나트륨

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아보가드로 수에 대해서는 물리 상수#s-3.1 문서를, 파이브 스타 스토리의 등장인물에 대해서는 나트륨 싱 사쿠라코 문서를 참조하십시오.

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나트륨 / 소듐 Natrium / Sodium
원자번호	11	기호	Na
분류	알칼리 금속	상태	고체
원자량	22.98977	밀도	0.968 g/cm3
녹는점	97.794 °C	끓는점	882.940 °C
용융열	2.60 kJ/mol	증발열	97.42 kJ/mol
원자가	1	이온화에너지	495.8, 4562, 6910.3 kJ/mol
전기음성도	0.93	전자친화도	52.8 kJ/mol
발견	H. Davy (1807)
CAS 등록번호	7440-23-5

주기표|<:>족→ 주기↓

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범례

원소 분류 (배경색)
	알칼리 금속		알칼리 토금속		란타넘족		악티늄족		전이 금속		전이후 금속
	준금속		비금속		할로젠		비활성 기체		미분류
상온(298K(25°C), 1기압 )원소 상태 (글자색)
● 고체			● 액체			● 기체			● 미분류
이탤릭체 : 자연계에 없는 인공원소 또는 극미량으로 존재하는 원소

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파일:Attachment/Na-usage.jpg

1 개요

라틴어로는 Natrium, 영어로는 Sodium. 칼륨(포타슘) 과 함께 대학교가면 이름이 바뀌는 원소.(…) 이렇게 된 이유는 칼륨 항목 참고. 대한화학회에서는 소듐이라고 하지만 국립국어원 표준어는 여전히 나트륨이다. 교과서 개정이 시급하다 어차피 화학 배울 때 대부분 다 소듐이라고 가르치더라 가끔씩 교수님이 "소듐이 어쩌고 저쩌고" 하고 하실 때 순간적으로 못 알아듣는 경우가 있으니 주의.

2 설명

주기율표 제1족에 속하는 알칼리 금속 원소의 하나로 원소기호 Na, 원자번호 11, 원자량 22.9898, 녹는점 97.90℃, 끓는점 877.50℃, 비중 0.971(20℃)을 갖는다. 보통 소금 때문에 착각하기 쉽지만 순수한 나트륨은 엄연한 금속이다.

나트륨은 소금 등의 화합물로 존재하여 고대부터 알려진 원소들 중 하나다. 화합물에서 분리된 금속 나트륨은 광택이 있는 은백색으로, 물보다 가볍고 칼로도 잘릴 정도로 부드럽다. 또, 물과 격렬히 반응(화합)하면 수소와 수산화나트륨이 된다. 게다가 나트륨은 공기중에서 쉽게 산화되고 물에 닿으면 격렬하게 열을 내며 반응하기 때문에 석유 속에 보관된다. 고등학교 실험실에서 나트륨으로 실험하는 경우가 간혹 있는데, 물이나 산 용액 같은 곳에 절대 넣지 말자. 아주 작은 나트륨조각이라도 산 용액에 넣으면 터진다(...)

THF나 톨루엔 같은 유기용매에 있는 미량의 수분과 산소 제거에도 쓰인다. 1L정도의 용매에 벤조페논 소량과 각설탕 크기의 나트륨 조각 3개 정도를 더 작게 잘라 넣고 섞어주면 벤조페논 키틸 라디칼이 생기는데 이것이 물과 반응하는 것. 이 라디칼의 색이 진한 남색, 보라색이기 때문에 라디칼의 존재 유무를 쉽게 알수 있고, 이를 통해 용매가 건조한지 아닌지 판단할 수 있다. 필요할 때마다 이 보라색 용액에서 용매를 증류해서 쓰고, 색이 없어지거나 갈색, 주황색, 찌꺼기가 쌓이는 등 이상하게 변한다면 새 용액(still)을 만들 때가 온 것이다. 나트륨 덩어리가 아직도 들어있다면 헥세인을 많이 넣은 다음 프로판올-메탄올 순으로 슬슬 넣어서 나트륨 덩어리를 천천히 제거해야 한다. 탄화수소의 경우 라디칼이 잘 녹지 않아서 색이 잘 안나올 때가 있는데 tetraglyme을 몇 ml 넣어주면 된다.

