Na/Natrium
chemisch-element
Exact wat je zoekt

11

Na/Natrium

Natrium is bijzonder reactief. Net als de andere alkalimetalen uit groep 1 is het pas stabiel als het z’n buitenste elektron kan afstaan. Het zachte, zilverachtige element gaat vooral gemakkelijk verbindingen aan met de halogenen aan de andere kant van het periodiek systeem (groep 17). Die hebben juist een elektron nodig voor stabiliteit. Keukenzout (natriumchloride) is het bekendste voorbeeld van zo’n verbinding. Je vindt natrium in nog veel meer zouten en ook in zepen. Het geeft een karakteristiek gele kleur aan verkeerslampen en speelt als natriumazide een levensreddende rol in airbags. Mensen kunnen niet zonder natrium: het is onder andere van belang voor het functioneren van zenuwen, de vochtbalans in cellen en de bloedsomloop.

Symbool

Na

Protonen/elektronen

11

Groep

1

Isotopen

23Na

Periode

3

Elektronenconfiguratie

[Ne] 3s1

Blok

s

Elektronencofiguratie Bohr

2,8,1

Bij kamertemperatuur

vast

Elektronegativiteit

1,0 (Pauling)

Dichtheid

970 kg m-3

Atoomstraal

186 . 10-12m

Smeltpunt

98 oC (371 K)

Relatieve atoommassa

22.9898

Kookpunt

883 oC (1156 K)

Soortelijke warmte

1230 J kg-1K-1

Warmtegeleidingscoëfficiënt

142 W m-1K-1

Selecteer

Toepassingen
Naam & ontdekking
Voorkomen
Bereiding
Beeld en audio
Toepassingen

Toepassingen

Naam & ontdekking

Voorkomen

Bereiding

Beeld en audio

Toepassingen

Wegverlichting

De bekende oranjegele verlichting van (snel)wegen is te danken aan gasontladingslampen gevuld met natrium en een edelgas (vaak neon). De elektrische energie stimuleert natriumatomen tot het uitzenden van karakteristiek heldergeel licht met golflengtes van 589 en 589,6 nm. De natriumlamp werd pas mogelijk na de ontwikkeling van het zeer resistente boorsilicaatglas, dat bestand is tegen het agressieve metallisch natrium.

Aangezien natrium bij kamertemperatuur een vaste stof is, wordt neongas gebruikt om de lamp te starten. Dit geeft de lamp in eerste instantie een roodachtig (neon)licht. Pas als de temperatuur hoog genoeg is om het natrium te verdampen krijgt de lamp de volle lichtsterkte. Door de menging van het neon- en natriumspectrum is het licht dan enigszins oranje. Er zijn hogedruk- en lagedruklampen. In de lichtere en kleinere hogedruklampen zijn ook andere gassen zoals xenon te vinden. Deze lampen zijn minder gelig, ze hebben een breder kleurenspectrum.

Airbag

Het airbagsysteem in een auto bestaat uit drie onderdelen: een elektronische detector die een botsing registreert, een gasgenerator met een uitgekiend mengsel van chemicaliën en een nylon zak die bliksemsnel met stikstof wordt opgeblazen.

Het stikstof wordt geproduceerd door de gasgenerator. Die bevat een mengsel van natriumazide (NaN3), kaliumnitraat (KNO3) en siliciumdioxide (SiO2). Op het moment van botsing vindt er via elektrische weg ontsteking plaats. Dit zet een bliksemsnelle reactie in gang waarbij het natriumazide ontleedt tot stikstof en natrium:

2 NaN3      2 Na  +  3 N2

Het gevormde natrium reageert met de aanwezige kaliumnitraat:

10 Na + 2  KNO3  K2O   +   5 Na2O  + N2

De beide oxiden vormen vervolgens met siliciumdioxide een glasachtig materiaal:

K2O   +   5 Na2O   + SiO2       glas 

Door de snelle detectie en activatie is een airbag binnen 60 tot 80 milliseconden volledig opgeblazen.

