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ナトリウムは化学元素であり、元素記号はNa（新ラテン語のnatriumに由来）、原子番号は11です。柔らかく銀白色で、反応性の高い金属です。ナトリウムはアルカリ金属であり、周期表の第1族に属します。安定同位体は23Naのみです。ナトリウムは自然界には存在せず、化合物から合成する必要があります。ナトリウムは地殻で6番目に多く存在する元素であり、長石、ソーダライト、岩塩（NaCl）などの多くの鉱物に含まれています。ナトリウムの多くの塩は水溶性が非常に高く、ナトリウムイオンは地球の鉱物から何億年もの間、水の作用によって溶出されてきたため、ナトリウムと塩素は海洋で重量比で最も一般的な溶解元素となっています。
ナトリウムは、1807年にハンフリー・デービーによって水酸化ナトリウムの電気分解によって初めて単離されました。ナトリウムには他にも多くの有用な化合物がありますが、水酸化ナトリウム（苛性ソーダ）は石鹸の製造に用いられ、塩化ナトリウム（食塩）は融雪剤であり、人間を含む動物の栄養素でもあります。
ナトリウムは、すべての動物と一部の植物にとって必須元素です。ナトリウムイオンは細胞外液（ECF）の主要な陽イオンであり、ECF浸透圧の主な要因となっています。[ 8 ]動物細胞は、細胞膜に埋め込まれた酵素複合体であるナトリウム-カリウムポンプによって細胞外にナトリウムイオンを能動的に排出し、細胞内のナトリウムイオン濃度の約10倍を細胞外に維持しています。[ 9 ]神経細胞では、電位依存性ナトリウムチャネルを介して細胞内にナトリウムイオンが急激に流入することで、活動電位と呼ばれるプロセスで神経インパルスが伝達されます。
標準温度・標準圧力下では、ナトリウムは柔らかい銀白色の金属で、空気中の酸素と結合して酸化ナトリウムを形成します。大量のナトリウムは通常、油または不活性ガス中に貯蔵されます。ナトリウム金属はナイフで簡単に切断できます。電気と熱の良導体です。
ナトリウムの融点（98 °C）と沸点（883 °C）は、リチウムより低いが、より重いアルカリ金属であるカリウム、ルビジウム、セシウムより高く、周期表の族を下るにつれてその傾向が強まる。[ 10 ]これらの性質は高圧下で劇的に変化する。1.5 Mbarでは銀色の金属色から黒色に変化し、1.9 Mbar では赤色の透明になり、3 Mbar ではナトリウムは透明な固体となる。これらの高圧同素体はすべて絶縁体であり、エレクトライドである。[ 11 ]
炎色反応では、ナトリウムとその化合物は黄色に光ります[ 12 ]。これは、ナトリウムの励起された3s電子が3pから3sに遷移する際に光子を放出するためです。この光子の波長は、約589.3 nmのD線に相当します。3p軌道の電子が関与するスピン軌道相互作用により、D線は589.0 nmと589.6 nmの2つに分裂します。両方の軌道が関与する超微細構造により、さらに多くの線が生じます。[ 13 ]
ナトリウムの同位体は20種類知られていますが、安定なのは23Naだけです。23Naは、恒星の炭素燃焼過程で2つの炭素原子が融合することによって生成されます。これには600メガケルビン以上の温度と、少なくとも3太陽質量の恒星が必要です。[ 14 ]宇宙線核破砕の副産物として、2つの放射性宇宙線生成同位体があります。22Naの半減期は2 .6年、 24Naの半減期は15時間です。他のすべての同位体の半減期は1分未満です。[ 15 ]
2つの核異性体が発見されており、寿命の長い方は24m Naで、半減期は約20.2ミリ秒です。原子力臨界事故などによる急性中性子放射線は、人間の血液中の安定な23 Naの一部を24 Naに変換します。被災者の中性子放射線量は、 23 Naに対する24 Naの濃度を測定することによって計算できます。[ 16 ]
ナトリウム原子は11個の電子を持ち、これは希ガスであるネオンの安定配置よりも1個多い。第一イオン化エネルギーと第二イオン化エネルギーはそれぞれ495.8 kJ/molと4562 kJ/molである。そのため、ナトリウムは通常、Na +カチオンを含むイオン化合物を形成する。[ 17 ]