나트륨 화합물 중 대표적인 것이 '염화나트륨(NaCl)'이다. 소금의 거의 대부분이 이 염화나트륨이며(약 97%), 영양성분표에는 '소금 x그램'이 아니라 '나트륨 x그램'이라고 표기된다. 이는 의학적, 영양학적으로 보아 나트륨이 우리들의 몸에 영향을 미치는 물질이기 때문이다. 염소는 장식일 뿐. 또 나트륨은 신경전달, 체액의 pH값을 조절하는 작용이 있어서 세포외액의 나트륨 농도가 일정하도록 조절된다. 단, 과잉섭취는 농도를 유지하기 위한 수분저류에 의해 고혈압등의 원인이 된다.

산업 분야에서 나트륨은 고속 증식로의 냉각재로서 활용된다. 고속 증식로는 우라늄 핵분열의 고속중성자를 이용해 우라늄 238을 플루토늄으로 전환하는 것이 목적인 원자로이나, 냉각재를 일반적인 물로 할 경우 중성자 감속재인 물에 의해 고속중성자가 감속되어 열중성자로 되므로, 우라늄 238의 중성자 흡수확률이 낮아져 플루토늄 생산 효율이 낮아지게 된다. 따라서 고속 증식로의 냉각재는 물 대신 나트륨처럼 융점이 낮은 금속을 사용하게 된다. 다만 나트륨의 반응성은 예사롭지 않기 때문에 누출되기라도 하면 대략 난감하다. 일본의 고속증식로인 몬쥬가 문을 닫아야 했던 것도 1995년의 나트륨 유출 사고 때문. 게다가 지진이라도 나서 냉각장치가 멈춰 버린다면 더 이상의 자세한 설명은 생략한다. 이런 안전성 문제는 결국 차세대 원자로로 각광받던 고속 증식로가 대중화되지 못하고 대부분 연구단계에서 포기되는데에 큰 영향을 미쳤다. 지금도 여전히 우리나라를 포함한 몇개국에서 기술 탐색의 차원에서 연구를 하고는 있지만 과거처럼 꿈의 원자로로 여겨지지는 않는다.

칼륨아이고 세상에과의 합금은 "나크(NaK)"라고 부르는데 이렇게 만들면 녹는점이 낮아진다. 특히 녹는점은 칼륨 : 나트륨 = 8 : 2 의 비에서 최하(-10도 이하)이다. 다시 말해 액체금속이 된다. 고속 증식로의 냉각재로는 사실 이쪽이 더 많이 이용된다. 왜냐하면 한번 가동을 중지하고 재가동할때 나트륨은 식어 고체가 되어 다시 녹여야 하는 데 비해, 나크는 액체기 때문에 그대로 가동해도 하등 문제가 없기 때문. 이 외에도 일부 컴퓨터 냉각시스템에도 사용된다는 모양이다. 다만 그놈의 저주받은 반응성은 어디 안 가기 때문에(...), 물이나 공기라도 만나면 대폭발의 원인이 된다. 게다가 나트륨, 칼륨 보관하듯이 석유 속에 보관하면 그 속에 녹은 산소와 반응해 단 몇시간 만에 노란 초과산화칼륨(KO₂)이 생성되는데, 이 초과산화칼륨은 충격을 받으면 폭발한다. 여러모로 유용하지만 또 매우 위험한 물질. 조금 습한 공기중에 한방울 떨어뜨리면 바닥에 닿기도 전에 불붙어 사라진다는 얘기도 있다.

3 여담

물과 만나면 불꽃을 일으킨다는 특성 때문에 추리소설 등에서 종종 트릭으로 이용된다. 물속에서 불이나 폭발이 일어났다는 내용이 나오면 십중팔구 나트륨을 이용한 것.

소설 빙과에서도 10문자 사건의 트릭으로 이용되었다. 작문 원고 사이에 나트륨을 끼워놓고 물을 뿌려서 불타게 한것.

이영돈의 먹거리X파일에서 소금을 소듐 클로라이드 라는 듣기만 해선 좀 흠좀무스런 용어를 사용했다.(...)