11　　鈉

Sodium
相對原子質量22.99

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來源于拉丁語的natron（碳酸鈉）。sodium來自于阿拉伯語的suda（頭痛藥）。

把一大塊鈉放到水里后……

鈉是堿金屬中質地軟、銀白色的金屬。鈉的化學性質非常活潑，容易和空氣中的氧氣反應，遇水也會發生激烈反應，因此需要放到煤油中保存。

將含鈉的化合物放到無色火焰中加熱時，會出現黃色的焰色反應。隧道中的黃色照明燈就是鈉燈。

巖石和海水中富含鈉鹽。食鹽就是我們身邊最常見的一種鈉鹽。味精中的谷氨酸鈉、泡打粉中的碳酸氫鈉（小蘇打）、肥皂都是鈉的化合物。洗滌靈或者食品添加劑中的成分上只要顯示～鈉，或者～Na，就包含鈉鹽。

通常情況下，我們的細胞外液中富含鈉離子，細胞內液中富含鉀離子，它們成對出現，與我們身體的調節密切相關。

我還在讀高中的時候，有一次老師讓我處理沒用的鈉。老師給我的是一個裝有幾個鈉塊的瓶子，但里面的煤油已經失去作用，鈉的表面已經變得硬邦邦了。

那所高中的校園里有一條小溪。這條小溪與神田川相連，流向東京灣。我首先把小塊的鈉扔到了小溪里。隨后，鈉像爆炸一樣，出現一道水柱。之后，我又向水里扔了大塊的鈉，發生了爆炸，激起很高的水柱。可是我并沒有停下，直到我把所有鈉都投進了水里。

當時校園里的小溪很臟，根本看不出來有魚生活在里面，并且發生爆炸時，也沒有魚被炸上來。然而，當鈉和水反應以后，就生成了氫氧化鈉，小溪的部分水質變成了強堿性。我的行為讓小溪的水質更加惡化了。請大家千萬不要學我。

理科課上會進行黃豆大小的鈉和水反應的實驗。鈉放到水中，會在水面上迅速游動，并伴有輕微的嘶嘶聲，產生氫氣，最后變成無色透明的小球。小球就是反應得到的氫氧化鈉，它一旦進入眼睛，就會讓人失明，所以實驗時要佩戴防護鏡。

用鈉來做爆米花？！

美國有一本Mad Science的書中有一篇題為《用劇烈方法制作食鹽》的實驗很吸引我。

從氯氣儲氣瓶中向反應容器倒入氯氣，反應容器中會產生大量白煙。反應容器的上方掛有一個放有爆米花的塑料網。反應容器中提前放置著軟軟的銀白色金屬鈉，氯氣就是通向這里的。于是就會發生鈉＋氯氣→氯化鈉的劇烈反應，白煙狀的氯化鈉就會給上面的爆米花加上咸味。

這本書是我的朋友高橋信夫翻譯的，他從作者那里聽到了實驗背后的故事：白煙的溫度過高，把塑料網給熔化了，結果爆米花到處都是。

我曾經做過小規模的鈉和氯氣反應的實驗：加熱裝有鈉的試管，并導入氯氣。試管內發生劇烈反應，并產生氯化鈉。

天然鹽的制作方法

日本的制鹽從彌生時代（公元前300～250）就開始了。人們把海水撒向沙地，水蒸發后就得到鹽的結晶。古代的技術雖然簡陋，卻也能成功地制鹽。

海水的主要成分除了食鹽（氯化鈉），還有導致海水很苦的鹵水，也就是礦物質成分。因此，如果只單純蒸發海水，就會得到有礦物質混合的食鹽，也就是很苦的鹽。

所以，制鹽時就要盡量不讓這些礦物質混入其中。幸運的是，煮干海水后，首先析出的就是氯化鈉。但是其中還是會混有少量礦物質，嘗起來略帶苦味，人們也因此認為“天然鹽”好吃。并且，從營養層面來說，天然鹽中含有人體需要的鎂等礦物質。

盡管如此，還是存在一些問題。海水中鹽分析出的飽和濃度必須達到30％，但實際上海水中鹽分的濃度只有3.5％，也就是說，必須要把海水濃縮10倍。如果用上全部燃料煮干海水的話，成本太高。所以，首先需要用其他方法來制作較濃的海水（苦鹵水）。

距今約1200年的平安時代以前，人們把干燥的海藻表面的鹽分沖洗到陶器中，或者將燒干的海藻灰浸入海水中，再用布過濾等，制造苦鹵水。

隨后，在平安時代鼎盛時期，人們將海水灑到用沙子做成的鹽田，并不斷地攪拌，通過太陽照射蒸發水分。然后，人們將含鹽的沙子收集起來，再用海水沖洗，就得到了苦鹵水。

除了鹽沙以外，人們還可以用泵讓海水在立體的樹狀裝置上流過，通過太陽照射或者風來蒸發水分，得到苦鹵水，再把得到的苦鹵水重復使用，得到更濃縮的苦鹵水。這樣一來，就無需過多人力來攪拌鹽沙，大大提高了生產效率。并且，即使天氣不好，也可以利用風力來蒸發，這使得鹽的定量生產成為可能。20世紀70年代，人們開始使用陽離子交換膜這種高分子材料制作苦鹵水，在蒸發時使用真空蒸發法，節約了燃料。

“文殊號”的鈉泄漏

1995年12月8日，快中子增殖反應堆“文殊號”（位于日本福井縣敦賀市，電力輸出功率為28萬千瓦）發生鈉泄漏，引發了火災。

這個反應堆的冷卻劑不是水，而是液態鈉。事故的直接原因是溫度探測器的接管斷裂，造成液體鈉通過溫度計的管子泄漏到系統外，和空氣中的水蒸氣發生反應，導致火災。

快中子增殖反應堆可以將核燃料不能用的鈾238高效率轉化成钚239，從而生成更多燃料，但美國、英國、法國、德國以及研究快中子增殖反應堆的其他國家，都處于終止計劃階段，因為用于冷卻的鈉太難控制了。