Na

3 概述

Na（sodium）是人體必需常量元素之一^[1]。調節細胞外液的容量與滲透壓，維持酸堿平衡及維持神經肌肉興奮性。攝Na過多是高血壓原因之一^[1]。

Na是一種化學元素，它的化學符號是鈉，它的原子序數是11。

4 Na的特性

Na- 鎂 鋰 Na 鉀 元素周期表
總體特性
名稱, 符號, 序號	Na、鈉、11
系列	堿金屬
族, 周期, 元素分區	1族, 3, s
密度、硬度	968 kg/m3、0.5
顏色和外表	銀白色
地殼含量	2.6 %
原子屬性
原子量	22.98976928（2）原子量單位
原子半徑 （計算值）	180（190） pm
共價半徑	154 pm
范德華半徑	227 pm
價電子排布	[氖]3s1
電子在每能級的排布	2，8，1
氧化價（氧化物）	1（強堿性）
晶體結構	體心立方晶格
物理屬性
物質狀態	固態（順磁性）
熔點	370.87 K（97.72 °C）
沸點	1156 K（883 °C）
摩爾體積	23.78×10-6m3/mol
汽化熱	96.96 kJ/mol
熔化熱	2.598 kJ/mol
蒸氣壓	14.3×10-6帕（1234K）
聲速	3200 m/s（293.15K）
焰色反應	金黃色
其他性質
電負性	0.93（鮑林標度）
電子親合能	52.7kJ·mol-1
比熱	1230 J/（kg·K）
電導率	21×106/（米歐姆）
熱導率	141 W/（m·K）
第一電離能	495.8 kJ/mol
第二電離能	4562 kJ/mol
第三電離能	6910.3 kJ/mol
第四電離能	9543 kJ/mol
第五電離能	13354 kJ/mol
第六電離能	16613 kJ/mol
第七電離能	20117 kJ/mol
第八電離能	25496 kJ/mol
第九電離能	28932 kJ/mol
第十電離能	141362 kJ/mol
最穩定的同位素
同位素 豐度 半衰期 衰變模式 衰變能量 MeV 衰變產物 22鈉 人造 2.602年 電子捕獲 2.842 22Ne 23鈉 100 % 穩定
核磁共振特性
23鈉 核自旋 3/2 靈敏度 100 %
在沒有特別注明的情況下使用的是 國際標準基準單位單位和標準氣溫和氣壓

5 性狀

Na是一種質地軟（可以用普通餐刀切割）、輕、蠟狀而極有伸展性的銀白色（當剛切好時，存放久了會呈黃色）的1A族的堿金屬元素。

Na的化學性質很活潑。在空氣中很容易氧化生成氧化Na，燃燒發出黃色火焰生成過氧化Na。和水起爆炸反應（產生高溫使自己熔成一個銀白色的圓球在水面高速移動，并不斷釋放氫），生成氫氧化Na（堿性溶液），與醇反應生成醇Na。因此通常保存在煤油中。Na可以和大部分元素反應，但是很難和硼、碳、鐵和鎳反應。Na在高溫下可以和硅酸鹽反應，侵蝕玻璃和瓷器。

6 發現

1807年，英國化學家戴維首先用電解熔融的氫氧化Na的方法制得Na并命名。

7 名稱由來

從個只有在19世紀用的英文字鈉trium。來源natron，原指種天然堿。此字從西班牙文傳法文，然后英文。最開始是在阿拉伯文寫為natrūn。希臘文是使用個阿拉伯文變體nitrūn，所以變成nítron（此字是氮的來源）。然后在從希臘文的nítron傳到西班牙文。

8 分布

Na在自然界中以化合物的形式存在。分布很廣泛。Na大量的存在于Na長石（鈉AlSi₃O₈）、食鹽（氯化Na）、智利硝石（硝酸Na）、純堿（碳酸Na）等礦物中。此外，在海水中以Na離子的形式存在，在海水中含量約為2.7%。Na也是人體肌肉和神經組織中的主要成分之一。

9 制備

Na的制備方法主要有當斯法（Downs）和卡斯納法（Castner）。

9.1 當斯法

在食鹽（即氯化Na）融熔液中加入氯化鈣，油浴加熱并電解，溫度為500℃，電壓6V，通過電解在陰極生成金屬Na，在陽極生成氯氣。然后經過提純成型，用液體石蠟進行包裝。