金属ナトリウムは一般的にカリウムよりも反応性が低く、リチウムよりも反応性が高い。[ 18 ]金属ナトリウムは非常に還元性が高く、Na + /Na対の標準還元電位は-2.71ボルトであるが、[ 19 ]カリウムとリチウムはさらに負の電位を持つ。[ 20 ]
ナトリウム化合物は商業的に非常に重要であり、特にガラス、紙、石鹸、繊維を製造する産業の中心となっている。[ 21 ]最も重要なナトリウム化合物は、食塩（NaCl ）、炭酸ナトリウム（ Na2CO3 ）、重曹（NaHCO3）、苛性ソーダ（NaOH）、硝酸ナトリウム（NaNO3 ） 、リン酸二ナトリウムおよびリン酸三ナトリウム、チオ硫酸ナトリウム（ Na2S2O3・5H2O）、ホウ砂（Na2B4O7・10H2O ）である。[ 22 ]化合物では、ナトリウムは通常、水と陰イオンとイオン結合しており、硬いルイス酸とみなされている。[ 23 ]
ほとんどの石鹸は脂肪酸のナトリウム塩です。ナトリウム石鹸はカリウム石鹸よりも融点が高く（そして「硬い」ように見えます）。[ 22 ]
他のアルカリ金属と同様に、ナトリウムは水と発熱反応を起こします。水中でアルカリ金属が爆発する様子を高速カメラで撮影した結果、この爆発はクーロン爆発であることが示唆されています。[ 24 ] [ 25 ]この反応により苛性ソーダ（水酸化ナトリウム）と可燃性の水素ガスが生成されます。空気中で燃焼すると、主に過酸化ナトリウムと少量の酸化ナトリウムが生成されます。[ 26 ]
ナトリウムは、ハロゲン化物、硫酸塩、硝酸塩、カルボン酸塩、炭酸塩などの水溶性化合物を形成する傾向がある。主な水溶液種はアクア錯体[Na(H 2 O) n ] +で、n = 4～8であり、 X線回折データとコンピュータシミュレーションからn = 6であることが示されている。 [ 27 ]
ナトリウム塩は一般的に水との親和性が高いため、水溶液からのナトリウム塩の直接沈殿はまれです。例外はビスマス酸ナトリウム（NaBiO 3）[ 28 ]で、冷水には不溶で、温水では分解します。[ 29 ]化合物の溶解度が高いため、ナトリウム塩は通常、蒸発またはエタノールなどの有機貧溶媒による沈殿によって固体として分離されます。たとえば、 塩化ナトリウムはエタノールに0.35 g/Lしか溶解しません。[ 30 ] 15-クラウン-5などのクラウンエーテルは、相間移動触媒として使用できます。[ 31 ]
試料中のナトリウム含有量は、原子吸光光度法またはイオン選択性電極を用いた電位差測定法によって測定される。 [ 32 ]
他のアルカリ金属と同様に、ナトリウムはアンモニアや一部のアミンに溶解して濃い色の溶液を形成します。これらの溶液を蒸発させると、光沢のある金属ナトリウムの膜が残ります。溶液には配位錯体[Na(NH 3 ) 6 ] + が含まれており、正電荷は陰イオンとして電子によって相殺されています。クリプタンドを使用すると、これらの錯体を結晶固体として単離できます。ナトリウムはクラウンエーテル、クリプタンド、およびその他の配位子と錯体を形成します。[ 33 ]
例えば、15-クラウン-5はナトリウムに対する親和性が高い。これは、15-クラウン-5の空洞サイズが1.7～2.2Åであり 、ナトリウムイオン（1.9Å ）を収容するのに十分な大きさであるためである。[ 34 ] [ 35 ]クラウンエーテルや他のイオノフォアと同様に、クリプタンドもナトリウムイオンに対する親和性が高い。アルカリ化物Na−の誘導体は、アンモニア中のナトリウム溶液にクリプタンドを不均化反応によって添加することで得られる。[ 36 ] [ 37 ]
多くの有機ナトリウム化合物が合成されている。C-Na結合の極性が高いため、これらはカルバニオン（有機アニオンとの塩）の供給源のように振る舞う。よく知られている誘導体には、シクロペンタジエニドナトリウム（NaC 5 H 5）やトリチルナトリウム（(C 6 H 5 ) 3 CNa）などがある。[ 38 ]強力な還元剤であるナフタレンナトリウム、Na + [C 10 H 8 •] − は、エーテル溶液中でNaとナフタレンを混合すると生成する。[ 39 ]
