El sodio es un elemento químico ; tiene símbolo Na (del latín natrium ) y número atómico 11. Es un metal blando, de color blanco plateado y muy reactivo . El sodio es un metal alcalino , estando en el grupo 1 de la tabla periódica. Su único isótopo estable es el 23 Na. El metal libre no se encuentra en la naturaleza y debe prepararse a partir de compuestos. El sodio es el sexto elemento más abundante en la corteza terrestre y existe en numerosos minerales como los feldespatos , la sodalita y la halita (NaCl). Muchas sales de sodio son altamente solubles en agua: los iones de sodio han sido lixiviados por la acción del agua de los minerales de la Tierra durante eones y, por lo tanto, el sodio y el cloro son los elementos disueltos por peso más comunes en los océanos.
El sodio fue aislado por primera vez por Humphry Davy en 1807 mediante la electrólisis del hidróxido de sodio . Entre muchos otros compuestos de sodio útiles, el hidróxido de sodio ( lejía ) se utiliza en la fabricación de jabón y el cloruro de sodio ( sal comestible ) es un agente descongelante y un nutriente para los animales, incluidos los humanos.
El sodio es un elemento esencial para todos los animales y algunas plantas. Los iones de sodio son el catión principal en el líquido extracelular (LEC) y, como tales, son los principales contribuyentes a la presión osmótica del LEC y al volumen del compartimento del LEC. [ cita necesaria ] La pérdida de agua del compartimento del LEC aumenta la concentración de sodio, una condición llamada hipernatremia . La pérdida isotónica de agua y sodio del compartimento del LEC disminuye el tamaño de ese compartimento en una condición llamada hipovolemia del LEC .
Por medio de la bomba de sodio-potasio , las células humanas vivas bombean tres iones de sodio fuera de la célula a cambio de dos iones de potasio bombeados hacia adentro; Al comparar las concentraciones de iones a través de la membrana celular, del interior al exterior, el potasio mide aproximadamente 40:1 y el sodio, aproximadamente 1:10. En las células nerviosas , la carga eléctrica a través de la membrana celular permite la transmisión del impulso nervioso (un potencial de acción ) cuando la carga se disipa; el sodio juega un papel clave en esa actividad.
El sodio a temperatura y presión estándar es un metal plateado blando que se combina con el oxígeno del aire formando óxidos de sodio . El sodio a granel suele almacenarse en petróleo o en un gas inerte. El sodio metálico se puede cortar fácilmente con un cuchillo. Es un buen conductor de electricidad y calor. Debido a que tiene una masa atómica baja y un radio atómico grande, el sodio es el tercero menos denso de todos los metales elementales y es uno de los tres metales que pueden flotar en el agua, los otros dos son el litio y el potasio. [7]
Los puntos de fusión (98 °C) y de ebullición (883 °C) del sodio son más bajos que los del litio, pero más altos que los de los metales alcalinos más pesados, potasio, rubidio y cesio, siguiendo tendencias periódicas hacia abajo en el grupo. [8] Estas propiedades cambian drásticamente a presiones elevadas: a 1,5 mbar , el color cambia de metálico plateado a negro; a 1,9 mbar el material se vuelve transparente y de color rojo; y a 3 Mbar, el sodio es un sólido claro y transparente. Todos estos alótropos de alta presión son aislantes y electruros . [9]
En una prueba de llama , el sodio y sus compuestos brillan de color amarillo [10] porque los electrones 3s excitados del sodio emiten un fotón cuando caen de 3p a 3s; la longitud de onda de este fotón corresponde a la línea D a aproximadamente 589,3 nm. Las interacciones entre espín y órbita que involucran al electrón en el orbital 3p dividen la línea D en dos, a 589,0 y 589,6 nm; Las estructuras hiperfinas que involucran ambos orbitales causan muchas más líneas. [11]
Se conocen veinte isótopos de sodio, pero sólo 23 Na son estables. 23 El Na se crea en el proceso de quema de carbono en las estrellas fusionando dos átomos de carbono ; esto requiere temperaturas superiores a 600 megakelvins y una estrella de al menos tres masas solares. [12] Dos isótopos radiactivos y cosmogénicos son el subproducto de la espalación de los rayos cósmicos : el 22 Na tiene una vida media de 2,6 años y el 24 Na, una vida media de 15 horas; todos los demás isótopos tienen una vida media de menos de un minuto. [13]
