[スポンサーリンク]

元素

ナトリウム Sodium -食塩やベーキングパウダーに使用

[スポンサーリンク]

 食塩の成分としてよく知られているナトリウム。しかし、単体のナトリウムは非常に反応性の高い金属であり、化合物は意外と知らないところにも多用されています。

 

ナトリウムの基本物性データ

分類 アルカリ金属、ミネラル
原子番号・原子量 11 (22.98977)
電子配置 3s1
密度 968kg/m3
融点 97.81℃
沸点 863℃
硬度 0.5
色・形状 銀白色・固体
存在度 地球2万3000ppm、宇宙 5.74 x 104
クラーク数  2.63%(6位)
発見者 ハンフリー・デービー(1807年)
主な同位体 23Na (100%), 24Na(β, 14.9590時間)
用途例 食塩(NaCl)、高速増殖炉の冷却材(Na)、旨味成分(グルタミン酸ナトリウム)、漂白剤(次亜塩素酸ナトリウム)、石鹸、メタルハロゲンランプ
前後の元素 ネオンーナトリウム−マグネシウム

ナイフで切ることができる金属

ナトリウム化合物は古代から食塩(NaCl)として知られていましたが、実際に単離されたのは1807年です。デービーが、苛性ソーダ(水酸化ナトリウム, NaOH)を電気分解することで単離しました。

金属ナトリウムは銀白色光沢のある固体で、軟らかく、ナイフで切ることができます。

金属であるにも関わらず、室温で水よりも軽く(比重0.97)、温度が上昇することでさらに軽くなります。水と接触すると激しく反応し、水素と水酸化ナトリウムになります。その激しさは、ナトリウムをひとつかみ川に放り込むと大きな水柱が立つほどです(やってはいけません)。そのためナトリウムは、水と触れないように石油中で保存されます。

 

2016-06-18_11-40-03

単体ナトリウムの性質

 

 

食品に使われるナトリウム化合物

食品に使われるナトリウム化合物といえば、代表的なものはやはり塩化ナトリウム(NaCl)でしょう。よく食品の栄養成分に[ナトリウム Xg]と記載されています。ほとんどが食塩なのですが、[食塩 Xg]と記載しないのは、医学的、栄養学的にみて私達の体に影響をあたえるのはナトリウムであるからです。

ナトリウムの分子量は23、塩素の分子量は35.5ですから、記載されているナトリウム量から食塩NaClの量を知るためには、

食塩=ナトリウム量✕2.54*
*[ナトリウム(23)+ 塩素(35.5)] / ナトリウム(23) = 2.54

で算出できます。

と、今まではこのように表示されていましたが、2015年4月の食品表示法の改定により、ナトリウムの食塩相当量とその他を別に表示するように改定されました。つまり、食塩表示に逆戻りし、算出式もいらなくなりました。ナトリウム表示があまり受け入れられなかったのかもしれません。ただ、ナトリウム塩を添加していない場合は、任意でナトリウム量と食塩相当量を記載することができます。

現在の食塩の表示法

現在の食塩の表示法

 

ナトリウムはミネラルの一種で、カリウムと同様に細胞外壁の浸透圧が一定になるように調整するほか、神経伝達、筋肉の収縮、体液のpH値を調節するといった働きがあります。ただし、過剰摂取は高血圧などの原因となります。

食品に使われるナトリウム化合物としては食塩のほかにも、アミノ酸のナトリウム塩である、例えば昆布などの旨味成分であるグルタミン酸ナトリウム、アスパラギン酸ナトリウムがあります。また、ベーキングパウダーで知られる膨張剤として、炭酸水素ナトリウムもあります。

食品中の食塩以外のナトリウム化合物

食品中の食塩以外のナトリウム化合物

 

さらに、食品ではありませんが、漂白剤として次亜塩素酸ナトリウムが、ベーコンの色を鮮やかにみせる発色剤として亜硝酸ナトリウムが使われています。

漂白剤と発色剤にナトリウム

漂白剤と発色剤にナトリウム

2016-06-18_22-49-32

様々なナトリウム塩

 

高速増殖炉の冷却材として

ナトリウムの沸点は約880℃です。金属としては低い沸点ですが、もちろん水の沸点(約100℃)よりは高い値です。

軽水炉と呼ばれる原子炉では冷却材として水を使用していますが、水の沸点は低いため、原子炉に圧力をかけて水の沸点を抑えなければなりません(圧力釜と同じ仕組みです)。そこで、福井県敦賀市にある高速増殖炉「もんじゅ」では、冷却材として水の代わりにナトリウムを用いています。高速増殖炉は発熱量が多く、水では冷却が間に合わないからです。ナトリウムの場合は高温で運転できると共に、沸騰を防ぐために高い圧力をかける必要もありません。さらに、中性子が衝突してもあまり減速しないため、中性子を高速に維持することができます。

素晴らしい技術で一方で、1995年に起きたナトリウム漏れ事故以来、ほとんど動いておらず、維持費は年間200億円。「夢の原子炉」と謳われたこの高速増殖炉の進退について現在も議論が続いています。

2016-06-18_23-04-44

もんじゅとそのしくみ

 