Meer toepassingen

Als element

  • Bereiding van metalen, bijvoorbeeld titanium en zirkonium (door reductie)
  • Goudwasserij (Na-amalgaam)
  • Katalysator (onder andere voor polymerisatie van butadiëen)

Toepassing in verbindingen

BadzoutNa2P4O7
BakpoederNaHCO3
Bleekmiddel voor papier, houtNa2O2
Conserveringsmiddel voor vlees en vleeswarenNatriumlactaat
CosmeticaNatriumlaurylsulfaat, natriumstearaat
DesinfectiemiddelenNaOCl, NaBO2,Na2S2O5
FrisdrankNaHCO3
GebitsreinigingNaBO2
Kaas- en ijsbereidingNa2P4O7
KeukenzoutNaCl
MelkglasNaAlO2
Ontstopper voor afvoeren/leidingenNaOH
TandpastaNatriumlaurylsulfaat
VlekverwijderaarNaBO2
VuurwerkNaNO3
Was(bleek)middelNatrium-perboraat-silicaat: Persil®

Naam

De Zweedse chemicus Jöns Jacob Berzelius gaf het element de naam natrium aangezien het voorkwam in natriumcarbonaat (soda). De Grieken noemden dat nitron en de Arabieren natrun.

De Engelse benaming sodium werd voorgesteld door Humphry Davy (foto) die het element als eerste isoleerde. Hij leidde de naam af van soda, dat al sinds oude tijden in gebruik is als wasmiddel maar ook als middel tegen hoofdpijn. Het Latijnse sodanum betekent. Suda is het Arabische woord voor hoofdpijn.

Ontdekking

In 1702 vermoedde de Duitse chemicus Georg Ernst Stahl al een verschil tussen soda (Na2CO3) en potas (K2CO3). In 1736 toonde zijn Franse vakgenoot Henri Louis Duhamel du Monceau aan dat er een verschil was tussen de basen kaliloog (KOH) en natronloog (NaOH). Het duurde tot 1807 voordat Humphry Davy er in slaagde (metallisch) natrium af te scheiden door elektrolyse van gesmolten natriumhydroxide (NaOH).

Voorkomen

Er zit veel natrium in de aardkost: met een gewichtsaandeel van 2,36% staat het element op plaats 6 in de lijst van meestvoorkomende elementen. Vanwege zijn hoge reactiviteit wordt het nooit in zijn zuivere elementaire vorm aangetroffen.

De voornaamste natriumhoudende mineralen zijn:

AlbietNaAlSi3O8
BoraxNa2B4O5(OH)4.8H2O
Haliet of steenzout (foto)NaCl
JadeïetNa(Al,Fe+3)Si2O6
KernietNa2B4O6(OH)2.3H2O
Kryoliet of ijssteenNa3AlF6
MirabilietNa2SO4.10H2O
SodalietNa8Al6Si6O24Cl2
SylvinietKCl.Na­Cl
UlexietNaCaB5O6(OH)6.5H2O

In de oceanen is ongeveer 1,08% natrium aanwezig, het is daar ’t op drie na meest voorkomende element (na zuurstof, waterstof en chloor). Het menselijk lichaam bevat ongeveer 0,14% natrium (als tiende element). Het is essentieel voor het functioneren van zenuwen en spieren. Teveel natrium is slecht voor de nieren en kan de bloeddruk verhogen.

Winning

Zoutmeren zijn een belangrije bron voor zowel natrium- als kaliumzouten (voornamelijk chloriden), zoals bijvoorbeeld het Great Salt Lake (Utah, V.S.) en de Dode Zee (Israël, foto). Een ton water uit zoutmeren bevat gemiddeld 10,6 kg natriumchloride (ongeveer 77 % van alle opgeloste stof), eén ton zeewater 35 kg. Eén ton water uit de Dode Zee bevat 280 kg opgeloste zouten.

