Sodyum Nedir, Özellikleri ve Faydaları Nelerdir?

Sodyum, mutfağımızdaki tuzdan maden sularına kadar birçok besinde yer alan ve sağlık için gerekli bir elementtir. Sodyumsuz yaşayamayız diyebiliriz.

Sodyum, bilinen en yararlı elementlerden biridir. İnsan sağlığı için etkileri ve faydalarının yanında endüstrideki birçok sektörde vazgeçilmez bir maddedir. Eski çağlardan beri sofra tuzu olarak kullanılan sodyum, oluşturduğu onlarca bileşikle hayata katkı sunuyor. Yerkabuğundaki en bol elementler arasında yer alan sodyumun alaşımlardan ilaçlara kadar sayısız kullanım imkânı bulunuyor. Endüstride binlerce ton kullanılan sodyum, insan vücudunda da en fazla bulunan minerallerden biridir. Diğer bilgiler için makalemize devam edelim…

Tarihçesi

Sodyum, çok eski çağlardan beri bilinen ve kullanılan bir element. Sodyum klorür yani sofra tuzu ve sodyum karbonat, birçok medeniyette tat verici ve koruyucu madde olarak kullanılmış. Ortaçağ Avrupasında bir sodyum bileşiği olan ve “sodanum” adı verilen bir başağrısı ilacı olarak kullanılırmış. 1807 yılında ise, Sir Humphry Davy tarafından sodyum hidroksitin (kostik soda) elektrolizi yöntemiyle sodyum elde edildi ve bu tarih sodyumun keşfi olarak kayıtlara geçti. 19. yüzyılın sonlarında sodyum karbonat ile karbonun ısıtılmasıyla elde edilmiştir.

“Sodyum” kelimesi, Latince “Natrium” demektir. “Soda metali” anlamına gelen natrium, aynı zamanda Yunanca “nitron” adı verilen doğal bir tuzdur. Kimyasal sembolünü de bu kelimeden almaktadır. İngilizcesi “sodium” şeklindedir. Türkçeye de “sodyum” olarak geçmiştir.

Fiziksel ve Kimyasal Özellikleri

Sodyumun kimyasal sembolü “Na”dır. Atom numarası 11, atom ağırlığı 22,99, yoğunluğu 0,96 gcm3’tür. Erime noktası 97 derece, kaynama noktası 882 derecedir. Periyodik cetvelin 1-A grubunda, alkali metaller element serisinde yer alır. Gümüşî beyaz renktedir. Kristal yapısı hacim merkezli kübiktir. Hafif, yumuşak, kaygan ve dövülgen bir elementtir. Grubunda lityum ile potasyum arasında yer alır. Elektrik iletkenliği cıvadan yaklaşık 20 kat fazladır.

Sodyum, yüksek oranda reaktiftir. Su ile şiddetli reaksiyon verir. Su ile reaksiyonunda ısı çıkışına izin verir, hidrojen gazı çıkışına yol açar ve kostik çözelti oluşumu meydana getirir. Havada hıza oksitlenir. Sarı bir alevle yanar. Metal formu suda yüzer. Güçlü bir indirgendir; soğukta hidrojen ve sodyum hidroksit vererek suyu ve oksijenli ve halojenli birçok bileşiği ayrıştırır. Çok kolay yükseltgenir; kükürtle, hidrojenle, halojenlerle ve ametallerin çoğuyla birleşebilir. İçeriğinde belirli bir bileşiğin bulunduğu bir amalgam vererek cıva içinde çözünür. Oksijenle birleşerek protoksit ve peroksit verir. Sodyum protoksit, suyla birleşerek kostik soda (sodyum hidroksit) veren bazik bir oksittir. Kostik soda beyaz bir katıdır ve 320 derecede erir, akkor halde uçucudur, suda ısı yayarak çözünür ve nem kaparak bozunur. Sodyum peroksit, suyla oksijen vererek ayrışır ve asitlerle hidrojen peroksit (oksijenli su) verir. Potasyum hidroksitle aynı özellikleri verir; fakat ondan daha az yakıcı bir bazdır. Bileşiklerinde +1 değerliklidir. Ergimiş soydum klorür veya sodyum hidroksitin elektrolizinden, sodyum karbonatın kömürle indirgenmesinden elde edilir. Sodyum tuzlarının hemen hemen tamamı suda çözünür. Sülfürik asidin sodyum klorürle reaksiyonuyla sodyum sülfat meydana gelir. Sodyum sülfat, bazı inorganik kaynaklarda doğal olarak da bulunur.

Sodyum, doğada saf ve elementel olarak bulunmaz. Doğal bileşiklerde bol bulunan elementlerdendir. Yerkabuğunun yüzde 2,8’ini sodyum oluşturur. Bu oranla doğada en bol bulunan elementler arasında 4. sıradadır. Alkali metaller arasında ise en bol bulunan birinci sıradaki metaldir. Deniz suyu yaklaşık 1,05 oranında sodyum içerir. Doğadaki en yaygın bileşen, sodyum klorür yani sofra tuzudur. Kaya tuzları, deniz bitkileri ve Şili güherçilesinde organik asitlerle birleşmiş olarak çok yaygın bulunur. Silikatlar halinde taşlarda bulunur. Kriolit, zeolit ve sodalit gibi birçok mineralde de sodyum içeriği vardır. Güneşte ve yıldızların spektrumlarında hem atomik hem de iyonik formda sodyum tanımlanmıştır. Sodyumun 13 izotopu vardır. En kararlı izotopu Na-23’tür. Doğada Na-23 (% 100) izotopu bulunur. İki adet de radyoaktif izotopu bulunur. Bu izotoplardan Na-22’nin yarılanma ömrü 2,6 bin yıldır. Na-24’ün yarılanma ömrü ise 15 saattir.