Se han descubierto dos isómeros nucleares , el más longevo es el 24m Na con una vida media de alrededor de 20,2 milisegundos. La radiación de neutrones aguda, como la de un accidente de criticidad nuclear , convierte parte del 23 Na estable en la sangre humana en 24 Na; La dosis de radiación de neutrones de una víctima se puede calcular midiendo la concentración de 24 Na en relación con 23 Na. [14]
Los átomos de sodio tienen 11 electrones, uno más que la configuración estable del gas noble neón . La primera y segunda energías de ionización son 495,8 kJ/mol y 4562 kJ/mol, respectivamente. Como resultado, el sodio suele formar compuestos iónicos que implican el catión Na + . [15]
El sodio metálico es generalmente menos reactivo que el potasio y más reactivo que el litio . [16] El sodio metálico es altamente reductor, siendo el potencial de reducción estándar para el par Na + /Na de -2,71 voltios, [17] aunque el potasio y el litio tienen potenciales aún más negativos. [18]
Los compuestos de sodio tienen una inmensa importancia comercial y son particularmente fundamentales para las industrias que producen vidrio , papel , jabón y textiles . [19] Los compuestos de sodio más importantes son la sal de mesa (Na Cl ), la carbonato de sodio (Na 2 CO 3 ), el bicarbonato de sodio (Na HCO 3 ), la sosa cáustica (NaOH), el nitrato de sodio (Na NO 3 ), el di- y fosfatos trisódicos , tiosulfato de sodio (Na 2 S 2 O 3 ·5H 2 O) y bórax (Na 2 B 4 O 7 ·10H 2 O). [20] En los compuestos, el sodio suele estar unido iónicamente al agua y a los aniones y se considera un ácido de Lewis duro . [21]
La mayoría de los jabones son sales sódicas de ácidos grasos . Los jabones de sodio tienen una temperatura de fusión más alta (y parecen "más duros") que los jabones de potasio. [20]
Como todos los metales alcalinos , el sodio reacciona exotérmicamente con el agua. La reacción produce soda cáustica ( hidróxido de sodio ) y gas hidrógeno inflamable . Cuando se quema en el aire, forma principalmente peróxido de sodio con algo de óxido de sodio . [22]
El sodio tiende a formar compuestos solubles en agua, como haluros , sulfatos , nitratos , carboxilatos y carbonatos . Las principales especies acuosas son los complejos acuosos [Na(H 2 O) n ] + , donde n = 4–8; con n = 6 indicado a partir de datos de difracción de rayos X y simulaciones por computadora. [23]
La precipitación directa de sales de sodio a partir de soluciones acuosas es rara porque las sales de sodio suelen tener una alta afinidad por el agua. Una excepción es el bismutato de sodio (NaBiO 3 ), [24] que es insoluble en agua fría y se descompone en agua caliente. [25] Debido a la alta solubilidad de sus compuestos, las sales de sodio generalmente se aíslan como sólidos por evaporación o por precipitación con un antisolvente orgánico, como el etanol ; por ejemplo, sólo 0,35 g/L de cloruro de sodio se disolverán en etanol. [26] Los éteres corona , como el 15-corona-5 , se pueden utilizar como catalizador de transferencia de fase . [27]
El contenido de sodio de las muestras se determina mediante espectrofotometría de absorción atómica o mediante potenciometría utilizando electrodos selectivos de iones. [28]
Como los otros metales alcalinos, el sodio se disuelve en amoníaco y algunas aminas para dar soluciones de colores intensos; La evaporación de estas soluciones deja una película brillante de sodio metálico. Las soluciones contienen el complejo de coordinación [Na(NH 3 ) 6 ] + , con la carga positiva contrarrestada por electrones como aniones ; Los criptondos permiten el aislamiento de estos complejos como sólidos cristalinos. El sodio forma complejos con éteres corona, criptandos y otros ligandos. [29]
Por ejemplo, 15-crown-5 tiene una alta afinidad por el sodio porque el tamaño de la cavidad de 15-crown-5 es de 1,7 a 2,2 Å, que es suficiente para que quepa el ion sodio (1,9 Å). [30] [31] Los criptondos, como los éteres corona y otros ionóforos , también tienen una alta afinidad por el ion sodio; Los derivados del álcali Na − se pueden obtener [32] mediante la adición de criptandos a soluciones de sodio en amoníaco mediante desproporción . [33]