化學方程式：

9.2 卡斯納法

以氫氧化Na為原料，放入鐵質容器，熔化溫度320~330℃，以鎳為陽極，鐵為陰極，在電極之間設置鎳網隔膜，電解電壓4~4.5V，陰極析出金屬Na，并放出氫氣。再將制得的金屬Na精制，用液體石蠟包裝。

化學方程式：

10 同位素

主條目：Na的同位素

已發現的Na的同位素共有15種，包括Na19至Na33，其中只有Na23是穩定的，其他同位素都帶有放射性。

11 用途

Na在很多種重要的工業化工產品的生產中得到廣泛應用。Na鉀合金可以用作核反應堆的冷卻材料，有機合成的還原劑。可用于制造氰化Na、維生素、香料、染料、Na汞齊、四乙基鉛、金屬鈦等，還可用于石油精制等方面。

Na可用在Na蒸氣燈中，尤其在內燃機用的致冷閥中作為一種傳熱劑。

氯化Na（食鹽的化學名稱）是人體不可缺少的物質，是一種調味劑，被廣泛使用，但有研究指出服食太多氯化Na會致癌。

12 對人體的影響

Na是人體必需的礦物質營養素^[2][3]。體內的Na大多存在于血液及細胞外液，于人體的體液平衡及其他的生理功能都有很大的關聯。Na離子（下文中簡稱Na）是細胞外液中帶正電的離子中含量最豐富的，在身體內有助維持滲透壓，也協助神經、心臟、肌肉及各種生理功能的正常運作。Na與水在體內的代謝與平衡有相當密切的關系，對血壓更有相當的影響。Na是各種體液內常見的離子成分，體內的Na主要經由腎臟制造的尿液排除，但汗水大量流失時，也可排出相當量的Na。體內對Na的調節與對水的調節息息相關，在下視丘可分泌抗利尿激素，作用于腎臟以減少水的排除，進而調控體內水與Na的比例。

12.1 含量與分布

人體Na含量為105克，其中骨骼表面占總含量的30%。血Na正常濃度為每升血液含Na3.15-3.4克。^[4]

每日Na流失量約為115毫克，其中23毫克由尿及排泄物排出，46-92毫克經由表皮流失。

12.2 吸收與排泄

Na的攝入主要是通過食物，尤其是食鹽（鈉Cl ）。成人每日建議攝取量為2.3公克，兒童與少年為1.5-2.2公克^[5]。每日攝入的Na幾乎全部都由胃腸道吸收，人體Na吸收率為95-100%。

Na排出的主要途徑是腎臟、皮膚及消化道。皮膚對Na的排泄主要是通過汗液的排出，特殊情況下，如大量出汗等，通過皮膚排出的Na則大大增加。少量的Na隨糞便排出。 一般情況下腎臟是Na的主要排泄器官。腎臟根據身體Na含量的情況調節尿中排Na量。腎小管過濾的Na有95％經腎小管再吸收：近端腎小管吸收約65％，亨利氏管吸收25％，其余10％在遠端腎小管與鉀、氫分泌相交換。

12.3 生理與生化功能

葡萄糖吸收

小腸細胞面對腸腔細胞膜上具有攜帶蛋白鈉+/glucose cotransport，與葡萄糖或半乳糖及Na離子形成一復合體后，將單糖和Na送入細胞內。小腸細胞面對微血管之細胞膜上具有Na泵（sodium pump），利用ATP將細胞內的Na釋入血液，而葡萄糖或半乳糖則經由血液輸往肝臟。

鈉 Channel

穿過細胞膜上的蛋白質，提供Na離子進出細胞的通道，可維持細胞內外的電位差。 鈉+/H+ exchanger & Cl-/HCO3- exchanger 細胞內外的離子交換，保持電中性。

鈉+/H+ exchanger

用一個細胞外的質子交換細胞內的Na離子，可調控細胞內的 pH 值、細胞體積及Na離子的進出；目前已發現六種 isoform。Cl-/HCO3- exchanger 則是用一個細胞內的 HCO3- 換一個細胞外的 Cl- 。

調節水分平衡

Na離子的濃度與血液體積有正比關系；Na離子濃度太高時，血液及細胞外液也會增加，造成高血壓 。人體在心臟、血管及腎都有血壓的偵察器。當血壓不正常時身體就會開始調節。當身體水分缺乏時，細胞外液溶質濃度增加（高濃度之Na），因而使血漿滲透壓上升，此反應會刺激下視丘滲透壓感應器讓身體產生口渴的感覺，并同時刺激腦下腺后部產生抗利尿激素 （ADH）。當此激素進入循環系統而流至腎臟時，它會使遠端腎小管和集尿管壁對水的通透性增加，并促進水分再吸收以降低血漿滲透壓。若細胞外液溶質濃度下降，下視丘（hypothalamus 滲透壓感應器則不受刺激，不會產生ADH，較多的水分將隨尿液排出體外，得以維持正常電解質濃度。

