《化学元素知识》化学中的元素史丨（11）连载|6钠虽朴素，但绝不平凡！

主题：钠虽朴素，但绝不平凡！

作者：历史学的还不错  糖衣化学系列——同时欢迎志同道合的朋友加入我们。

上回我们说到舍勒最早发现了氯气，但是最早确认氯元素存在的却是戴维。戴维在1820年当选为英国皇家学会主席，他还被称为“诗人兼哲学家”。据说戴维做学术报告时可以用万人空巷来形容，来听报告的不仅有学生、科学家，还有知名人士，还包括一些怀着仰慕之情的小姐和太太们，报告厅里总是座无虚席。戴维曾当众演示过一个实验，他把一小块固体投到水中以后，人们就看到一个小火球在水面跑来跑去，令在场的各位感到十分惊奇。但是你不会想到，虽然此时戴维可以非常的从容的在报告厅给大家演示实验，但是你不会想到就是这种物质爆炸导致戴维的脸多出被玻璃刺伤。具体是因为什么，接下来听我细细为你讲来。

1807年，中国处于清嘉庆十二年，科技发展严重滞后。此时伏打电池已经传到英国皇家学会，并且已经有人进行了电解水的实验。戴维在进行电解苛性钾饱和溶液的实验中发现，阳极上产生的气体是氧气，阴极上产生的气体是氢气，在这个过程碱没有变化，被电解的物质是水。于是他想可能是水阻碍了碱的分解，所以尝试在无水条件下电解干燥的苛性钾（实际他使用的为氧化钾）。然后他在用铂金做成的小勺先把苛性钾熔化，后通电进行电解实验。通电后戴维在熔融物中观察到有一些小气泡冒出来，在铂金导线周围出现了一些燃烧得很旺的火苗。当时无比兴奋的戴维经过冷静分析认为苛性钾被分解了，但是分解得到产物又因为加热温度太高在空气中烧了个精光。最终，1807年10月6日戴维在改进了加热方式的新电解苛性钾的实验中，从与电源负极相连的铂丝附近看到了富有金属光泽、很像水银的珠子样的东西产生，戴维当时兴奋的都跳起舞来。但是这些小珠子一遇到空气就立即着火，并伴有爆鸣声，还是没有得到这种金属。于是他总结经验教训用石墨把整个实验装置包裹起来，尽量减少它与空气接触，最终他还是制备得到了这种金属——钾。后来他又从电解碳酸钠的实验中制备出了金属钠。

现在工业金属钠依然还是利用电解的方式来制备，反而金属钾却是可以用金属钠来置换。当然这需要在无水的熔融氯化钾中来进行。对于金属钠、钾的制备过程，我们现在来看一般的高中生都可以看懂，但是当时的戴维却付出了惨重的代价，甚至还负了伤。一日戴维在做完电解实验以后，切断电流，把热坩埚小心翼翼的与水接触降温，当他认为充分冷却后把坩埚投入了一个盛有水的烧杯中，结果烧杯中迅速产生大量气泡，水就像沸腾一样，紧接着燃烧起来，然后发生了爆炸……，当人们发现戴维的时候他已经血流满面，所幸受伤并不严重，只是面部多出被玻璃刺伤。后来这个实验经过戴维的改良成为了一个可以在大众面前展示的神奇实验，可以说当时的人们看到这个实验不亚于现在的人们对于刘谦魔术的敬仰之情。这个实验也广泛的出现在现行高中教材中。

戴维通过实验证明了钠这种金属非常活泼，容易被氧气氧化，可以与水反应产生氢气和碱性物质。虽然钠元素在我们的日常生活中非常的常见，但他却一点都不平凡。氯化钠、碳酸钠、小苏打会出没在很多家庭的厨房里，氢氧化钠是我们学习化学时接触到第一种碱性物质……。钠虽然质地比较软，用小刀就能切割，但是钠的还原性可是一点都不含糊。

正是钠有非常强的还原性，钠可以与空气中的氧气和水发生反应，所以人们利用钠比煤油的密度大且与煤油不反应的特点，把钠保存在煤油之中。而如果把钠露置在空气中，它会迅速的与空气中氧气结合，银白色金属光泽消失，过一段时间氧化生成的氧化钠与水结合生成氢氧化钠会吸水是表面变潮湿，氢氧化钠会结合空气中二氧化碳气体生成碳酸钠晶体，然后失水风化为碳酸钠粉末。原来除了钠，氧化钠、氢氧化钠也非等闲之辈啊！

早在西汉时期，淮南王刘安就在《淮南万毕术》中有“曾青得铁则化为铜”的记载，然而就是这再朴素不过的钠，打破了这种传统的溶液中金属置换反应的固有刻板印象。比如我们把比铁还活泼的钠投入到硫酸铜的水溶液中不会得到单质铜，反而会生成蓝色的氢氧化铜沉淀，就是因为钠可以与水反应。

那是不是钠就不能用来置换其他的金属了呢？怎么能这么容易就被你猜到，正如戴维做实验是发现谁会影响电解实验，试着创造无水环境一样，钠可以与熔融的氯化钛反应在工业上置换出被誉为21世纪的未来金属的钛。这还不算神奇，它还可以在工业被用来制备比它还活泼的金属钾，你说惊不惊喜，意不意外？！

钠的朴素和不平凡也体现在它的用途上。高压钠灯可以释放出可以释放具备穿雾能力很强的黄光，所以你会发现大雾天能指引你回家的发出黄光的就是这朴素而不平凡的钠灯。核反应高大尚吧，钠、钾合金就是核电反应堆中导热剂的一员。而且比较神奇的是钠一旦着火你不能用水泼灭，也不能用二氧化碳来灭火，我钠就是这么这么任性，没有沙、土之类的东西我是不会“消消火”的。就是钠燃烧生成的淡黄色固体——过氧化钠，也可以被用作潜水艇和呼吸面具中的供氧剂，很多魔术师还用他们设计一些生火的魔术。

我就是钠，不一样的黄色焰火！也难怪有人特意为钠做了一首散文诗——

为钠奏曲

你是 Na儿，我是H2O(儿)，

我承栽着你的躯体，我是你游动的舞台，

水面上有你翻滚的英 ( 银)姿，

虽然你刚遭凌迟的酷刑，接着又受无情的揉搓，

但你的激情仍化作闪亮的小球，

发 出“嗤 嗤 ”的欢 呼 ⋯ ⋯

你散出最后一缕气体，便销声匿迹。

给你一滴单调无色的酚酞，你便又化作火红的喜庆 。

你散发出黄光，

穿透雾霭，指引航向。

你使出你的杀手锏一强还原性，

奋力将你的朋友——(钛)等从牢笼中营救。

你更是冒着酷暑，将你的长兄——K(钾)从集中营中释放。

然后兄弟一起，又去给原子反应堆导热降温，

一旦暴露，你便将氧化、水化、潮解、中、风化收囊中。

好了，你不要太得意，更不能放 荡不羁，

静静地躺在煤油里，那儿才是你的自留地。