Se han preparado muchos compuestos organosódicos. Debido a la alta polaridad de los enlaces C-Na, se comportan como fuentes de carbaniones (sales con aniones orgánicos ). Algunos derivados bien conocidos incluyen ciclopentadienuro de sodio (NaC 5 H 5 ) y tritil sodio ((C 6 H 5 ) 3 CNa). [34] Naftaleno de sodio , Na + [C 10 H 8 •] − , un fuerte agente reductor, se forma al mezclar Na y naftaleno en soluciones etéreas. [35]
El sodio forma aleaciones con muchos metales, como el potasio, el calcio , el plomo y los elementos del grupo 11 y 12 . El sodio y el potasio forman KNa 2 y NaK . NaK tiene entre 40 y 90% de potasio y es líquido a temperatura ambiente . Es un excelente conductor térmico y eléctrico. Las aleaciones de sodio y calcio son subproductos de la producción electrolítica de sodio a partir de una mezcla de sales binarias de NaCl-CaCl 2 y una mezcla ternaria de NaCl-CaCl 2 -BaCl 2 . El calcio es sólo parcialmente miscible con el sodio, y el 1-2% del mismo disuelto en el sodio obtenido de dichas mezclas se puede precipitar enfriando a 120 °C y filtrando. [36]
En estado líquido, el sodio es completamente miscible con el plomo. Existen varios métodos para fabricar aleaciones de sodio y plomo. Una es fundirlos y otra es depositar sodio electrolíticamente sobre cátodos de plomo fundido. NaPb 3 , NaPb, Na 9 Pb 4 , Na 5 Pb 2 y Na 15 Pb 4 son algunas de las aleaciones de sodio y plomo conocidas. El sodio también forma aleaciones con oro (NaAu 2 ) y plata (NaAg 2 ). Se sabe que los metales del grupo 12 ( zinc , cadmio y mercurio ) forman aleaciones con sodio. NaZn 13 y NaCd 2 son aleaciones de zinc y cadmio. El sodio y el mercurio forman NaHg, NaHg 4 , NaHg 2 , Na 3 Hg 2 y Na 3 Hg. [37]
Debido a su importancia para la salud humana, la sal ha sido durante mucho tiempo un bien importante, como lo demuestra la palabra inglesa salario , que deriva de salarium , las galletas de sal que a veces se daban a los soldados romanos junto con el resto de sus salarios. [ cita necesaria ] En la Europa medieval, un compuesto de sodio con el nombre latino de sodanum se usaba como remedio para el dolor de cabeza . Se cree que el nombre sodio proviene del árabe suda , que significa dolor de cabeza, ya que las propiedades del carbonato de sodio o refresco para aliviar el dolor de cabeza eran bien conocidas en los primeros tiempos. [38]
Aunque el sodio, a veces llamado sosa , se había reconocido desde hacía mucho tiempo en compuestos, el metal en sí no fue aislado hasta 1807 por Sir Humphry Davy mediante la electrólisis del hidróxido de sodio . [39] [40] En 1809, el físico y químico alemán Ludwig Wilhelm Gilbert propuso los nombres Natronio para el "sodio" de Humphry Davy y Kalium para el "potasio" de Davy. [41]
La abreviatura química de sodio fue publicada por primera vez en 1814 por Jöns Jakob Berzelius en su sistema de símbolos atómicos, [42] [43] y es una abreviatura del nombre neolatino del elemento natrium , que se refiere al natrón egipcio , [38] una sal mineral natural compuesta principalmente de carbonato de sodio hidratado. Históricamente, el natrón tuvo varios usos industriales y domésticos importantes, que luego fueron eclipsados por otros compuestos de sodio. [44]
El sodio imparte un color amarillo intenso a las llamas. Ya en 1860, Kirchhoff y Bunsen notaron la alta sensibilidad de una prueba de llama de sodio y declararon en Annalen der Physik und Chemie : [45]
En el rincón más alejado del aparato de nuestra habitación de 60 m 3 , hicimos explotar 3 mg de clorato de sodio con azúcar de leche mientras observábamos la llama no luminosa delante de la rendija. Después de un tiempo, brilló con un color amarillo brillante y mostró una fuerte línea de sodio que desapareció solo después de 10 minutos. A partir del peso de la sal de sodio y del volumen de aire de la habitación, calculamos fácilmente que una parte en peso de aire no podría contener más de 1/20 millonésima parte del peso de sodio.