ナトリウムは、カリウム、カルシウム、鉛、第11族および第12族元素など、多くの金属と合金を形成します。ナトリウムとカリウムは、KNa 2とNaKを形成します。NaK はカリウムを 40～90% 含み、常温で液体です。優れた熱伝導体および電気伝導体です。ナトリウム-カルシウム合金は、NaCl-CaCl 2の二元塩混合物および NaCl-CaCl 2 -BaCl 2の三元混合物からのナトリウムの電解製造の副産物です。カルシウムはナトリウムと部分的にしか混和せず、上記の混合物から得られたナトリウムに溶解している 1～2% のカルシウムは、120 °C まで冷却して濾過することで沈殿させることができます。[ 40 ]
液体状態では、ナトリウムは鉛と完全に混和します。ナトリウム-鉛合金を作る方法はいくつかあります。1つはそれらを一緒に溶融する方法で、もう1つは溶融鉛陰極上にナトリウムを電解析出させる方法です。NaPb 3、NaPb、Na 9 Pb 4、Na 5 Pb 2、およびNa 15 Pb 4は、既知のナトリウム-鉛合金の一部です。ナトリウムは金（NaAu 2）および銀（NaAg 2）とも合金を形成します。12族金属（亜鉛、カドミウム、水銀）はナトリウムと合金を形成することが知られています。NaZn 13およびNaCd 2は亜鉛とカドミウムの合金です。ナトリウムと水銀はNaHg、NaHg 4、NaHg 2、Na 3 Hg 2、およびNa 3 Hgを形成します。[ 41 ]
人間の健康にとって重要なため、塩は古くから重要な商品であった。中世ヨーロッパでは、ラテン語でソーダナムと呼ばれるナトリウム化合物が頭痛薬として使用されていた。ナトリウムという名前は、頭痛を意味するアラビア語のsudaに由来すると考えられており、炭酸ナトリウムまたはソーダの頭痛緩和効果は古くからよく知られていた。[ 42 ]
ナトリウムは、ソーダとも呼ばれ、化合物として古くから認識されていましたが、金属そのものが単離されたのは、1807年にハンフリー・デービー卿が水酸化ナトリウムの電気分解によって初めてでした。[ 43 ] [ 44 ] 1809年、ドイツの物理学者で化学者のルートヴィヒ・ヴィルヘルム・ギルベルトは、ハンフリー・デービーの「ナトリウム」をナトロニウム、デービーの「カリウム」をカリウムと命名することを提案しました。[ 45 ]
ナトリウムの化学略語は、1814 年にJöns Jakob Berzeliusが原子記号体系の中で初めて発表したもので、[ 46 ] [ 47 ]元素の新ラテン語名natriumの略語であり、これはエジプトのnatron [ 42 ]を指し、主に水和炭酸ナトリウムからなる天然の鉱物塩です。ナトロンは歴史的にいくつかの重要な工業用および家庭用用途がありましたが、後に他のナトリウム化合物に取って代わられました。[ 48 ]
ナトリウムは炎に強い黄色を与えます。1860年にはすでにキルヒホフとブンゼンはナトリウム炎試験の高い感度に注目し、Annalen der Physik und Chemieで次のように述べています。[ 49 ]
実験装置から最も遠い 60m³の部屋の隅で、 スリットの手前で無発光の炎を観察しながら、3mgの塩素酸ナトリウムを乳糖とともに爆発させた。しばらくすると、炎は明るい黄色に輝き、強いナトリウム線が現れたが、それは10分後にようやく消えた。ナトリウム塩の重量と部屋の空気の体積から、空気1重量部には2000万分の1以上のナトリウムは含まれていないことが容易に計算できた。
地球の地殻にはナトリウムが 2.27% 含まれており、地球上で6 番目に豊富な元素であり、アルミニウム、鉄、カルシウム、マグネシウムに次いで 4 番目に豊富な金属で、カリウムよりも多い。[ 50 ]ナトリウムの海洋中の存在量は 1リットルあたり 10.8 グラムと推定されている。[ 51 ]ナトリウムは反応性が高いため、純粋な元素として見つかることはない。塩酸塩やナトロンのように非常に溶解性の高いものもあれば、角閃石やゼオライトのように溶解性の低いものもある。氷晶石や長石などの特定のナトリウム鉱物の不溶性は、ポリマー陰イオンに起因しており、長石の場合は多ケイ酸塩である。宇宙では、ナトリウムは 20,000 ppb の存在量で 15 番目に豊富な元素であり、[ 52 ]宇宙の全原子の 0.002% を占めている。
