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나트륨

last modified: 2015-03-05 18:03:09 Contributors


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[JPG image (Unknown)]


알칼리 금속 원소의 일종으로, 원자번호는 11번.


라틴어로는 Natrium, 영문명은 Sodium. 소돔이 아니다! [3][4]

주기율표 제1족에 속하는 알칼리 금속 원소의 하나로 원소기호 Na, 원자번호 11, 원자량 22.9898, 녹는점 97.90℃, 끓는점 877.50℃, 비중 0.971(20℃)을 갖는다. 보통 소금 때문에 착각하기 쉽지만 순수한 나트륨은 엄연한 금속이다.

나트륨은 소금 등의 화합물로 존재하여 고대부터 알려진 원소들 중 하나다. 화합물에서 분리된 금속 나트륨은 광택이 있는 은백색으로, 보다 가볍고 칼로도 잘릴 정도로 부드럽다[5]. 또, 물과 격렬히 반응(화합)하면 수소수산화나트륨이 된다. 게다가 나트륨은 공기중에서 쉽게 산화되고 물에 닿으면 격렬하게 열을 내며 반응하기 때문에 석유 속에 보관된다.

나트륨 화합물 중 대표적인 것이 '염화나트륨(NaCl)'이다. 소금의 거의 대부분이 이 염화나트륨이며(약 97%), 영양성분표에는 '소금 x그램'이 아니라 '나트륨 x그램'이라고 표기된다. 이는 의학적, 영양학적으로 보아 나트륨이 우리들의 몸에 영향을 미치는 물질이기 때문이다. 염소는 장식일 뿐. 또 나트륨은 신경전달, 체액의 pH값을 조절하는 작용이 있어서 세포외액의 나트륨 농도가 일정하도록 조절된다. 단, 과잉섭취는 농도를 유지하기 위한 수분저류에 의해 고혈압등의 원인이 된다.

산업 분야에서 나트륨은 고속 증식로의 냉각재로서 활용된다. 고속 증식로는 우라늄 핵분열의 고속중성자를 이용해 우라늄 238을 플루토늄으로 전환하는 것이 목적인 원자로이나, 냉각재를 일반적인 물로 할 경우 중성자 감속재인 물에 의해 고속중성자가 감속되어 열중성자로 되므로, 우라늄 238의 중성자 흡수확률이 낮아져 플루토늄 생산 효율이 낮아지게 된다. 따라서 고속 증식로의 냉각재는 물 대신 나트륨처럼 융점이 낮은 금속을 사용하게 된다. 다만 나트륨의 반응성은 예사롭지 않기 때문에 누출되기라도 하면 대략 난감하다. 일본의 고속증식로인 몬쥬가 문을 닫아야 했던 것도 1995년의 나트륨 유출 사고 때문[6]. 게다가 지진이라도 나서 냉각장치가 멈춰 버린다면 더 이상의 자세한 설명은 생략한다. 이런 안전성 문제는 결국 차세대 원자로로 각광받던 고속 증식로가 대중화되지 못하고 대부분 연구단계에서 포기되는데에 큰 영향을 미쳤다. 지금도 여전히 우리나라를 포함한 몇개국에서 기술 탐색의 차원에서 연구를 하고는 있지만 과거처럼 꿈의 원자로로 여겨지지는 않는다.

칼륨과의 합금은 "나크(NaK)"라고 부르는데 이렇게 만들면 녹는점이 낮아진다. 특히 녹는점은 칼륨 : 나트륨 = 8 : 2 의 비에서 최하(-10도 이하)이다. 다시 말해 액체금속이 된다. 고속 증식로의 냉각재로는 사실 이쪽이 더 많이 이용된다. 왜냐하면 한번 가동을 중지하고 재가동할때 나트륨은 식어 고체가 되어 다시 녹여야 하는 데 비해, 나크는 액체기 때문에 그대로 가동해도 하등 문제가 없기 때문. 이 외에도 일부 컴퓨터 냉각시스템에도 사용된다는 모양이다. 다만 그놈의 저주받은 반응성은 어디 안 가기 때문에(...), 물이나 공기라도 만나면 대폭발의 원인이 된다. 게다가 나트륨, 칼륨 보관하듯이 석유 속에 보관하면 그 속에 녹은 산소와 반응해 단 몇시간 만에 노란 초과산화칼륨(KO2)이 생성되는데, 이 초과산화칼륨은 충격을 받으면 폭발한다. 여러모로 유용하지만 또 매우 위험한 물질.[7] 조금 습한 공기중에 한방울 떨어뜨리면 바닥에 닿기도 전에 불붙어 사라진다는 얘기도 있다.

물과 만나면 불꽃을 일으킨다는 특성 때문에 추리소설 등에서 종종 트릭으로 이용된다. 물속에서 불이나 폭발이 일어났다는 내용이 나오면 십중팔구 나트륨을 이용한 것.목장갑에 물 묻히고 조그만 나트륨조각을 만지면 불의 정령 소환!!

소설 빙과에서도 10문자 사건의 트릭으로 이용되었다. 작문 원고 사이에 나트륨을 끼워놓고 물을 뿌려서 불타게 한것.

이영돈의 먹거리X파일에서 소금소듐 클로라이드라는 듣기만 해선 좀 흠좀무스런 용어를 사용했다.(...)

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  • [1] 고대 이집트에서 탄산나트륨 광석을 natron 이라고 부른데서 유래.
  • [2] 두통치료제의 라틴어인 sodanum에서 유래하였다.
  • [3] 칼륨(포타슘) 과 함께 대학교가면 이름이 바뀌는 원소.(…) 이렇게 된 이유는 칼륨 항목 참고. 대한화학회에서는 소듐이라고 하지만 국립국어원 표준어는 여전히 나트륨이다.
  • [4] 고등학교 8차교육과정 부터는 소듐으로 가르친다. 그래서인지 EBS 수능완성 화학1, 화학2 교재에는 나트륨이 '나트륨(소디움)'으로 모두 표기되어있다.
  • [5] 그러나 위의 표에서도 알 수 있다시피 반응성이 무척 높기때문에 공기중에 노출되자마자 산화하여 뿌옇게 흐려진다.
  • [6] 첫 중단의 원인. 그 후 다시 중단
  • [7] 화공약품점들도 재고로 갖고있지 않고 주문하면 제조처에서 직접 배송해주고 또한 구입하고자 하더라도 아무에게나 팔지 않는다.