La corteza terrestre contiene un 2,27% de sodio, lo que lo convierte en el séptimo elemento más abundante de la Tierra y el quinto metal más abundante, detrás del aluminio , el hierro , el calcio y el magnesio y por delante del potasio. [46] La abundancia oceánica estimada de sodio es de 10,8 gramos por litro. [47] Debido a su alta reactividad, nunca se encuentra como un elemento puro. Se encuentra en muchos minerales, algunos muy solubles, como la halita y el natrón , otros mucho menos solubles, como el anfíbol y la zeolita . La insolubilidad de ciertos minerales de sodio como la criolita y el feldespato surge de sus aniones poliméricos, que en el caso del feldespato es un polisilicato. En el universo, el sodio es el decimoquinto elemento más abundante con una abundancia de 20.000 partes por mil millones, [48] lo que hace que el sodio represente el 0,002% del total de átomos del universo.
El sodio atómico tiene un efecto muy fuerte.Línea espectral en la parte amarillo-naranja del espectro (la misma línea que se usa en las farolas de vapor de sodio ). Esta aparece como una línea de absorción en muchos tipos de estrellas, incluido el Sol . La línea fue estudiada por primera vez en 1814 por Joseph von Fraunhofer durante su investigación de las líneas del espectro solar, ahora conocidas como líneas de Fraunhofer . Fraunhofer la llamó línea "D", aunque ahora se sabe que en realidad es un grupo de líneas muy espaciadas divididas por una estructura fina e hiperfina . [49]
La fuerza de la línea D permite su detección en muchos otros entornos astronómicos. En las estrellas, se ve en cualquiera cuyas superficies estén lo suficientemente frías como para que el sodio exista en forma atómica (en lugar de ionizado). Esto corresponde a estrellas de tipo F aproximadamente y más frías. Muchas otras estrellas parecen tener una línea de absorción de sodio, pero en realidad esto es causado por el gas en el medio interestelar en primer plano . Los dos se pueden distinguir mediante espectroscopía de alta resolución, porque las líneas interestelares son mucho más estrechas que las que se ensanchan por la rotación estelar . [50]
También se ha detectado sodio en numerosos entornos del Sistema Solar , incluida la atmósfera de Mercurio , [51] la exosfera de la Luna , [52] y muchos otros cuerpos. Algunos cometas tienen una cola de sodio , [53] que se detectó por primera vez en observaciones del cometa Hale-Bopp en 1997. [54] Incluso se ha detectado sodio en las atmósferas de algunos planetas extrasolares mediante espectroscopia de tránsito . [55]
Empleado únicamente en aplicaciones bastante especializadas, sólo se producen unas 100.000 toneladas de sodio metálico al año. [19] El sodio metálico se produjo comercialmente por primera vez a finales del siglo XIX [36] mediante reducción carbotérmica de carbonato de sodio a 1100 °C, como primer paso del proceso de Deville para la producción de aluminio: [56] [57] [58 ]
La gran demanda de aluminio creó la necesidad de producir sodio. La introducción del proceso Hall-Héroult para la producción de aluminio mediante electrolización de un baño de sales fundidas acabó con la necesidad de grandes cantidades de sodio. En 1886 se desarrolló un proceso relacionado basado en la reducción de hidróxido de sodio.
El sodio ahora se produce comercialmente mediante la electrólisis del cloruro de sodio fundido , basado en un proceso patentado en 1924. [59] [60] Esto se hace en una celda de Downs en la que el NaCl se mezcla con cloruro de calcio para reducir el punto de fusión por debajo de 700 °C. [61] Como el calcio es menos electropositivo que el sodio, no se depositará calcio en el cátodo. [62] Este método es menos costoso que el proceso Castner anterior (la electrólisis del hidróxido de sodio ). [63] Si se requiere sodio de alta pureza, se puede destilar una o varias veces.