原子ナトリウムは非常に強いスペクトルの黄橙色の部分にあるスペクトル線（ナトリウム蒸気街灯で使用されている線と同じ）。これは、太陽を含む多くの種類の星で吸収線として現れます。この線は、1814 年にジョセフ・フォン・フラウンホーファーが太陽スペクトルの線（現在フラウンホーファー線として知られている）を調査中に初めて研究されました。フラウンホーファーはこれを「D」線と名付けましたが、現在では、実際には微細構造と超微細構造によって分割された、間隔の狭い線のグループであることがわかっています。[ 53 ]
D線の強度は、 他の多くの天体環境でも検出可能です。恒星では、ナトリウムがイオン化ではなく原子の形で存在できるほど表面が冷たい恒星で見られます。これは、おおよそF型以下の温度の恒星に相当します。他の多くの恒星にもナトリウム吸収線が見られますが、これは実際には前景の星間物質中のガスによって引き起こされています。星間線は恒星の自転によって広がる線よりもはるかに狭いため、高解像度分光法によって両者を区別することができます。[ 54 ]
ナトリウムは、水星[ 55 ]や月[ 56 ]の外気圏、その他多くの天体を含む、太陽系のさまざまな環境でも検出されています。一部の彗星にはナトリウムの尾があり[ 57 ] 、これは1997年のヘール・ボップ彗星の観測で初めて検出されました[ 58 ] 。ナトリウムは、トランジット分光法によって、いくつかの太陽系外惑星の大気でも検出されています[ 59 ]。
かなり特殊な用途で使用され、年間約10万トンの金属ナトリウムが生産されている。[ 60 ]金属ナトリウムは、アルミニウム製造のためのデヴィル法の第一段階として、 19世紀後半に炭酸ナトリウムを1100 ℃で炭素熱還元することにより、初めて商業的に生産された。 [ 40 ] [ 61] [ 62 ] [ 63 ]
アルミニウムに対する高い需要により、ナトリウムの生産が必要となった。溶融塩浴を電気分解してアルミニウムを製造するホール・エルー法の導入により、大量のナトリウムの必要性はなくなった。水酸化ナトリウムの還元に基づく関連プロセスは1886年に開発された。[ 61 ]
ナトリウムは現在、 1924年に特許を取得したプロセスに基づいて、溶融塩化ナトリウム（食塩）の電気分解によって商業的に生産されている。 [ 64 ] [ 65 ]これは、NaClを塩化カルシウムと混合して融点を700 ℃以下に下げるダウンズセルで行われる。 [ 66 ]カルシウムはナトリウムよりも電気陽性度が低いため、陰極にはカルシウムは析出しない。[ 67 ]この方法は、以前のカストナー法（水酸化ナトリウムの電気分解）よりも安価である。[ 68 ]高純度のナトリウムが必要な場合は、 1回または数回蒸留する ことができる。
ナトリウムの市場は、保管や輸送の難しさから不安定である。ナトリウムは、酸化ナトリウムや過酸化ナトリウムの表面層の形成を防ぐために、乾燥した不活性ガス雰囲気または無水鉱油の下で保管する必要がある。[ 69 ]
金属ナトリウムには重要な用途がいくつかありますが、ナトリウムの主な用途は化合物の使用です。塩化ナトリウム、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウムは毎年何百万トンも生産されています。塩化ナトリウムは凍結防止剤や除氷剤、保存料として広く使用されています。重炭酸ナトリウムの使用例としては、ベーキング、膨張剤、ソーダブラストなどがあります。カリウムとともに、多くの重要な医薬品には生物学的利用能を向上させるためにナトリウムが添加されています。ほとんどの場合、カリウムの方が優れたイオンですが、ナトリウムは価格と原子量の低さから選ばれています。[ 70 ]水素化ナトリウムは、有機化学におけるさまざまな反応（アルドール反応など）の塩基として使用されます。
