المساعد الشخصي الرقمي

مشاهدة النسخة كاملة : بحث عن الصوديوم


ضيّ الروح
24-03-2026, 11:30 AM
لصوديوم هو عنصر كيميائي رمزه Na (من النطرون) وعدده الذرّي 11. ينتمي العنصر في الجدول الدوري إلى مجموعة الفلزّات القلوية كثاني عناصر المجموعة الأولى وضمن عناصر الدورة الثالثة. الصوديوم فلزّ طري لونه أبيض فضّي ويتميّز بنشاطه الكيميائي الكبير فهو يتفاعل في الهواء ويحترق بلهب أصفر، كما أنّه شديد التفاعل مع الماء والرطوبة الجوّية، لذلك يحفظ في الزيوت أو مشتقّات النفط مثل الكيروسين، وبذلك تقيه من التماس المباشر مع الأكسجين أو الرطوبة.
لا يوجد الصوديوم بشكل حرّ في الطبيعة، ويستحصل عليه من مركّباته. هناك وفرة كبيرة نسبياً للصوديوم، فهو سادس أكثر العناصر الكيميائية وفرة في القشرة الأرضية، ويوجد في العديد من المعادن مثل الفلسبار والصوداليت والهاليت. تمتاز أملاح الصوديوم أنّ انحلاليتها كبيرة في الماء، وأبرزها ملح كلوريد الصوديوم، والذي يعدّ المسبّب الرئيسي لملوحة مياه البحار. للصوديوم نظير واحد مستقر وهو 23Na.
للصوديوم دور حيويّ مهمّ، فهو يصنّف ضمن العناصر الغذائية الأساسية للإنسان وللحيوانات ولبعض النباتات. فأيونات الصوديوم +Na هي الكاتيونات الأساسية في السائل خارج الخلايا، ولها دور أساسي في ضبط ضغط الدم والضغط التناضحي (الإسموزي) في الجسم، بالإضافة إلى الدور في نقل الإشارات العصبية (جهد الفعل).
التاريخ


الاكتشاف وأصل التسمية


https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/8/8f/Sir_Humphry_Davy%2C_Bt_by_Thomas_Phillips.jpg/250px-Sir_Humphry_Davy%2C_Bt_by_Thomas_Phillips.jpgهمفري ديفي هو أوّل من تمكّن من الحصول على فلزّ الصوديوم الحرّ.
على العكس من فلزّ الصوديوم الحرّ الذي اكتشف حتى أوائل القرن التاسع عشر للميلاد، فإنّ مركّبات الصوديوم كانت معروفة ومتداولة منذ القدم، وخاصّة ملح الطعام المستخرج من البحر والبحيرات المالحة، وكذلك من المكامن الصخرية. قام المصريون القدماء باستخراج الأملاح من وادي النطرون، ولذلك سادت كلمة نتر المصرية في العهد القديم. انتقلت هذه الكلمة إلى اللغة الإغريقية لتصبح νίτρον (نترون)، والتي استعملها العرب فأصبحت نطرون، ومنهم أخذها الرومان وحوّروها لتصبح nitrium (نتريوم). ولا تزال التسمية اللاتينية للعنصر Natrium وتحويرات منها مستخدمة في عدّة لغات، كما في اللغة الألمانية ولغات منطقة إسكندنافيا وذلك حسب اقتراح من بيرسيليوس. يعتقد البعض أنّ تسمية صوديوم يعود أصلها إلى الكلمة اللاتينية sodanum والتي تعني «علاج وجع الرأس»، والمأخوذة من كلمة صداع العربية. لكن هذا الرأي ضعيف، والأغلب صلة اسم الصوديوم بكلمة صودا، والقادمة من اللاتينية soda التي كانت تشير إلى نبات مزهر ينمو على الأراضي الملحية، مثل نبات السويداء، والذي كان رماده (رماد الصودا) يستخدم في الغسيل، والذي من المرجح أن يكون اشتقاق كلمة صودا منه.
اكتشف عنصر الصويوم لأوّل مرّة بشكله الحرّ من قبل همفري ديفي سنة 1807 وذلك من التحليل الكهربائي لمصهور هيدروكسيد الصوديوم باستخدام عمود فولتي كمصدر كهربائي. حسبما ورد في سجلاّت الجمعية الملكية في لندن، فإنّ ديفي حصل في عمليّته تلك على ناتجين مختلفين: الناتج الأوّل الموجود في الصودا أسماه صوديوم، وهذه التسمية للفلزّ هي المستخدمة في نطاق المتحدّثين باللغتين الإنجليزية والفرنسية، ومنها انتقلت إلى عدّة لغات أخرى، منها العربية. أمّا الفلزّ الآخر المكتشف فأسماه بوتاسيوم. في سنة 1809، وفي سعي لتوحيد التسمية اقترح العالم الألماني لودفيغ فيلهلم غيلبرت على ديفي استخدام Natronium (ناترونيوم) وKalium (كاليوم) كاسمين للعنصرين المكتَشَفين حديثاً. نشر يونس ياكوب بيرسيليوس الرمز الكيميائي للصوديوم لأول مرة سنة 1814 وذلك ضمن مسعاه لتنظيم رموز العناصر الكيميائية، واختار الرمز Na من كلمة Natrium في اللاتينية الجديدة، والقادمة عبر كلمة نطرون العربية من المصرية القديمة، للإشارة إلى أملاح المعادن الطبيعية على شكل كربونات صوديوم مميّهة. كانت تسمية نطرون منتشرة في أوروبا وذلك للاستخدام الكبير للمادّة على المستويين الصناعي والمنزلي.
الخواص