石鹸をつくるために

石鹸は高級脂肪酸*とナトリウム(カリウム)の化合物です。石鹸は古代から、動植物の油に水の灰(アルカリ)を混ぜあわせて作られていました。最も標準的なものはステアリン酸のナトリウム塩である、ステアリン酸ナトリウム。

一般的な石鹸の作り方は、油(グリセリンなど)に水酸化ナトリウム水溶液を加えて煮ます。これにより、油の末端のエステル基カルボン酸はカルボン酸の塩となります(けん化)。これはカルボン酸の酸素とナトリウムがイオンとなっているので、水に溶けやすくなります(親水基)。炭素鎖の長い油の方は、そのままなので油に親しみやすい(親油基)。つまり親水基と親油基を有する物質(界面活性剤)となり、油汚れを取り込んで汚れを落とします。

2016-06-18_23-27-44

 

関連動画

 

 

Avatar photo

webmaster

投稿者の記事一覧

Chem-Station代表。早稲田大学理工学術院教授。専門は有機化学。主に有機合成化学。分子レベルでモノを自由自在につくる、最小の構造物設計の匠となるため分子設計化学を確立したいと考えている。趣味は旅行(日本は全県制覇、海外はまだ20カ国ほど)、ドライブ、そしてすべての化学情報をインターネットで発信できるポータルサイトを作ること。

関連記事

  1. 周期表の形はこれでいいのか? –その 1: H と He の位置…
  2. 酸素 Oxygen -空気や水を構成する身近な元素
  3. 一家に1枚周期表を 理科離れ防止狙い文科省
  4. 元素のふるさと図鑑
  5. 日本発元素がついに周期表に!!「原子番号113番」の命名権が理研…
  6. テオ・グレイ Theodore Gray
  7. 元素の和名わかりますか?
  8. 周期表を超えて~超原子の合成~

注目情報

ピックアップ記事

  1. マイクロリアクターによる合成技術【終了】
  2. 第44回「100%の効率を目指せば、誤魔化しのないサイエンスが見える」安達千波矢教授
  3. アルツハイマー病に対する抗体医薬が米国FDAで承認
  4. 【四国化成ホールディングス】新卒採用情報(2027卒)
  5. 有機合成化学協会誌2018年2月号:全アリール置換芳香族化合物・ペルフルオロアルキル化・ビアリール型人工アミノ酸・キラルグアニジン触媒・[1,2]-ホスファ-ブルック転位
  6. 有機合成化学協会誌2019年1月号:大環状芳香族分子・多環性芳香族ポリケチド天然物・りん光性デンドリマー・キャビタンド・金属カルベノイド・水素化ジイソブチルアルミニウム
  7. 無保護カルボン酸のラジカル機構による触媒的酸化反応の開発
  8. 化学オリンピック:日本は金2銀2
  9. 第98回―「極限環境における高分子化学」Graeme George教授
  10. ビス(ピリジン)ヨードニウムテトラフルオロボラート:Bis(pyridine)iodonium Tetrafluoroborate

関連商品

ケムステYoutube

ケムステSlack

月別アーカイブ

2016年6月
月 火 水 木 金 土 日
 12345
6789101112
13141516171819
20212223242526
27282930  

注目情報

最新記事

光前駆体法の活用によって、ヘプタセンで初の一重項分裂を観測!

第725回のスポットライトリサーチは、京都大学大学院 理学研究科化学専攻 有機元素化学研究室(山田研…

【スタッフ・寄稿募集】Chem-Stationで、化学を「伝える側」になりませんか?

Chem-Station(ケムステ)は2000年に開設された国内最大の化学ポータルサイトです。大学・…

第17回大津会議―とある参加者の記録―

2026年9月28日~29日に開催された第17回大津会議についての、とある参加者の記録です。この記事…

第17回大津会議 -Otsu Conference- 2026 開催報告 ~新体制で紡ぐ「有機合成の夢」~

第17回大津会議が2026年9月28日(月)〜9月29日(火)びわ湖大津プリンスホテルにて開催されま…

有機合成化学協会誌2026年10月号:医薬品プロセス開発・σ芳香族性・含窒素複素環・メロテルペノイド二量体・高歪み化合物

有機合成化学協会が発行する「有機合成化学協会誌」2026年10月号がオンラインで公開されています。…

時代は水だ! セメントのように水と混ぜるだけで成形・硬化できる「水硬性」高分子

第724回のスポットライトリサーチは、東京科学大学物質理工学院(大塚研究室)博士前期課程2年の徳満玲…

複雑さを設計して、結晶の動きをプログラムする

第723回のスポットライトリサーチは、高知工科大学大学院工学研究科(林研究室) 博士後期課程3年の樋…

ハロゲンの力で強力な結合を切断!天然物クマリンから医薬品・機能性材料原料のクマラノン類へ

第 722 回のスポットライトリサーチは、立命館大学大学院薬学研究科薬学専攻 精密合…

観察を写真で残す!カメラ内蔵リアクタ EasyMax 102i を使ってみた

反応の温度も、攪拌(かくはん)も、滴下も、サンプリングもいまや自動で記録される時代になりました。とこ…

ケムステ人気新着記事 トップ 5【2026年9月版】

2026年9月にケムステでは21本の新しい記事を公開しました。この記事では、その新着記事の中から、ペ…

実験器具・用品を試してみたシリーズ

スポットライトリサーチムービー

PAGE TOP