離子平衡之調節

細胞外液Na濃度的調節受到神經和激素的控制。當細胞外液Na濃度低、鉀離子濃度增加時，會刺激腎上腺皮質分泌醛固酮（aldosterone ），該激素可以增加遠曲小管和集尿管的通透性，使得更多的Na得以再吸收回小管周邊微血管中，并排除較多鉀離子；隨著Na離子的增加，細胞外液體積增加而升高血壓。當細胞外Na濃度很高時，腎上腺皮質停止分泌醛固酮，因此有較多的Na得以被排除；當腎上腺無法制造足量的醛固酮時，大量的Na離子排至尿液中，水因滲透壓而與Na一起離開體外，因此血量顯著下降，如此病人會死于血壓過低。

協助氯離子再吸收

當Na離子再吸收時，因為它帶有正電荷，故會吸引一個陰離子（通常為氯離子）一起通過細胞膜，因此氯離子之再吸收即與Na離子之再吸收平行。

動作電位

Na可由細胞膜的Na離子通道進出細胞。在神經系統中，Na及其他離子可造成動作電位 ，用于傳遞神經訊息。

12.4 異常癥狀

低血Na癥

體液中Na的濃度太低即為低血Na癥（Hyponatremia）。發生的原因可能是：攝取過多水份、腎臟功能損壞、肝硬化、心臟病、長期腹瀉、ADH分泌不正常等。當血液中的Na濃度突降時，嚴重的癥狀很快就出現。腦對Na濃度很敏感，所以首先會無精打采及思考遲鈍。若情況更嚴重，接下來會肌肉抽搐、神志不清、昏迷甚至死亡。

輕微的低血Na癥可由控制飲食中的液體量（一天少于1L）而治療。嚴重的低血Na癥很危急，醫生可用藥物或靜脈注射緩慢增加血液中的Na含量。若血液中的Na濃度增加太快，會造成嚴重且通常為永久的腦部損傷。

高血Na癥

血液中Na的濃度太高即為高血Na癥（Hypernatremia ），主要由脫水引起。發生的原因可能有：攝取過少水分、腹瀉、嘔吐、發燒、過度出汗、尿崩癥、腦下垂體受損、其他電解質失調、鐮型血球病、使用藥物等等。高血Na癥在老年人當中最普遍。高血Na癥最重要的癥狀起因于腦部官能障礙，嚴重高血Na癥會導致混亂、肌肉痙攣、發作、昏迷、甚至死亡。

高血Na癥可由恢復供水治療。較嚴重的高血Na癥要經由靜脈給予稀釋液體（含水以及少量仔細調整濃度的Na ）。血液中的Na濃度必須非常緩慢的下降，否則會造成永久的腦部損害。

