Oosthoek encyclopedie

Oosthoek's Uitgevers Mij. N.V (1916-1925)

Gepubliceerd op 12-01-2019

Natrium

betekenis & definitie

Natrium, - evenals het kalium reeds lang in zijn verbindingen bekend. Het langste kent men waarschijnlijk de soda, die op eenige plaatsen van het Oude Testament als neter wordt aangeduid, en waarvan vermeld wordt (Jeremia 2 : 22): Neter dient met olie vermengd als zeep; wanneer men daarop water giet, schuimt het. Men heeft het woord afgeleid van ,,natar” d. w. z. opspringen. De naam ging als nitron in het Grieksch, nitrum in het Latijn, natrun, natrum, natron in het Arabisch over, waarmede soda bedoeld werd, terwijl met sal nitri sinds in de 16e eeuw de salpeter bedoeld werd.

Voor de verdere geschiedenis zie KALIUM. In vrijen toestand evenals dit metaal in 1807 door Davy ontdekt. Het is een van de in de natuur meest verspreide elementen, zoodat het bijna in alle mineralen wordt aangetroffen. In hoofdzaak komt het in de natuur voor als n. chloride, n. carbonaat en n. silikaat. Het vrije element kan worden verkregen door electrolyse van gesmolten natriumhydroxyde, zooals Davy het het eerst heeft gemaakt. — Ten behoeve van tal van metallurgische processen van kostbare metalen en voor de bereiding van natriumcyanide (z.d.) en natriumperoxyde wordt n. tegenwoordig op groote schaal technisch bereid, in hoofdzaak door electrolyse van gesmolten natriumhydroxyde. Zeer veel gebruikt wordt het apparaat van Castner. Hierbij wordt natriumhydroxyd bij ± 3200 C. gesmolten gehouden (door een kransgasbrander) in een ijzeren cylinder. Aan den bodem zit verticaal een dunner cylindrisch verlengstuk, waardoorheen tot in het midden van den eersten cylinder de staafvormige kathode reikt.

In het onderstuk is het hydroxyd gestold, en fixeert daardoor de lange kathode. Van boven af rij kt tot om de kathode een ijzergaas, en direct daaromheen een ijzeren anode. Het gaas fungeert in zekeren zin als diaphragma tusschen het metallische natrium, dat gesmolten van de kathode omhoog stijgt (en daar in een ring verzameld wordt) en de aan de anode opstijgende zuurstofbelletjes. In het in ZuidFrankrijk gebezigde toestel van Hulin ontbreekt het gaas, overigens is het op overeenkomstige wijze gebouwd. In plaats van de gasvlammen zorgt hier de stroomdoorgang in de electrolyt zelf voor de verwarming. Geheel anders werkt het veel gebruikte apparaat van de Akt. Ges. für Aluminium-Industrie. Hierbij zijn de anoden in kokers of lange gleuven in een groote vlakke pan met natr. hydr. ingelaten.

Daartusschen zijn, eveneens van boven af, de kathoden geplaatst, nu echter geconstrueerd als „aanrakingskathoden” volgens Rathenau en Suter, welke maar net even in het bad doopan, en omhoog getrokken worden. Het vaste n., dat zich eenmaal gevormd heeft, blijft dan als kathode fungeeren. — Op kleine schaal wordt ook nog de electrolyse van gesmolten natriumchloride gebezigd voor de bereiding van n. direct in het toestel van Grabau, of met intermediaire vorming van een natriumloodlegeering volgens Ashcroft. Technisch zijn deze processen evenwel nog verre van volmaakt. Niettemin zal in de toekomst de bereiding van natriumacetaat zich wel meer in deze richting bewegen, wegens den veel lageren prijs van het uitgangsproduct. Door de sterke vraag naar n., vooral voor de bereiding van natriumcyanide, en het gelukkig oplossen van de vele technische moeilijkheden bij de bereiding, is de prijs in korten tijd van f 50.— tot ca. f 1.— per K.G. (vóór den oorlog) gedaald. — Het zuivere metaal, dat bij afsluiting van de lucht of op versche snijvlakken een zilverwitte metaalglans vertoont, ziet in dunne lagen in doorvallend licht bruingeel. Het s. g. bedraagt bij 20° 0,971. Het is een zachte stof, die zich bij gewone temperatuur tusschen de vingers laat kneden en eerst bij — 20° vrij hard wordt. Het smeltpunt bedraagt 97,6°, als kookpunt worden waarden van 861—954° opgegeven.

De damp is in dunne lagen kleurloos, in dikke purper. Het is een goede geleider van warmte en electriciteit. Het spectrum van de natriumvlam vertoont twee in eikaars onmiddellijke nabijheid liggende gele strepen, overeenkomend met de D-lijnen van het zonnespectrum en met een golflengte van resp. 5896 en 5890 Angström-eenheden. De algemeene verspreiding van het natrium in de natuur en de groote gevoeligheid van deze reactie (3.10—10 Gr. N. geeft nog duidelijk een natriumspectrum) maakt, dat de meeste vlammen sporen van de gele natriumlijn vertoonen. In kwik lost het gemakkelijk op tot amalgamen, die boven 2 % vast zijn. Chemisch behoort het als een van de alkalimetalen tot de gemakkelijk reageerende elementen, speciaal indien water aanwezig is. Bij afwezigheid daarvan treden groote vertragingen in, zoodat het zelfs mogelijk is n. in absoluut droge zuurstof te destilleeren.

Bij aanwezigheid van een spoor vocht reageert het zeer gemakkelijk met zuurstof, de halogenen, zoutzuur, enz. Met vloeibaar water heeft onder een groot warmte-effect waterstofontwikkeling plaats. Door de levendige bewegingen, welke het stukje natrium, dat op het water drijft, maakt, koelt het af en treedt geen ontvlamming in, wel echter wanneer die beweging op eenigerlei wijze wordt geremd. Ook met alkohol, waarin het zinkt, heeft vorming van waterstof plaats, echter onder veel kleinere warmte-ontwikkeling. Als een van de sterkst electro-positieve elementen vormt het gemakkelijk eenwaardige ionen, die uiterst kleine neiging tot complexe vorming vertoonen. Zijn verbindingen, die bijna alle in water gemakkelijk oplosbaar zijn, zijn sterk electrolytisch gedissocieerd.

Het natriumion is kleurloos, zoodat alleen van verbindingen met gekleurde anionen kleur is te verwachten. Analytisch kan men het n. wegens de oplosbaarheid van zijn meeste verbindingen, bezwaarlijk door neerslaan van onoplosbare zouten, vinden. Voornamelijk het natriumpyroantimoniaat, dat als kristallijn neerslag kan worden bereid, wordt voor dit doel in de macrochemie, het natriumuranylacetaat in de microchemische analyse gebruikt. Het spectraalanalytisch aantoonen is zeer goed mogelijk, lijdt echter aan de overgevoeligheid van deze reactie. Het vrije metaal vindt toepassing in de chemische industrie, voor de bereiding van cyanide, natriumamid.