日本大百科全書(ニッポニカ) 「ナトリウム」の意味・わかりやすい解説
ナトリウム
なとりうむ
sodium 英語
Natrium ドイツ語
周期表第1族に属し、アルカリ金属元素の一つ。ナトリウム、ソジウムの名称は鉱物性アルカリを意味するラテン語のnitrum, solidaに由来し、炭酸ナトリウム（炭酸ソーダ）の古名natron sodaに基づくといわれている。
［鳥居泰男］
歴史
ナトリウムは、化合物の形では人類文明の黎明(れいめい)期からすでに利用されていた。5000年も前にエジプト人はソーダ湖から炭酸ナトリウム（ソーダ）を採取し、砂や貝殻と混ぜてガラスをつくっていた。この物質は古くから清浄剤や洗剤としても用いられており、また塩化ナトリウムは食塩の名で食品の保存や調味料として使われてきた。しかしナトリウムの化合物が同族のカリウム化合物と明白に区別されるようになったのは、1758年のドイツのマルクグラーフの炎色反応の実験以後である（ナトリウム化合物は黄色、カリウム化合物は淡紫色の炎色反応を示す）。1807年にイギリスのH・デービーは、水酸化ナトリウムを白金るつぼ中で加熱融解し、電気分解することによって金属ナトリウムを単離し、ソジウムと命名した。1890年にはアメリカの化学技術者カストナーHamilton Young Kastner（1858―1899）によって工業的製造の方法が開かれた。
［鳥居泰男］
存在
ナトリウムは他のアルカリ金属元素と同様に反応性に富んでいるため、自然界で単体金属の状態をとることはできない。つねに1価の陽イオンとして化合物をつくり、地球上に広く分布している。海水中に、塩化ナトリウムに換算して平均2～3％の濃度で存在しているが、特別の場合として、ヨルダンとイスラエルにまたがる死海では20％もの濃度に達している。塩化ナトリウムはまた岩塩として巨大な鉱床をつくっている。炭酸塩（天然ソーダ）、硝酸塩（チリ硝石）、硫酸塩（ボウ硝）、ホウ酸塩（ホウ砂）なども鉱物として世界各地に産出する。また、不溶性のアルミノケイ酸塩、たとえば方沸石NaAlSi2O6・H2Oやソーダ長石NaAlSi3O8などにも含まれている。ナトリウムはまた動物体内に比較的多量に含まれ、組織液の浸透圧の維持や水素イオン濃度指数（pH）を一定に保つなどの重要な生理的役割を果たしている。
［鳥居泰男］
製法
工業的には融解塩を電気分解する方法によって製造されるが、原料として水酸化ナトリウムを用いるカストナー法と、塩化ナトリウムを用いるダウンズ法とがある。カストナー法では、鉄またはニッケルを陰極とし、黒鉛を陽極として320℃（水酸化ナトリウムの融点は318.4℃）付近で電解を行う。陰極では
2Na+＋2e-―→2Na
の反応がおこって金属ナトリウムが遊離し、陽極では
の反応によって酸素が発生する。ダウンズ法では、原料の塩化ナトリウムの融点（800.4℃）を下げるために塩化カリウムや塩化カルシウムを加える。こうすると600℃付近で電解が可能となる。この方法では陽極で
2Cl-―→Cl2＋2e-
の反応がおこり、塩素が副産物として得られる。ダウンズ法では、塩化ナトリウムを水酸化ナトリウムに変えずに直接原料とすることができるうえ、電流効率も高く、塩素ガスが副生するなど多くの利点があるので、今日ではダウンズ法により多く製造されている。金属ナトリウムは減圧蒸留によって精製することができる。
［鳥居泰男］
性質
銀白色の軟らかい金属で、常温では体心立方構造をとっている。ナイフで切ったり、小孔から押し出して容易に針金状にすることができる。新しい面は金属光沢を呈するが、空気に触れるとただちに酸化されて光沢を失う。融点以上に熱すると炎をあげて燃える。ハロゲン、酸素などと激しく反応し、水素とも化合物をつくる。また水とも激しく反応して水素を発生し、反応熱のためにナトリウム自体は球状となって水面を走り回り、水酸化ナトリウムを生ずる。さらに発生した水素が空気と混合して爆発をおこす。したがって、保存するときは石油中に蓄えておく必要がある。ナトリウム塩は一般に水によく溶ける。
［鳥居泰男］
用途
各種金属の製錬において還元剤となるほか、アマルガムとして各種の還元、さらに合金、触媒などとしても用いられる。また、融点が低く、熱中性子吸収断面積が小さいのを利用し、単独またはカリウムとの合金（Na‐K系合金、ナクという）として原子炉の冷却剤に用いられる。
［鳥居泰男］
人体とナトリウム
人体に約0.15％含まれ、無機質の元素のなかではカルシウム、リン、カリウム、塩素、マグネシウムなどと同様に比較的多く存在するものである。体内では細胞外液におもに存在し、細胞内液には少ない。ナトリウムは細胞外液の分量の維持、浸透圧の調整、酸・塩基平衡の維持などの重要な働きをしている。また、神経や筋肉の刺激を伝達する機能に必要な成分である。ナトリウムが細胞外液の調節をしているのに対し、カリウムは細胞内液の各種の調節に関係している。その境界である細胞膜では膜の内外でナトリウムとカリウムをそれぞれ適度な濃度に保っている。この仕組みはナトリウムポンプと考えられている。ナトリウムはこのように一定量存在することがたいせつであるが、長期間食事から塩として摂取する量が多い場合、ナトリウム過剰の害が問題となっている。とくに、高血圧症や胃がんの原因となる。そのため厚生労働省は、「日本人の食事摂取基準」で、12歳以上は食塩としての摂取目標量を1日に10グラム未満と設定している。なお、WHO（世界保健機関）では1日6グラム以下が適当としている。
［河野友美・山口米子］
『糸川嘉則編『ミネラルの事典』（2003・朝倉書店）』▽『第一出版編集部編『厚生労働省策定 日本人の食事摂取基準 2005年版』（2005・第一出版）』
ナトリウム（データノート）
なとりうむでーたのーと
ナトリウム
元素記号 Na
原子番号 11
原子量 22.98977
融点 97.81℃
沸点 882.9℃
比重 0.971（測定温度20℃）
液体 0.93（測定温度98℃）
結晶系 立方
臨界温度 2000℃
臨界圧 343気圧
元素存在度 宇宙 （Si 106個当りの原子数）
6.32×104（第14位）
地殻 2.36％（第6位）
海水 10.77×106μg/dm3