13 藥品標準

13.1 正式名

Na

13.2 漢語拼音

Guotang Er linsuanna

13.3 標準號

WS-561（X-499）-99

13.4 拉丁文或英文

Sodium Diphosphate fructose

13.5 主要活性成分

本品為果糖1，6二磷酸三Na鹽

13.6 性狀

本品為白色或類白色的凍干粉末；微有特臭、味微咸。本品在水中易溶，在乙醚、乙醇或丙酮中幾乎不溶。

13.7 鑒別

⑴取本品約50mg，置坩堝中，加無水碳酸Na2g。混合后，熾灼至

灰化，放冷，加水10ml使溶解，加硝酸使成酸性，濾過，濾液加鉬酸銨試液，加熱， 即發生黃色沉淀，加過量氨試液，沉淀溶解。

⑵取本品適量，加水制成每1ml中含50mg的溶液， 作為供試品溶液， 另取果糖二

中華人民共和國國家藥品監督管理局 發布 總后藥品檢驗所 審核

國家藥品監督管理局藥品審評委員會 審訂 衡陽南岳制藥廠 提出

本標準自2000年3月13日起試行，試行期２年。

保護期 年，保護期內，其它單位不得仿制。

磷酸Na對照品適量，用水制成每1ml中含50mg的溶液， 作為對照品溶液。 照薄層色譜法（中國藥典1995年版二部附錄VB23頁）試驗，吸取上述兩種溶液各 10μl，分別點于微晶纖維素薄層板上， 以異丁酸－水－濃氨水（66∶33∶1 ）為展開劑，展開后，涼干，噴以鹽酸間苯二胺溶液（取鹽酸間苯二胺0.36g，加 76%乙醇10ml，使溶解，即得），在105 ℃加熱30分鐘使顯色， 供試品溶液所顯主斑點的顏色及位置應與對照品溶液的主斑點相同，繼續再噴以鉬酸銨混合試液[丙酮－12.5%鉬酸銨溶液-鹽酸-高氯酸（86∶8∶3∶3）]供試品溶液所顯斑點的顏色及位置應與對照品溶液相同。

⑶本品的紅外光吸收圖譜應與對照品的圖譜一致。

⑷本品顯Na鹽的鑒別反應（中國藥典1995年版二部附錄Ⅲ14頁）

13.8 檢查

酸度 取本品1g，加水10ml溶 解后，ｐH值應為5.5～ 6.5（ 中國藥典1995年版二部附錄ⅥH38頁）。

溶液的澄清度與顏色 取本品1.5g，加水10ml使溶解，溶液應澄清無色； 如顯色，與黃色或橙黃色2號標準比色液，（中國藥典1995年版二部附錄ⅨA61頁） 比較，不得更深。

游離磷酸（以PO4計）精密稱取本品20mg，置25ml量瓶中，加水15ml使溶解。另取標準磷酸鹽溶液[精密稱取經105℃干燥2 小時的磷酸二氫鉀 0.1433g ， 置1000ml量瓶中，加硫酸溶液（3→10）10ml與水適量使溶解，并稀釋至刻度，搖勻，臨用時再稀釋10倍（每1ml相當于0.01mg的PO4 ） ]8ml，置另一25ml量瓶中，各精密加鉬酸銨硫酸試液2.5ml與1－氨基2－萘酚4─磺酸溶液（取無水亞硫酸Na5g ，亞硫酸氫Na94.3g與１－氨基－２－萘酚４－磺酸0.7g，充分混合，臨用時取此混合物1.5g，加水10ml 使溶解，必要時濾過）1ml，加水至刻度，搖勻，在20 ℃放置30～50分鐘， 照分光光度法（中國藥典1995年版二部附錄Ⅳ17頁），在 740nm的波長處測定吸收度，供試品溶液的吸收度不得大于對照溶液的吸收度（0.4%）。

氯化物 取本品0.1g，依法檢查（中國藥典1995年版二部附錄ⅧA51頁）, 如發生渾濁，與標準氯化Na溶液3ml制成的對照液比較，不得更深 （ 0.03%）。

硫酸鹽 取本品0.2g，依法檢查（中國藥典1995年版二部附錄ⅧB 5 2頁），如發生渾濁，與標準硫酸鉀溶液1ml制成的對照液比較，不得更深（0.05%）。

有關物質 取本品，加水制成每1ml中含0.1g的溶液，作為供試品溶液；精密稱取6-磷酸果糖對照品適量，加水制成每1ml含0.5mg的溶液， 作為對照溶液⑴；另精密稱取果糖對照品適量，加水制成每1ml含0.5mg的溶液， 作為對照溶液⑵。照薄層色譜法（中國藥典1995年版二部附錄ⅤB23頁）試驗，吸取上述三種溶液各5μl，分別點于同一微晶纖維素薄層板上，以正丁醇─丙酮─冰醋酸─10%氨水─水（35∶15∶20∶7.5∶22.5）為展開劑， 展開后，晾干，噴以間苯二酚乙醇鹽酸液（取間苯二酚0.5g， 加 80% 乙醇100ml， 鹽酸5ml），在105℃加熱5分鐘， 使顯色。供試品溶液如顯雜質斑點，不應超過２個， 并分別與對照溶液的主斑點比較，不得更深。

水分 取本品，照水分測定法（中國藥典1995年版二部附錄Ⅷ M58頁第一法）測定，含水分不得過10.0%。

鈣鹽 取本品2g， 加水20ml溶解后，加氨試液0.4ml 與草酸銨試液 2ml， 搖勻， 放置1小時，如發生渾濁，與標準鈣溶液（精密稱取碳酸鈣 0.125g ， 置500ml量瓶中，加水5ml，與鹽酸0.5ml的混合液使溶解， 并用水稀釋至刻度， 搖勻，每1ml相當0.1mg的Ca）3ml制成的對照液比較，不得更濃（0.015%）。