El mercado del sodio es volátil debido a la dificultad para su almacenamiento y envío; debe almacenarse bajo una atmósfera seca de gas inerte o aceite mineral anhidro para evitar la formación de una capa superficial de óxido de sodio o superóxido de sodio . [64]
Aunque el sodio metálico tiene algunos usos importantes, las principales aplicaciones del sodio utilizan compuestos; Anualmente se producen millones de toneladas de cloruro , hidróxido y carbonato de sodio. El cloruro de sodio se utiliza ampliamente como anticongelante y descongelante y como conservante; Ejemplos de usos del bicarbonato de sodio incluyen horneado, como agente leudante y chorro de soda . Además del potasio, a muchos medicamentos importantes se les añade sodio para mejorar su biodisponibilidad ; Aunque el potasio es el mejor ion en la mayoría de los casos, se elige el sodio por su menor precio y peso atómico. [65] El hidruro de sodio se utiliza como base para diversas reacciones (como la reacción aldólica ) en química orgánica.
El sodio metálico se utiliza principalmente para la producción de borohidruro de sodio , azida de sodio , índigo y trifenilfosfina . Un uso que alguna vez fue común fue la fabricación de tetraetilo de plomo y titanio metálico; Debido al alejamiento del TEL y los nuevos métodos de producción de titanio, la producción de sodio disminuyó después de 1970. [19] El sodio también se utiliza como metal de aleación, agente antiincrustaciones , [66] y como agente reductor para metales cuando otros materiales son ineficaces.
Tenga en cuenta que el elemento libre no se utiliza como agente incrustante, los iones del agua se intercambian por iones de sodio. Las lámparas de plasma de sodio ("vapor") se utilizan a menudo para el alumbrado público de las ciudades, y arrojan una luz que varía desde el amarillo anaranjado hasta el melocotón a medida que aumenta la presión. [67] Solo o con potasio , el sodio es un desecante ; da una coloración azul intensa con benzofenona cuando el desecado está seco. [68]
En síntesis orgánica , el sodio se utiliza en diversas reacciones, como la reducción de Birch , y la prueba de fusión de sodio se realiza para analizar compuestos cualitativamente. [69] El sodio reacciona con los alcoholes y produce alcóxidos , y cuando el sodio se disuelve en una solución de amoníaco, se puede utilizar para reducir los alquinos a transalquenos . [70] [71] Los láseres que emiten luz en la línea D de sodio se utilizan para crear estrellas guía láser artificiales que ayudan en la óptica adaptativa de los telescopios terrestres de luz visible. [72]
El sodio líquido se utiliza como fluido de transferencia de calor en reactores rápidos enfriados por sodio [74] porque tiene la alta conductividad térmica y la baja sección transversal de absorción de neutrones necesarias para lograr un alto flujo de neutrones en el reactor. [75] El alto punto de ebullición del sodio permite que el reactor funcione a presión ambiente (normal), [75] pero los inconvenientes incluyen su opacidad, que dificulta el mantenimiento visual, y sus propiedades fuertemente reductoras. El sodio explotará en contacto con el agua, aunque sólo arderá suavemente en el aire. [76]
El bombardeo de neutrones durante el funcionamiento puede producir sodio-24 radiactivo , lo que supone un ligero riesgo de radiación; la radiactividad se detiene unos días después de su retirada del reactor. [77] Si es necesario apagar un reactor con frecuencia, se utiliza NaK . Como el NaK es líquido a temperatura ambiente, el refrigerante no se solidifica en las tuberías. [78]
En este caso, la piroforicidad del potasio requiere precauciones adicionales para prevenir y detectar fugas. [79] Otra aplicación de transferencia de calor son las válvulas de asiento en motores de combustión interna de alto rendimiento; Los vástagos de las válvulas están parcialmente llenos de sodio y funcionan como un tubo de calor para enfriar las válvulas. [80]
En los seres humanos, el sodio es un mineral esencial que regula el volumen sanguíneo , la presión arterial, el equilibrio osmótico y el pH . Se estima que el requerimiento fisiológico mínimo de sodio oscila entre aproximadamente 120 miligramos por día en los recién nacidos y 500 miligramos por día a partir de los 10 años. [81]
El cloruro de sodio ( sal ) es la principal fuente de sodio en la dieta y se utiliza como condimento y conservante en productos como conservas encurtidas y cecina ; Para los estadounidenses, la mayor parte del cloruro de sodio proviene de alimentos procesados . [82] Otras fuentes de sodio son su presencia natural en los alimentos y aditivos alimentarios como el glutamato monosódico (MSG), el nitrito de sodio , la sacarina de sodio, el bicarbonato de sodio (bicarbonato de sodio) y el benzoato de sodio . [83]
