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ナトリウムについての概要、用途、原理などをご説明します。また、ナトリウムのメーカー10社一覧や企業ランキングも掲載しておりますので是非ご覧ください。ナトリウム関連企業の2024年10月注目ランキングは1位:株式会社高純度化学研究所、2位:日本曹達株式会社、3位:シグマアルドリッチジャパン合同会社となっています。
ナトリウムとは、原子番号11のアルカリ金属元素です。
元素記号はNaで、原子量は22.99です。ソジウム (英: sodium) やソーダ (英: soda) とも呼ばれます。他のアルカリ金属元素と同様に、反応性が非常に高いです。
1価の陽イオンとして化合物を形成し、塩化ナトリウム、炭酸塩、硝酸塩などの形で地球上に広く分布しています。工業的には、塩化ナトリウムなどの融解塩の電気分解によって製造されます。
ナトリウムは、反応性が高いため、金属を精錬する際の還元剤や触媒として用いることが可能です。
さらに、融点が低く熱伝導率が良いことを利用して、高速増殖炉の冷却剤など、冷却を目的として利用されることもあります。そのほか、ナトリウムランプが高速道路やトンネルの中で使われていたり、石鹸にナトリウムが含まれていたり、身近なところで広く利用されています。
また、ナトリウムは人体にも欠かすことのできないミネラルで、筋肉や神経を正常に保つ働きを担っている元素です。
ナトリウムの融点は98°C、沸点は883°Cです。比重は0.97であり、わずかに水より軽いです。
ナトリウムは反応性が高く、酸や塩基だけでなく、水とも激しく反応します。ナトリウムが人体に触れると、体の表面の水分と化合して水酸化ナトリウムになり、皮膚を侵します。空気中でも容易に酸化するので、自然界に金属ナトリウム単体は存在しません。アルコールのようなプロトン溶媒と反応しますが、灯油やエーテルとは反応しないため、ナトリウムを保存するためには、灯油に浸ける必要があります。
ナトリウムはイオン化して、1価の陽イオンになりやすいです。炎色反応は黄色を呈します。
ナトリウムは銀白色の柔らかい金属で、電子配置は[Ne] 3s1です。常温常圧では体心立方構造を取っていますが、200GPaの高圧下では結晶構造が変わり、金属光沢を失って透明になります。
ナトリウムには、20種の同位体が知られています。ただし、安定同位体は23Naだけです。それ以外は放射性同位体で、半減期が長いのは22Naと24Naであり、22Naの半減期は2.6年で、24Naの半減期は15時間です。22Naと24Naは、痕跡量が雨水などに含まれています。そのほかの放射性同位体は、すべて半減期が1分未満です。
ナトリウムには、2種類の核異性体が見つかっています。長寿命の核異性体には24mNaがあり、半減期は20.2ミリ秒です。
工業的にナトリウムは、融解塩の電気分解により製造されます。カストナー法 (英: Castner process) とダウンズ法 (英: Downs' process) があります。
カストナー法は、水酸化ナトリウムを原料に使用する方法です。陽極に黒鉛を、陰極に鉄やニッケルを用いて、水酸化ナトリウムの融点に近い320℃付近で電気分解します。陽極では酸素が生じ、陰極では金属ナトリウムが遊離します。
塩化ナトリウムを使用するダウンズ法では、塩化カルシウムや塩化カリウムを加えることで、塩化ナトリウムの融点が下がるため、600℃近くで電気分解が可能です。陽極では副産物の塩素が生成します。
ナトリウムは水と反応すると、水素が生じて水酸化ナトリウムになります。水素とともに加熱して、水素化ナトリウムを得ることも可能です。アルコール、フェノール、カルボン酸のヒドロキシ基と反応し、水素が発生して、アルコキシドなどを生成します。ナトリウムは単体のハロゲンとも反応し、塩を生成可能です。
ナトリウムは乾いた空気でもすぐに酸化して、酸化ナトリウムに変わり、金属光沢を失います。酸化ナトリウムを空気中に放置すると、二酸化炭素とも反応し、炭酸ナトリウムになります。
ナトリウムは還元剤として働くため、チタン、トリウム、タンタル、ジルコニウムのようなさまざまな金属を、容易に採取が可能です。例えば、金属ナトリウムを用いて塩化チタンを還元すると、チタンが得られます。
*一部商社などの取扱い企業なども含みます。
2024年10月の注目ランキングベスト9
注目ランキング導出方法| 順位 | 会社名 | クリックシェア |
|---|---|---|
| 1 | 株式会社高純度化学研究所 |
29.2%
|
| 2 | 日本曹達株式会社 |
16.7%
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| 3 | シグマアルドリッチジャパン合同会社 |
12.5%
|
| 4 | Changsha Easchem Co., Limited |
8.3%
|
| 5 | 日曹商事株式会社 |
8.3%
|
| 6 | ナカライテスク株式会社 |
8.3%
|
| 7 | 富士フイルム和光純薬株式会社 |
8.3%
|
| 8 | キシダ化学株式会社 |
4.2%
|
| 9 | 林純薬工業株式会社 |
4.2%
|
注目ランキング導出方法について
注目ランキングは、2024年10月のナトリウムページ内でのクリックシェアを基に算出しています。クリックシェアは、対象期間内の全企業の総クリック数を各企業のクリック数で割った値を指します。社員数の規模
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