Andere wingebieden voor natriumzouten – voornamelijk (steen)zout of soda (natriumcarbonaat) – liggen in de Verenigde Staten van Amerika, Rusland (met name Siberië), Armenië, Oekraïne (De Krim), Canada, Zuid-Amerika, China, India, Tibet, Mongolië, Nederland, Oostenrijk, Polen, Duitsland, Spanje, Portugal, Italië en Frankrijk. In sommige van deze landen wordt zout uit zeewater gewonnen.

Bereiding

Vroeger

Natrium werd verkregen door elektrolyse van gesmolten natriumhydroxide (NaOH) bij 330 °C via het zogenoemde Castner-procédé (diagram). Dit is een weinig efficiënt proces: de opbrengst bedraagt slechts 50 %.

Tegenwoordig

Nu wint men natrium volgens het zogenoemde Downs-procédé. Dit behelst elektrolyse van een gesmolten mengsel van natrium-, calcium- en bariumchloride (NaCl, CaCl2, BaCl2) bij 600oC. De anode is daarbij van grafiet en de kathode van ijzer. Met een opbrengst van zo’n 90% is dit een veel efficiënter proces.

Bekijk foto’s en filmpjes
filmpje icoon Natrium - Periodic Videos
Filmpje
Natrium - Periodic Videos
Bekijk het filmpje
afbeelding icoon Elektronenschillen natrium
Afbeelding
Elektronenschillen natrium
Bekijk de afbeelding
afbeelding icoon Natrium lamp
Afbeelding
Natrium lamp
Bekijk de afbeelding
afbeelding icoon Natrium metaal in olie
Afbeelding
Natrium metaal in olie
Bekijk de afbeelding
afbeelding icoon Natrium stukken
Afbeelding
Natrium stukken
Bekijk de afbeelding
afbeelding icoon Natrium vlam
Afbeelding
Natrium vlam
Bekijk de afbeelding
afbeelding icoon Natrium vlamtest
Afbeelding
Natrium vlamtest
Bekijk de afbeelding
afbeelding icoon Natrium
Afbeelding
Natrium
Bekijk de afbeelding
Beluister podcasts (Engels)
podcast icoon Natrium - Royal Society of Chemistry
Podcast
Natrium - Royal Society of Chemistry
Luister de podcast

Scheikunde studeren

Wat vinden zij van de studies en het werk?