El Instituto de Medicina de EE. UU. fijó su nivel máximo tolerable de ingesta de sodio en 2,3 gramos por día, [84] pero la persona promedio en los Estados Unidos consume 3,4 gramos por día. [85] La Asociación Estadounidense del Corazón recomienda no más de 1,5 g de sodio por día. [86]
El consumo elevado de sodio no es saludable y puede provocar alteraciones en el rendimiento mecánico del corazón. [87] El consumo elevado de sodio también se asocia con enfermedad renal crónica , presión arterial alta , enfermedades cardiovasculares y accidentes cerebrovasculares . [87]
Existe una fuerte correlación entre una mayor ingesta de sodio y una presión arterial más alta. [88] Los estudios han encontrado que reducir la ingesta de sodio en 2 g por día tiende a reducir la presión arterial sistólica en aproximadamente dos a cuatro mm Hg. [89] Se ha estimado que tal disminución en la ingesta de sodio daría lugar a entre un 9 y un 17% menos de casos de hipertensión . [89]
La hipertensión causa 7,6 millones de muertes prematuras en todo el mundo cada año. [90] La sal contiene aproximadamente un 39,3% de sodio [91] ; el resto es cloro y trazas de sustancias químicas; por lo tanto, 2,3 g de sodio equivalen aproximadamente a 5,9 g o 5,3 ml de sal, aproximadamente una cucharadita estadounidense . [92] [93]
Un estudio encontró que las personas con o sin hipertensión que excretaban menos de 3 gramos de sodio por día en la orina (y por lo tanto ingerían menos de 3 g/día) tenían un mayor riesgo de muerte, accidente cerebrovascular o ataque cardíaco que aquellos que excretaban 4 a 5 gramos por día. [94] Los niveles de 7 g por día o más en personas con hipertensión se asociaron con una mayor mortalidad y eventos cardiovasculares, pero no se encontró que esto fuera cierto para las personas sin hipertensión . [94] La FDA de EE. UU. afirma que los adultos con hipertensión y prehipertensión deben reducir la ingesta diaria de sodio a 1,5 g. [93]
El sistema renina-angiotensina regula la cantidad de líquido y la concentración de sodio en el cuerpo. La reducción de la presión arterial y la concentración de sodio en el riñón dan como resultado la producción de renina , que a su vez produce aldosterona y angiotensina , que estimula la reabsorción de sodio en el torrente sanguíneo. Cuando aumenta la concentración de sodio, la producción de renina disminuye y la concentración de sodio vuelve a la normalidad. [95] El ion sodio (Na + ) es un electrolito importante en la función neuronal y en la osmorregulación entre las células y el líquido extracelular . Esto se logra en todos los animales mediante la Na + /K + -ATPasa , un transportador activo que bombea iones contra el gradiente, y los canales de sodio/potasio. [96] El sodio es el ion metálico más frecuente en el líquido extracelular. [97]
En los seres humanos, los niveles inusualmente bajos o altos de sodio en la sangre se reconocen en medicina como hiponatremia e hipernatremia . Estas condiciones pueden ser causadas por factores genéticos, envejecimiento o vómitos o diarrea prolongados. [98]
En las plantas C4 , el sodio es un micronutriente que ayuda al metabolismo, concretamente en la regeneración del fosfoenolpiruvato y la síntesis de clorofila . [99] En otros, sustituye al potasio en varias funciones, como mantener la presión de turgencia y ayudar en la apertura y cierre de los estomas . [100] El exceso de sodio en el suelo puede limitar la absorción de agua al disminuir el potencial hídrico , lo que puede provocar el marchitamiento de las plantas; concentraciones excesivas en el citoplasma pueden provocar inhibición enzimática, lo que a su vez provoca necrosis y clorosis. [101]
En respuesta, algunas plantas han desarrollado mecanismos para limitar la absorción de sodio en las raíces, almacenarlo en vacuolas celulares y restringir el transporte de sal desde las raíces a las hojas. [102] El exceso de sodio también puede almacenarse en el tejido vegetal viejo, lo que limita el daño al nuevo crecimiento. Las halófitas se han adaptado para poder prosperar en ambientes ricos en sodio. [102]
El sodio forma hidrógeno inflamable e hidróxido de sodio cáustico al entrar en contacto con el agua; [105] La ingestión y el contacto con la humedad de la piel, los ojos o las membranas mucosas pueden provocar quemaduras graves. [106] [107] El sodio explota espontáneamente en presencia de agua debido a la formación de hidrógeno (altamente explosivo) e hidróxido de sodio (que se disuelve en el agua, liberando más superficie). Sin embargo, el sodio expuesto al aire y encendido o alcanzando la autoignición (que ocurre cuando un charco de sodio fundido alcanza aproximadamente 290 °C, 554 °F) [108] muestra un incendio relativamente leve.
