固酮(aldosterone ),该激素可以增加远曲小管和集尿管的通透性,使得更多的钠得以再吸收回小管周边微血管中,并排除较多钾离子;随着钠离子的增加,细胞外液体积增加而升高血压。当细胞外钠浓度很高时,肾上腺皮质停止分泌醛固酮,因此有较多的钠得以被排除;当肾上腺法制造足量的醛固酮时,大量的钠离子排至尿液中,水因渗透压而与钠一起离开体外,因此血量显著下降,如此病人会死于血压过低

协助氯离子吸收

当钠离子吸收时,因为它带有正电荷,故会吸引一个阴离子(通常为氯离子)一起通过细胞膜,因此氯离子之再吸收即与钠离子之再吸收平行。

动作电位

钠可由细胞膜的钠离子通道进出细胞。在神经系统中,钠及其他离子可造成动作电位 ,用于传递神经讯息。

12.4 异常症状

低血钠症

体液中钠的浓度太低即为低血钠症(Hyponatremia)。发生的原因可能是:摄取过多水份、肾脏功能损坏、肝硬化心脏病、长期腹泻、ADH分泌不正常等。当血液中的钠浓度突降时,严重的症状很快就出现。脑对钠浓度很敏感,所以首先会无精打采及思考迟钝。若情况更严重,接下来会肌肉抽搐、神志不清、昏迷甚至死亡。

轻微的低血钠症可由控制食中的液体量(一天少于1L)而治疗。严重的低血钠症很危急,医生可用药物静脉注射缓慢增加血液中的钠含量。若血液中的钠浓度增加太快,会造成严重且通常为永久的脑部损伤

高血钠症

血液中钠的浓度太高即为高血钠症(Hypernatremia ),主要由脱水引起。发生的原因可能有:摄取过少水分腹泻呕吐、发烧、过度出汗尿崩症、脑下垂体受损、其他电解质失调、镰型血球病、使用药物等等。高血钠症老年人当中最普遍。高血钠症最重要的症状起因于脑部官能障碍,严重高血钠症会导致混乱、肌肉痉挛、发作、昏迷、甚至死亡。

高血钠症可由恢复供水治疗。较严重的高血钠症要经由静脉给予稀释液体(含水以及少量仔细调整浓度的钠 )。血液中的钠浓度必须非常缓慢的下降,否则会造成永久的脑部损害。

13 药品标准

13.1 正式名

13.2 汉语拼音

Guotang Er linsuanna

13.3 标准号

WS-561(X-499)-99

13.4 拉丁文或英文

Sodium Diphosphate fructose

13.5 主要活性成分

本品为果糖1,6二磷酸三钠盐

13.6 性状

本品为白色或类白色的冻干粉末;微有特臭、味微咸。本品在水中易溶,在乙醚乙醇丙酮中几乎不溶。

13.7 鉴别

⑴取本品约50mg,置坩埚中,加无水碳酸钠2g。混合后,炽灼至

灰化,放冷,加水10ml使溶解,加硝酸使成酸性,滤过,滤液加钼酸铵试液,加热, 即发生黄色沉淀,加过量氨试液,沉淀溶解

⑵取本品适量,加水制成每1ml中含50mg的溶液, 作为供试品溶液, 另取果糖

中华人民共和国国家药品监督管理局 发布 总后药品检验所 审核

国家药品监督管理局药品审评委员会 审订 衡阳南岳制药厂 提出

本标准自2000年3月13日起试行,试行期2年。

保护期 年,保护期内,其它单位不得仿制。

磷酸钠对照品适量,用水制成每1ml中含50mg的溶液, 作为对照品溶液。 照薄层色谱法(中国药典1995年版二部附录VB23页)试验,吸取上述两种溶液各 10μl,分别点于微晶纤维素薄层板上, 以异丁酸-水-浓氨水(66∶33∶1 )为展开剂,展开后,凉干,喷以盐酸间苯二胺溶液(取盐酸间苯二胺0.36g,加 76%乙醇10ml,使溶解,即得),在105 ℃加热30分钟使显色, 供试品溶液所显主斑点的颜色及位置应与对照品溶液的主斑点相同,继续再喷以钼酸铵混合试液[丙酮-12.5%钼酸铵溶液-盐酸-高氯酸(86∶8∶3∶3)]供试品溶液所显斑点的颜色及位置应与对照品溶液相同。