Hangi Alanlarda Kullanılır?

Sodyumun iyi düzeyde indirgen olması birçok kimyasal işlemde kullanılmasını sağlar. Silisyum ve bor gibi elementlerin hazırlanmasında sodyumun indirgen özelliğinden faydalanılır. Organik kimyada çok sayıda uygulaması vardır. Mutfak tuzu gibi organik bileşikler ve esterlerin yapımında kullanılır. Sodyum karbonat, sanayide yaygın olarak kullanılan oldukça faydalı bir bileşiktir. Bikarbonat, tıpta seltz hazırlanmasında kullanılır. Bazı alaşımların içeriğine katılan sodyum, özelliklerini ve yapılarını geliştirir ve değiştirir. Sodyum nitrat, önemli bir gübredir. Motorlarda vuruntuyu önleyen kurşun tetraetilen üretiminde sodyumdan faydalanılır.

Sodyum ve bileşiklerinin kullanıldığı bazı alan ve ürünler şunlardır; cam, boyalar, ilaçlar, metalürji, kâğıt, petrol, sabun, tekstil ürünleri, buharlı lambalar, valfler, deterjanlar, temizlik kimyasalları, ipekler, elyaflar, seramik, pirinç kaplamalar, fotoğrafçılık, parfümler…

Sodyum ve Sağlık

Sodyum, insan ve diğer canlılar için gerekli, önemli fonksiyonları olan bir mineraldir. Sodyum klorür bileşiği olan mutfak tuzu, insanlar için önemli bir sodyum kaynağıdır. Hücre dışındaki katyonlar arasında en çok bulunan mineraldir. Metabolizma düzeni, kalp faaliyetleri ve kan ve vücut sıvılarının sinir sinyallerinin nakli için gereklidir. Hücre ve dokulardaki su metabolizmasında ve organik sıvıların asit-baz dengesinin sağlanmasında kilit rol oynar. Potasyum ile vücudun elektrolit iletişimi ve hücreler arası nakil işlevlerini yerine getirir. Birçok tedavide kullanılan ilaçlarda sodyum içeriği vardır. Sodyum metabolizması, böbrek üstü bezinin korteks hormonları tarafından düzenlenir ve idrar yolu ile vücuttan atılır. Vücudun sıvı dengesini ve su tutmasını sağlar. Kasların kasılmasını sağlayan öğelerdendir.

İnsanlarda günlük sodyum ihtiyacı 4-6 gram civarındadır. Besinlerden vücuda günde ortalama 3 gram sodyum alınır. Bir litre kanda 130 milimolden daha az seviyede sodyum düşüklüğüne “hiponatremi” denir. Bu hastalık, vücuttaki toplam su miktarındaki sodyum oranının yetersiz olduğu anlamına gelir. Sodyum eksikliği, hücrelerin su alarak şişmesine yol açar. Kas spazmları, baş ağrısı, halsizlik, huzursuzluk başlıca belirtileridir. Vücuttaki su miktarının az olmasına bağlı olan sodyum eksikliği ise, kusma, susuzluk, ishal, aşırı terleme ve pankreas iltihabı gibi durumlara yol açabilir. Su miktarının fazlalığı sebebiyle ortaya çıkan sodyum eksikliğinde de, kalp ve böbrek yetmezliği, siroz ve karaciğer rahatsızlıkları riskleri vardır.

Bir litre kandaki sodyum miktarının 145 milimolden yüksek olmasına ise sodyum yüksekliği yani “hipernatremi” adı verilir. Vücuda giren suyun, çıkan sudan daha fazla olması durumudur. Başlıca belirtisi susuzluktur. Yüksek tansiyon, kas ve sinir hassasiyeti, nöbetler ve koma gibi durumlar ortaya çıkarabilir.

Bunları Biliyor Musunuz?

• “Sodyum bulutu” adı verilen sodyum kütlesi, çok yükseklerdeki rüzgârları ölçmek için kullanılır. Havaya atılan bir füze tarafından yayılır. Bu sodyum kütlesi flüorışıl hale gelerek atmosferin en yüksek bölgelerindeki ve iyonosferdeki rüzgârların gelişimini ve değişiminiz yerden izlemeye olanak tanır.
  
• Sodyum, havada oksitlenmesini önlemek için vazelin yağı veya gaz yağı içinde saklanır.
  
• Sodyum karbonat, 10 mol su alarak havada çiçeklenen klinorombik prizmalar halinde billurlaşır.
  
• “Vichy tuzu”, sodyum hidrojen karbonat veya bikarbonattır. Sodyum bikarbonat, kabartma tozudur. Sodyum klorür, mutfak tuzudur. Doğal sodyum sülfata, “Glober tuzu” da denir. Sodyum karbonat, soda veya maden suyudur.
  
• Sodyumun toz formu su içinde zehirli ve patlayıcıdır.
  
• Sodyumun suyla şiddetli reaksiyonu sebebiyle geçmişte benzine, su katılıp katılmadığını öğrenmek için sodyum karıştırılırmış.
  
• Okullardaki kimyasal deneylerde zaman zaman yaşanan küçük patlamalar genellikle sodyumun suyla karışmasıdır. Hababam Sınıfı filmindeki kimya deneyinde patlama sahnesi de sodyumun suyla reaksiyonudur.
  
• Aspirin, müshil, diş macunu, gargaralar ve mide ilaçları gibi birçok ilaç sodyum içerir.