Natrium (Na)

Das Wort Natrium hat seinen Ursprung im arabischen Wort "Natron", dem Namen einer Oase, wo die ersten Sodadeponien gefunden wurden. Mit dem Soda ebendieser Oase konservierten die alten Ägypter die Mumien ihrer Pharaonen. Im Französischen heisst Natrium "sodium", welches sich vom arabischen Wort suwwad ableitet und Soda bedeutet.

Kochsalz

Natriumchlorid gehört in jede Küche! (Bild: jirkaejc/CanStockPhoto)

Woher stammt es?

Natrium wurde 1807 vom englischen Chemiker Humphrey Davy mittels Elektrolyse aus geschmolzenem Meeressalz extrahiert. Elementares Natrium ist ein leichtes, glänzendes und weiches Metall, das beim Kontakt mit Sauerstoff aus der Luft sehr schnell oxidiert. Es reagiert sehr stark auf den Kontakt mit Wasser und bildet dabei Natronlauge. Man muss es daher unter dem Ausschluss von Luft und Wasser aufbewahren, beispielsweise in Petroleum.

Mine de sel

Salinen liefern nicht nur Salz, sie sind auch wunderschön anzusehen! (Bild: Jordache/CanStockPhoto)

Die Hauptquelle von Natrium ist Natriumchlorid oder Meeressalz. Im Meerwasser kommt Natrium in unerschöpflichen Mengen vor - ein Liter enthält rund 30 Gramm. Man findet es aber auch in Salzminen. Dabei handelt es sich um alte ausgetrocknete Meere, die später von neueren Sedimenten überdeckt wurden.

Bei Soda handelt es sich um ein gut erforschtes chemisches Produkt, mit welchem sich Glas, Seife und alle anderen Natriumverbindungen herstellen lassen. Glas wird produziert, indem Sand mit 20% Kalk und 10% Soda eingeschmolzen wird. Um Seife herzustellen, erhitzt man pflanzliches Öl und Natronlauge. Es gibt zwei Arten von Soda:

  • Das gewöhnliche Soda oder Natriumkarbonat (Na2CO3)
  • Natronlauge oder Natriumhydroxid (NaOH), welches aufgrund seiner ätzenden Eigenschaft die Haut angreift

Gewöhnliches Soda ist nicht ätzend, es wird beim Kontakt mit Kalk Ca(OH)2  jedoch zu ätzender Natronlauge.

Wie wurde Natrium früher hergestellt?

Im Mittelalter stammte das Soda aus den ägyptischen Oasen, doch die Nachfrage überstieg schon bald das Angebot. Die Akademie der Wissenschaften in Paris lancierte 1784 einen Wettbewerb zur Entwicklung eines Verfahrens, mit welchem sich Soda aus Meersalz herstellen liesse. Nicolas Leblanc gewann den Preis 1788. Salz (NaCl) wird mit Schwefelsäure behandelt, wodurch Natriumsulfat (Na2SO4) entsteht. Erhitzt man dieses dann zusammen mit Kohle, bildet sich Schwefel, den man mit Kalk (CaCO3) zum Kochen bringt. Am Grund des Behälters bleibt Calciumsulfat (CaS) zurück, die Lösung enthält Soda (Na2CO3), welches man durch Verdampfung gewinnt.

Das Leblanc-Verfahren wurde 100 Jahre später durch das Solvay-Verfahren verdrängt, welches einfacher und effizienter ist. Dafür mischte man CO2 in eine Lösung aus ammoniakhaltigem Salzwasser. Unter diesen Bedingungen setzt sich Natriumbikarbonat (NaHCO3) ab, welches sich beim Erhitzen auf 100°C zu Soda (Na2CO3) umwandelt. Dieses Verfahren revolutionierte die Chemie dieser Epoche und Ernest Solvay wurde einer der reichsten Männer seiner Zeit.

In den 1980er Jahren gab man das Verfahren auf, nachdem ein Tal in Wyoming (USA) entdeckt wurde, dessen Boden Millionen von Tonnen von Soda enthält.

Die Elektrolyse von Salzwasser schafft eine Natriumhypochloritlösung (NaClO), welche unter dem Namen Javelwasser bekannt ist; dieses ist sowohl Entfärber wie auch ein starkes Desinfektionsmittel.

Quelle: Maurice Cosandey / Redaktion SimplyScience.ch

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