⑶本品的红外光吸收图谱应与对照品的图谱一致。

⑷本品显钠盐的鉴别反应(中国药典1995年版二部附录Ⅲ14页)

13.8 检查

酸度 取本品1g,加水10ml溶 解后,pH值应为5.5~ 6.5( 中国药典1995年版二部附录ⅥH38页)。

溶液的澄清度与颜色 取本品1.5g,加水10ml使溶解溶液应澄清无色; 如显色,与黄色或橙黄色2号标准比色液,(中国药典1995年版二部附录ⅨA61页) 比较,不得更深。

游离磷酸(以PO4计)精密称取本品20mg,置25ml量瓶中,加水15ml使溶解。另取标准磷酸溶液[精密称取经105℃干燥2 小时的磷酸二氢钾 0.1433g , 置1000ml量瓶中,加硫酸溶液(3→10)10ml与水适量使溶解,并稀释至刻度,摇匀,临用时再稀释10倍(每1ml相当于0.01mg的PO4 ) ]8ml,置另一25ml量瓶中,各精密加钼酸铵硫酸试液2.5ml与1-氨基2-萘酚4─磺酸溶液(取无水亚硫酸钠5g ,亚硫酸氢钠94.3g与1-氨基-2-萘酚4-磺酸0.7g,充分混合,临用时取此混合物1.5g,加水10ml 使溶解,必要时滤过)1ml,加水至刻度,摇匀,在20 ℃放置30~50分钟, 照分光光度法(中国药典1995年版二部附录Ⅳ17页),在 740nm的波长处测定吸收度,供试品溶液吸收度不得大于对照溶液吸收度(0.4%)。

氯化物 取本品0.1g,依法检查(中国药典1995年版二部附录ⅧA51页), 如发生浑浊,与标准氯化钠溶液3ml制成的对照液比较,不得更深 ( 0.03%)。

硫酸盐 取本品0.2g,依法检查(中国药典1995年版二部附录ⅧB 5 2页),如发生浑浊,与标准硫酸溶液1ml制成的对照液比较,不得更深(0.05%)。

有关物质 取本品,加水制成每1ml中含0.1g的溶液,作为供试品溶液;精密称取6-磷酸果糖对照品适量,加水制成每1ml含0.5mg的溶液, 作为对照溶液⑴;另精密称取果糖对照品适量,加水制成每1ml含0.5mg的溶液, 作为对照溶液⑵。照薄层色谱法(中国药典1995年版二部附录ⅤB23页)试验,吸取上述三种溶液各5μl,分别点于同一微晶纤维素薄层板上,以正丁醇丙酮冰醋酸─10%氨水─水(35∶15∶20∶7.5∶22.5)为展开剂, 展开后,晾干,喷以间苯二酚乙醇盐酸液(取间苯二酚0.5g, 加 80% 乙醇100ml, 盐酸5ml),在105℃加热5分钟, 使显色。供试品溶液如显杂质斑点,不应超过2个, 并分别与对照溶液的主斑点比较,不得更深。

水分 取本品,照水分测定法(中国药典1995年版二部附录Ⅷ M58页第一法)测定,含水分不得过10.0%。

钙盐 取本品2g, 加水20ml溶解后,加氨试液0.4ml 与草酸试液 2ml, 摇匀, 放置1小时,如发生浑浊,与标准钙溶液(精密称取碳酸钙 0.125g , 置500ml量瓶中,加水5ml,与盐酸0.5ml的混合液使溶解, 并用水稀释至刻度, 摇匀,每1ml相当0.1mg的Ca)3ml制成的对照液比较,不得更浓(0.015%)。

铁盐 取本品1g,加水35ml溶解后,加稀盐酸3ml,过硫酸铵30mg 与硫氰酸铵溶液(30→100)3ml,加水稀释至50ml,摇匀,加正丁醇10ml,振摇,放置, 醇层如显色,与标准铁溶液3ml制成的对照液比较,不得更深 ( 0.003%)。