鐵鹽 取本品1g，加水35ml溶解后，加稀鹽酸3ml，過硫酸銨30mg 與硫氰酸銨溶液（30→100）3ml，加水稀釋至50ml，搖勻，加正丁醇10ml，振搖，放置， 醇層如顯色，與標準鐵溶液3ml制成的對照液比較，不得更深 （ 0.003%）。

重金屬 取本品1g，加稀醋酸2ml與水適量使溶解成25ml，依法檢查（ 中國藥典1995年版二部附錄ⅧH54頁第一法），含重金屬不得過百萬分之十。

蛋白質 取本品1g，加水10ml，使溶解，逐滴加入30% 磺基水楊酸溶液2ml，不得產生渾濁。

異常毒性 取本品，加滅菌注射用水制成每1ml含16mg（以無水物計 ）的溶液，依法檢查（中國藥典1995年版二部附錄ⅪC75頁）， 按靜脈注射法給藥，以15 秒勻速注射，應符合規定。

熱原 取本品，加滅菌注射用水制成每1ml含100mg（以無水物計）的溶液， 依法檢查（中國藥典1995年版二部附錄ⅪD76頁）， 劑量按家兔體重每1Kg注射6ml ，應符合規定。

降壓物質 取本品，加滅菌注射用水制成每1ml中含50mg（以無水物計）的溶液，依法檢查（中國藥典1995年版二部附錄ⅪG78頁），劑量按貓體重每1Kg注射1ml，應符合規定。

過敏試驗 取體重250～350g的健康豚鼠6只，連續3次，間日腹腔注射每 1ml中含本品100mg（以無水物計）的溶液0.5ml，然后分為兩組， 每組３只，分別在第一次注射后14H及21H靜脈注射上述溶液1ml， 在注射后15分鐘內， 均不得出現過敏反應，如有豎毛，呼吸困難，噴嚏， 干嘔或咳嗽三聲等現象中的二種或二種以上者，或有羅音、抽搐、虛脫或死亡現象之一者，應判為陽性。

無菌 取本品5g，加滅菌注射用水50ml，使溶解，用薄膜過濾法處理后， 依法檢查（中國藥典1995年版二部附錄ⅪＨ79頁），應符合規定。

13.9 含量測定

對照品溶液的制備 精密稱取果糖二磷酸Na對照品適量（ 約相當于無水果糖二磷酸Na20mg），置100ml量瓶中，加水溶解并稀釋至刻度，搖勻， 即得[每1ml中含無水果糖二磷酸NaC6H11鈉3O12P2）約0.2mg]。

供試品溶液的制備 取本品約20mg，精密稱定，置100ml量瓶中，加水溶解并稀釋至刻度，搖勻，即得。

測定法 精密量取供試品溶液與對照品溶液各1ml，分別置于10ml 量瓶中，各加鹽酸液（8mol/L）5ml及2.5%二苯胺乙醇液2ml搖勻，置于96±1℃水浴中加熱30分鐘，并時時振搖，取出，冷卻至室溫，以70% 乙醇稀釋至刻度，照分光光度法（中國藥典1995年版二部附錄Ⅳ17頁）在638nm 波長處分別測定吸收度，按C6H11鈉3O12P2計算，即得。

13.10 作用與用途

適用于心肌缺血輔助治療。

13.11 用法與用量

13.12 注意

13.13 劑量

13.14 標示量

按無水物計算，含C6H11鈉3O12P2應為96.0～103.0%

13.15 類別

13.16 制劑

13.17 規格

13.18 貯藏

密封，在陰涼處保存。

13.19 有效期

三年。

14 參考資料

1. ^ [1] 中華人民共和國國家衛生和計劃生育委員會.WS/T 476—2015 營養名詞術語[Z].2015-12-29.
2. ^ [2] Gropper SS, Groff JL, et al. "（2005）Advanced Nutrition and Human Metabolism". 4th ed., pp. 402-404. Wardswirth, ISBN 0-534-55986-7
3. ^ [3] . "Na對人體的作用". 中國食療網
4. ^ [4] Institute of Medicine （2005）. "Dietary Reference Intakes for Water". Potassium, Sodium, Chloride, and Sulfate. pp. 269-423. 鈉tional Academy Press, ISBN 0-309-53049-0
5. ^ [5] Institute of Medicine （2005）. "Dietary Reference Intakes for Water". Potassium, Sodium Chloride, and Sulfate. pp. 269-463. 鈉tional Academy Press, ISBN 0-309-53049-0

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