يضفي الصوديوم لوناً أصفر إلى اللهب، وهذه ملاحظة تعود إلى سنة 1860، حيث قام العالمان غوستاف روبرت كيرشهوف وروبرت بنزن بتدوين هذه الملاحظة في منشورهم العلمي في دورية Annalen der Physik العلمية.
الوفرة الطبيعية


https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/e/ea/Halit-Kristalle.jpg/250px-Halit-Kristalle.jpgبلورات من الهاليت
بسبب النشاط الكيميائي الكبير للعنصر، لا يوجد الصوديوم على شكله الحرّ على سطح الأرض، إنّما يدخل في تركيب العديد من المعادن، والتي يمتاز البعض منها بالانحلالية الكبيرة في الماء مثل الهاليت والنطرون. يعدّ ماء البحر أحد مصادر الصوديوم المهمّة، فكلّ لِتر منه يحوي وسطياً 11 غرام من أيونات الصوديوم، وتقدّر وفرة الصوديوم في المحيطات بحوالي 1.08×104 ميليغرام في كل لِتر. أمّا البعض الآخر فهي أقلّ انحلالية مثل مجموعة معادن الأمفيبول والزيوليتات. يعود ضعف الانحلالية لبعض المعادن الحاوية على الصوديوم مثل الكريوليت والفلدسبار إلى الخاصّة البوليميرية للأنيونات، والتي تكون على شكل بولي سيليكات مثلاً في الفلدسبار.
تحوي القشرة الأرضية على الصوديوم بنسبة 2.36% من تركيبها، ممّا يجعله سادس أكثر العناصر وفرة في القشرة الأرضية، والخامس من حيث ترتيب الفلزات بعد الألومنيوم والحديد والكالسيوم، وبنسبة مقاربة للمغنسيوم، ولكن قبل البوتاسيوم. من أكثر المعادن الحاوية على الصوديوم انتشاراً كلّ من الألبيت (NaAlSi3O8 فلدسبار الصوديوم) والأوليغوكلاس Na,Ca)Al(Si,Al)3O8)؛ كما يوجد أيضاً بكمّيّات كبيرة نسبياً في القباب الملحية على شكل هاليت (ملح الصخر). يوجد الصوديوم في الطبيعة أيضاً على شكل نترات الصوديوم (يعرف باسم ملح بيتر تشيلي) NaNO3، وهو أحد المصادر الطبيعية القليلة لمعادن النترات، والتي تنتشر في المناطق القاحلة مثل صحراء أتاكاما في تشيلي؛ بالإضافة إلى ذلك تعدّ مكامن النطرون Na2CO3 · 10 H2O من المصادر المهمّة للصوديوم.
يحتلّ الصوديوم المرتبة 14 من حيث وفرة العناصر في الكون؛ وذلك بنسبة مقاربة للكالسيوم والنيكل. يتمّ التعرّف على الصوديوم في العديد من الأجرام السماوية (من ضمنها الشمس) وكذلك في الوسط بين النجمي عن طريق الخطّ الطيفي D المميّز. على الرغم من ارتفاع درجة حرارة تبخّره، إلاّ أنّ وفرته في الغلاف الجوّي لكوكب عطارد مكّنت من كشفه بواسطة مسبار مارينر 10. كما تمكّن علماء الفلك أثناء رصدهم مذنب هيل-بوب سنة 1997 من ملاحظة أنّ ذيل المذنب يتكوّن من الصوديوم.
الإنتاج والتحضير