重金属 取本品1g,加稀醋酸2ml与水适量使溶解成25ml,依法检查( 中国药典1995年版二部附录ⅧH54页第一法),含重金属不得过百万分之十。

蛋白质 取本品1g,加水10ml,使溶解,逐滴加入30% 磺基水杨酸溶液2ml,不得产生浑浊。

常毒性 取本品,加灭菌注射用水制成每1ml含16mg(以无水物计 )的溶液,依法检查(中国药典1995年版二部附录ⅪC75页), 按静脉注射法给药,以15 秒匀速注射,应符合规定

热原 取本品,加灭菌注射用水制成每1ml含100mg(以无水物计)的溶液, 依法检查(中国药典1995年版二部附录ⅪD76页), 剂量按家兔体重每1Kg注射6ml ,应符合规定

降压物质 取本品,加灭菌注射用水制成每1ml中含50mg(以无水物计)的溶液,依法检查(中国药典1995年版二部附录ⅪG78页),剂量按猫体重每1Kg注射1ml,应符合规定

过敏试验 取体重250~350g的健康豚鼠6只,连续3次,间日腹腔注射每 1ml中含本品100mg(以无水物计)的溶液0.5ml,然后分为两组, 每组3只,分别在第一次注射后14H及21H静脉注射上述溶液1ml, 在注射后15分钟内, 均不得出现过敏反应,如有竖毛,呼吸困难,喷嚏, 干呕咳嗽三声等现象中的二种或二种以上者,或有罗音、抽搐虚脱或死亡现象之一者,应判为阳性

无菌 取本品5g,加灭菌注射用水50ml,使溶解,用薄膜过滤法处理后, 依法检查(中国药典1995年版二部附录ⅪH79页),应符合规定

13.9 含量测定

对照品溶液的制备 精密称取果糖二磷酸钠对照品适量( 约相当于无水果糖二磷酸钠20mg),置100ml量瓶中,加水溶解并稀释至刻度,摇匀, 即得[每1ml中含无水果糖二磷酸钠C6H11Na3O12P2)约0.2mg]。

供试品溶液的制备 取本品约20mg,精密称定,置100ml量瓶中,加水溶解并稀释至刻度,摇匀,即得。

测定法 精密量取供试品溶液与对照品溶液各1ml,分别置于10ml 量瓶中,各加盐酸液(8mol/L)5ml及2.5%二苯胺乙醇液2ml摇匀,置于96±1℃水浴中加热30分钟,并时时振摇,取出,冷却至室温,以70% 乙醇稀释至刻度,照分光光度法(中国药典1995年版二部附录Ⅳ17页)在638nm 波长处分别测定吸收度,按C6H11Na3O12P2计算,即得。

13.10 作用与用途

适用于心肌缺血辅助治疗。

13.11 用法与用量

13.12 注意

13.13 剂量

13.14 标示量

按无水物计算,含C6H11Na3O12P2应为96.0~103.0%

13.15 类别

13.16 制剂

13.17 规格

13.18 贮藏

密封,在阴凉处保存

13.19 有效期

三年。

14 参考资料

  1. ^ [1] 中华人民共和国国家卫生和计划生育委员会.WS/T 476—2015 营养名词术语[Z].2015-12-29.
  2. ^ [2] Gropper SS, Groff JL, et al."(2005)Advanced Nutrition and Human Metabolism".4th ed., pp.402-404.Wardswirth, ISBN 0-534-55986-7
  3. ^ [3] ."钠对人体的作用".中国食疗网
  4. ^ [4] Institute of Medicine (2005)."Dietary Reference Intakes for Water".Potassium, Sodium, Chloride, and Sulfate.pp.269-423.National Academy Press, ISBN 0-309-53049-0
  5. ^ [5] Institute of Medicine (2005)."Dietary Reference Intakes for Water".Potassium, Sodium Chloride, and Sulfate.pp.269-463.National Academy Press, ISBN 0-309-53049-0
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