studieorientatie icoon Als chemisch analist moet je kritisch zijn Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Beroep
Als chemisch analist moet je kritisch zijn
Lara vertelt over werk als chemisch analist
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Jij en chemie? Dat geloof ik niet Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Jij en chemie? Dat geloof ik niet
Elisa is nu vierdejaarsstudent Chemie in Amsterdam.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Je bent bij deze studie geen nummer!
Hbo | Chemie
Studie
Je bent bij deze studie geen nummer!
Lees hoe Marjolein Chemische Technologie vindt.
Bekijk het interview
studieorientatie icoon Positief bijdragen aan het leven van mensen
Hbo | Chemie
Studie
Positief bijdragen aan het leven van mensen
Anna, David en Joeri kijken terug op hun studietijd.
Bekijk het interview
studieorientatie icoon Een chemische gereedschapskist voor de toekomst Indicatie dat de post een filmpje is
Wo | Onderzoek & Wetenschap
Beroep
Een chemische gereedschapskist voor de toekomst
Danny werkt aan alternatieven voor aardolie.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Katalysatoren tegen klimaatverandering Indicatie dat de post een filmpje is
Wo | Onderzoek & Wetenschap
Beroep
Katalysatoren tegen klimaatverandering
Charlotte probeert CO2 om te zetten in waardevolle stoffen.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Foute keuzes bestaan niet
Hbo | Chemie
Studie
Foute keuzes bestaan niet
Judesha vertelt over haar studiekeuze proces.
Bekijk het artikel
studieorientatie icoon Op kleine schaal grote problemen oplossen Indicatie dat de post een filmpje is
Wo | Onderzoek & Wetenschap
Beroep
Op kleine schaal grote problemen oplossen
Krzysztof doet onderzoek naar macromoleculen.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon De wereld voeden met licht Indicatie dat de post een filmpje is
Wo | Onderzoek & Wetenschap
Beroep
De wereld voeden met licht
Daniel heeft een kunstmatig fotosynthese proces ontwikkeld.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Bo koos voor Chemische Technologie Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Bo koos voor Chemische Technologie
Bo is enthousiast over haar hbo-opleiding. Bekijk de filmpjes.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Goed persoonlijk contact met docenten Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Goed persoonlijk contact met docenten
Matthew koos na het mbo voor de opleiding Chemie.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Orgaanschade omkeren Indicatie dat de post een filmpje is
Wo | Onderzoek & Wetenschap
Beroep
Orgaanschade omkeren
Patricia doet onderzoek naar synthetische materialen.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Praktijklessen vind ik leuk om te doen Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Praktijklessen vind ik leuk om te doen
Nighel studeert Chemie, bekijk zijn filmpje!
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Vicky vond de bètavakken leuk Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Vicky vond de bètavakken leuk
Bij Chemische Technologie zit ze nu op haar plek.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Chemie is altijd mijn passie geweest Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Beroep
Chemie is altijd mijn passie geweest
Nick Das studeerde hbo-Chemie en is nu laboratoriummanager.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Een duurzame coating Indicatie dat de post een filmpje is
Wo | Onderzoek & Wetenschap
Beroep
Een duurzame coating
Hung Chien zoekt een duurzame manier om coatings te maken.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Slim membranen maken; in water Indicatie dat de post een filmpje is
Wo | Onderzoek & Wetenschap
Beroep
Slim membranen maken; in water
Wiebe doet onderzoek naar membranen in water.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Ik voelde mij snel thuis in deze studie
Hbo | Chemie
Studie
Ik voelde mij snel thuis in deze studie
Volgens Hylke doorgrond je met de juiste formules elk proces.
Bekijk het interview
studieorientatie icoon Als chemisch technoloog blijf je je ontwikkelen Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Beroep
Als chemisch technoloog blijf je je ontwikkelen
Ontdek wat Fabrice zo leuk vindt aan chemisch technoog zijn.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon We hebben hier een geweldig lab Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
We hebben hier een geweldig lab
Sanne, Justus en Boyd vertellen waarom zij kozen voor Utrecht.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Hoe is dat eigenlijk, chemie studeren?
Hbo | Chemie
Studie
Hoe is dat eigenlijk, chemie studeren?
De wereld van chemie is groter dan je denkt.
Bekijk het interview
studieorientatie icoon Op de mavo wilde ik al scheikunde studeren Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Beroep
Op de mavo wilde ik al scheikunde studeren
Lara is chemisch analist bij het bedrijf Astellas.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Ik haalde vroeger zesjes voor scheikunde Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Ik haalde vroeger zesjes voor scheikunde
Student Sanne vertelt over de studie Chemie aan de HAN.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Chemie is meer dan alleen maar deeltjes Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Chemie is meer dan alleen maar deeltjes
Ontdek de studie Chemische Technologie samen met Miriam!
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Je bent wel met serieus werk bezig Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Je bent wel met serieus werk bezig