En el caso de trozos masivos (no fundidos) de sodio, la reacción con el oxígeno eventualmente se vuelve lenta debido a la formación de una capa protectora. [109] Los extintores a base de agua aceleran los incendios de sodio. Los que están basados en dióxido de carbono y bromoclorodifluorometano no deben utilizarse sobre fuego de sodio. [107] Los incendios de metales son Clase D , pero no todos los extintores de Clase D son efectivos cuando se usan para extinguir incendios de sodio. Un agente extintor eficaz para los incendios de sodio es el Met-LX. [107] Otros agentes eficaces incluyen Lith-X, que tiene polvo de grafito y un retardante de llama organofosforado , y arena seca. [110]
Los incendios de sodio se previenen en los reactores nucleares aislando el sodio del oxígeno con tuberías circundantes que contienen gas inerte. [111] Los incendios de sodio tipo piscina se previenen utilizando diversas medidas de diseño llamadas sistemas de bandeja colectora. Recogen el sodio que se escapa en un tanque de recuperación de fugas donde se aísla del oxígeno. [111]
Los incendios de sodio líquido son más peligrosos de manejar que los incendios de sodio sólido, particularmente si no hay experiencia suficiente en el manejo seguro del sodio fundido. En un informe técnico para la Administración de Bomberos de los Estados Unidos , [112] escribe RJ Gordon (énfasis en el original)
Una vez encendido, el sodio es muy difícil de extinguir. Reaccionará violentamente con el agua, como se señaló anteriormente, y con cualquier agente extintor que contenga agua. También reaccionará con muchos otros agentes extintores comunes, incluido el dióxido de carbono y los compuestos halógenos y la mayoría de los agentes químicos secos. Los únicos agentes extintores seguros y eficaces son los materiales inertes completamente secos, como los agentes extintores de Clase D, la ceniza de sosa , el grafito, la tierra de diatomeas o el cloruro de sodio, todos los cuales pueden usarse para enterrar una pequeña cantidad de sodio ardiendo y excluir el oxígeno del fuego. llegando al metal.
El agente extintor debe estar absolutamente seco, ya que incluso un rastro de agua en el material puede reaccionar con el sodio ardiendo y provocar una explosión. El cloruro de sodio es reconocido como un medio extintor debido a su estabilidad química, sin embargo, es hidroscópico (tiene la propiedad de atraer y retener moléculas de agua en la superficie de los cristales de sal) y debe mantenerse absolutamente seco para usarlo de manera segura como agente extintor. . Cada cristal de cloruro de sodio también contiene trazas de humedad dentro de la estructura del cristal.
El sodio fundido es extremadamente peligroso porque es mucho más reactivo que una masa sólida. En forma líquida, cada átomo de sodio es libre y móvil para combinarse instantáneamente con cualquier átomo de oxígeno disponible u otro oxidante, y cualquier subproducto gaseoso se creará como una burbuja de gas que se expande rápidamente dentro de la masa fundida. Incluso una pequeña cantidad de agua puede crear este tipo de reacción. Es probable que cualquier cantidad de agua introducida en un charco de sodio fundido provoque una explosión violenta dentro de la masa líquida, liberando hidrógeno como un gas en rápida expansión y provocando que el sodio fundido salga del recipiente.
Cuando el sodio fundido interviene en un incendio, la combustión se produce en la superficie del líquido. Se puede utilizar un gas inerte, como nitrógeno o argón, para formar una capa inerte sobre el charco de sodio líquido en llamas, pero el gas debe aplicarse con mucha suavidad y contenerse sobre la superficie. A excepción de la carbonato de sodio, la mayoría de los agentes en polvo que se utilizan para extinguir pequeños incendios en trozos sólidos o en charcos poco profundos se hundirán hasta el fondo de una masa fundida de sodio ardiendo; el sodio flotará hasta la superficie y continuará ardiendo. Si el sodio ardiendo está en un recipiente, puede ser factible extinguir el fuego colocando una tapa sobre el recipiente para excluir el oxígeno.