https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/b/bb/MaraisSalant.JPG/250px-MaraisSalant.JPGأحواض تبخير مياه البحر
يُنتج حوالي 100 ألف طنّ من الصوديوم الفلزّي سنويّاً، ويستخدم جلّ الإنتاج في تطبيقات اختصاصية. يعود تاريخ إنتاج الصوديوم بشكل تجاري إلى أواخر القرن التاسع عشر، وذلك بواسطة الاختزال الكربوحراري لمركّب كربونات الصوديوم (النطرون) عند درجات حرارة تفوق 1100 °س، وذلك كخطوة أولى في عملية ديفيل لإنتاج الألومنيوم:
N a 2 C O 3 + 2 C → Δ 2 N a + 3 C O
إلّا أنّ هذه الطريقة لم تعد تستخدم للحصول على الصوديوم وذلك بعد تطوير عملية هول-هيرو لإنتاج الألومنيوم، والتي استغنت عن إنتاج الصوديوم كخطوة مرحلية. كما تمّ الاستغناء بسبب الكلفة المرتفعة عن عملية كاستنر، والتي طُوّرت سنة 1886، بالاعتماد على التحليل الكهربائي لهيدروكسيد الصوديوم.
يُنتج الصوديوم حالياً بشكل تجاري من التحليل الكهربائي لمصهور كلوريد الصوديوم، اعتماداً على عملية حازت على براءة اختراع سنة 1924. تتمّ العملية في خلية داونز، والتي يمزج فيها ملح كلوريد الصوديوم مع كلوريد الكالسيوم (40% NaCl و60% CaCl2) للحصول على نظام أصهري من أجل تخفيض نقطة الانصهار دون 700 °س، واختير الكالسيوم لأنه أقلّ كهرإيجابية من الصوديوم، فلا يترسّب على المهبط. لإنتاج كيلوغرام واحد من الصوديوم يتمّ استهلاك 10 كيلوواط ساعي من التيّار أثناء التحليل الكهربائي، وحوالي 12 كيلوواط ساعي في العملية ككلّ. تتكوّن خلايا التحليل الكهربائي الأسطوانية من مصعد من الغرافيت في المنتصف، يحيط به مهبط من الحديد، بالإضافة إلى وجود قفص على شكل جرس لسحب أبخرة الكلور أثناء العملية. يُجمّع الصوديوم المتشكّل على المهبط، ويُسحب بواسطة أنبوب صاعد من الخلية ومبرّد خارجها. يتشكّل الكالسيوم أيضاً كناتج ثانوي للعملية على شكل بلّورات، والذي يعاد مرة أخرى إلى مزيج الصهارة.
2 N a + + 2 e − → 2 N a 0 تشكّل الصوديوم على المهبط2 C l − → C l 2 + 2 e − تشكّل الكلور على المصعد2 N a + + 2 C l − → 2 N a + C l 2 التفاعل الإجمالي
نظراً للفاعلية الكيميائية الكبيرة لفلز الصوديوم، فهناك صعوبات تقنية ترافق تخزينه ونقله، ممّا أدّى إلى محدودية انتشار إنتاجه. فالفلزّ يجب أن يحفظ إمّا في جوّ من غاز خامل أو في زيت معدني لامائي لتجنّب تشكّل طبقة سطحية من أكسيد الصوديوم أو فوق أكسيد الصوديوم.
النظائر


المقالة الرئيسة: نظائر الصوديوم
هناك عشرون نظير مكتشف للصوديوم، تتراوح كتلها الذرّية من 18Na إلى 33Na، إلّا أنّه فقط يوجد نظير واحد مستقر، وهو صوديوم-23 23Na، بالتالي فالصوديوم عنصر أحادي النويدة. يتشكّل النظير 23Na في عملية احتراق الكربون في النجوم باندماج ذرّتي كربون، والذي يتطلّب درجات حرارة تتجاوز 600 ميغاكلفن، ونجم له ثلاث كتل شمسية على الأقلّ.
للصوديوم نظيران مشعَّان ذَوا أصلٍ كوني، واللذان يتشكّلان من تشظية الأشعة الكونية وهما: صوديوم-22 22Na، الذي له عمر نصف مقداره 2.6 سنة، وصوديوم-24 24Na، الذي عمر النصف له يبلغ 15 ساعة. أمّا باقي نظائر الصوديوم فعمر النصف لها أقلّ من دقيقة واحدة. يُستخدم نظيرا الصوديوم 22Na و24Na في الطب النووي كمواد اقتفاء.
اكتشف مصاوغان نووريان للصوديوم، أطولهما عمراً هو 24mNa (عمر النصف حوالي 20.2 ميلي ثانية. يؤدّي التعرّض للإشعاع النووي في الحالات الحرجة إلى تحويل بعض من ذرّات النظير المستقرّ 23Na في الدمّ إلى 24Na، ويمكن معرفة مدى جرعة التعرض للإشعاع النيوتروني بحساب نسبة تركيز النظير 24Na إلى 23Na.

غرام الشوق ❥
24-03-2026, 11:31 AM
ضيّ الروح
..

طرحك المميز فعلاً أضاء الموضوع كجمال حضورك،
ألف شكر على اختيارك الرائع وحرصك على إثراء
الجميع بكل ما هو مفيد ومميز.إبداعك يترك أثره
في كل كلمة، وحضورك يضيف حياة لكل مشاركة.
لا تحرمينا من عطائك وإبداعاتك المستمرة، فوجودك
يجعل المنتدى أكثر إشراقًا ودفئًا...!

ـــ
تحياتي وعطروردي

:wahjj.1:

سكون
14-08-2026, 10:00 PM
انتقاء جميل
الله يعطيك العافيه
ع الطرح الرائع