Docenten en studenten vertellen over de hbo-studie Chemie.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Van het laboratorium naar Pinkpop Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Beroep
Van het laboratorium naar Pinkpop
Bekijk Koen als research and development technologist.
Bekijk de story
studieorientatie icoon Een stromend, staalhard materiaal Indicatie dat de post een filmpje is
Wo | Onderzoek & Wetenschap
Beroep
Een stromend, staalhard materiaal
Lauri ontwerpt chemische bouw-stenen voor nieuwe materialen.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Ik leer ook van dingen naast mijn studie Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Ik leer ook van dingen naast mijn studie
Nick studeert Chemie en heeft een top tijd.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Een huid voor robots Indicatie dat de post een filmpje is
Wo | Onderzoek & Wetenschap
Beroep
Een huid voor robots
Professor Zhenan werkt aan kunstmatige elektronische huid.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Diploma (bijna) gehaald en nu!?
Hbo | Chemie
Studie
Diploma (bijna) gehaald en nu!?
Lees waarom Femke koos voor het hbo na het vwo.
Bekijk het artikel
studieorientatie icoon Medicijnen maken van rotte appels Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Medicijnen maken van rotte appels
Uniek project van studenten Chemische Technologie.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Waarom ik moleculen opsluit in een kooi? Indicatie dat de post een filmpje is
Wo | Onderzoek & Wetenschap
Beroep
Waarom ik moleculen opsluit in een kooi?
Anne onderzoekt reactie- omstandigheden van moleculen.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Kunnen we een implantaat 3D printen? Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Onderzoek & Wetenschap
Beroep
Kunnen we een implantaat 3D printen?
Tosca is op zoek naar bruikbare materialen voor 3D printen.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Aanval door ons eigen immuunsysteem Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Onderzoek & Wetenschap
Beroep
Aanval door ons eigen immuunsysteem
Kim onderzoekt enzymen van auto-immuunziekten.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Chemische Technologie studeren in Groningen Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Chemische Technologie studeren in Groningen
Wenke en Jeroen laten je zien wat de opleiding inhoudt.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Tom loopt stage bij Teijin Aramid Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Stage
Tom loopt stage bij Teijin Aramid
Tom is student Chemische Technologie en laat zijn stagewerkplek zien.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Levend materiaal op basis van de natuur Indicatie dat de post een filmpje is
Wo | Onderzoek & Wetenschap
Beroep
Levend materiaal op basis van de natuur
Peter onderzoekt slim materiaal gebaseerd op de natuur.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Op zoek naar de Ronaldo onder de nanodeeltjes Indicatie dat de post een filmpje is
Wo | Onderzoek & Wetenschap
Beroep
Op zoek naar de Ronaldo onder de nanodeeltjes
Lotte doet onderzoek naar nanodeeltjes.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Spioneren met je immuunsysteem Indicatie dat de post een filmpje is
Wo | Onderzoek & Wetenschap
Beroep
Spioneren met je immuunsysteem
Frans onderzoekt het immuun-systeem voor betere vaccins.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Voorsprong met een chemische achtergrond Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Beroep
Voorsprong met een chemische achtergrond
Bekijk Ruben als management trainee bij Remondis.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Oersoep en afvalwater Indicatie dat de post een filmpje is
Wo | Onderzoek & Wetenschap
Beroep
Oersoep en afvalwater
Saskia probeert waardevolle moleculen uit afvalwater te halen.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon CO2-recycling Indicatie dat de post een filmpje is
Wo | Onderzoek & Wetenschap
Beroep
CO2-recycling
Francesco werkt aan CO2 omzetten naar chemicaliën.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Verliefd op moleculen Indicatie dat de post een filmpje is
Wo | Onderzoek & Wetenschap
Beroep
Verliefd op moleculen
Bert Meijer doet onderzoek naar de dynamica van moleculen.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Ik ben echt een spin in het web Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Beroep
Ik ben echt een spin in het web
Isabelle deed Chemische Technologie en is nu continuverbetercoördinator.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Timo is chemisch technoloog en projectmanager Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Techniek & Ontwerp
Beroep
Timo is chemisch technoloog en projectmanager
Hij deelt zijn werkervaringen graag met jou.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Het mooie aan deze studie zijn de grote labs Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Het mooie aan deze studie zijn de grote labs
Studenten laten je alle ins and outs zien van hbo Chemie.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Als chemisch technoloog is elke dag anders Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Beroep
Als chemisch technoloog is elke dag anders
Ontdek wat Catrien zo leuk vindt aan haar baan als technoloog.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Werken aan nieuwe technieken voor windenergie Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Werken aan nieuwe technieken voor windenergie
Vierdejaars student Mart vindt zijn hbo-opleiding top!
Bekijk het filmpje