金属ナトリウムは主に水素化ホウ素ナトリウム、アジ化ナトリウム、インジゴ、トリフェニルホスフィンの製造に使用されます。かつてはテトラエチル鉛やチタン金属の製造によく使われていましたが、TELからの移行と新しいチタン製造方法により、1970年以降ナトリウムの生産量は減少しました。[ 60 ]ナトリウムは合金金属、スケール防止剤[ 71 ]、および他の材料が効果がない場合の金属の還元剤としても使用されます。
遊離元素はスケール剤としては使用されず、水中のイオンがナトリウムイオンと交換されることに注意してください。ナトリウムプラズマ（「蒸気」）ランプは、都市の街路灯によく使用され、圧力が上昇するにつれて黄色からオレンジ色、桃色まで変化する光を放ちます。[ 72 ]ナトリウムは単独で、またはカリウムと併用して乾燥剤であり、乾燥剤が乾燥するとベンゾフェノンと反応して濃い青色を呈します。[ 73 ]
有機合成では、ナトリウムはバーチ還元などのさまざまな反応に使用され、ナトリウム融解試験は化合物の定性分析に行われます。[ 74 ]ナトリウムはアルコールと反応してアルコキシドを生成し、ナトリウムがアンモニア溶液に溶解すると、アルキンをトランスアルケンに還元するために使用できます。[ 75 ] [ 76 ]ナトリウムD線で光を発するレーザーは、地上の可視光望遠鏡の適応光学系を補助する人工レーザーガイドスターを作成するために使用されます。 [ 77 ]
液体ナトリウムは、原子炉内で高い中性子束を達成するために必要な高い熱伝導率と低い中性子吸収断面積を持つため、ナトリウム冷却高速炉の熱伝達流体として使用されています[ 79 ] [ 80 ] 。ナトリウムの高い沸点により、原子炉は常圧で運転できますが[ 80 ]、欠点としては、目視によるメンテナンスを妨げる不透明性と、強い還元性があります。ナトリウムは水と接触すると爆発しますが、空気中では穏やかに燃焼するだけです[ 81 ] 。
運転中に中性子照射により放射性ナトリウム24が生成される可能性があり、わずかな放射線被ばくの危険性がある。放射能は原子炉から取り出されてから数日で停止する。[ 82 ]原子炉を頻繁に停止する必要がある場合は、ナトリウムカリウム合金（NaK）が使用される。NaKは室温で液体であるため、冷却材は配管内で固化しない。[ 83 ] NaKの自然発火性のため、漏洩の防止と検出には特別な注意が必要である。[ 84 ]
ナトリウムのもう一つの熱伝達用途は、高性能内燃機関のポペットバルブです。バルブステムは部分的にナトリウムで満たされており、バルブを冷却するためのヒートパイプとして機能します。 [ 85 ]
ヒトにおいて、ナトリウムは血液量、血圧、浸透圧平衡、pHを調節する必須ミネラルである。ナトリウムの生理的必要量の最小値は、新生児では1日あたり約120ミリグラムから、10歳以上では1日あたり500ミリグラムまでと推定されている。[ 86 ]
塩化ナトリウムは、「食塩」または「テーブルソルト」とも呼ばれ[ 87 ]（化学式NaCl ）、食事中のナトリウム（ Na ）の主な供給源であり、漬物やジャーキーなどの食品の調味料や保存料として使用されています。アメリカ人の場合、塩化ナトリウムのほとんどは加工食品から摂取されます。[ 88 ]ナトリウムの他の供給源としては、食品中の天然の存在や、グルタミン酸ナトリウム（MSG）、亜硝酸ナトリウム、サッカリンナトリウム、重曹（炭酸水素ナトリウム）、安息香酸ナトリウムなどの食品添加物があります。[ 89 ]
米国医学研究所はナトリウムの許容上限摂取量を 1日あたり2.3グラムに設定しているが[ 90 ]、米国人の平均摂取量は 1日あたり3.4グラムである[ 91 ] 。米国心臓協会は1日あたり1.5グラム以下 のナトリウム摂取を推奨している[ 92 ] 。
米国科学・工学・医学アカデミーの一部であるナトリウムとカリウムの食事摂取基準の見直し委員会は、ナトリウムの推定平均必要量（EAR）と推奨栄養所要量（RDA）の値を確立するための研究からの十分な証拠がないと判断しました。その結果、委員会は代わりに、以下のように適正摂取量（AI）レベルを設定しました。ナトリウムのAIは、0～6か月の乳児では110 mg/日、7～12か月では370 mg/日、1～3歳では800 mg/日、4～8歳では1,000 mg/日、9～13歳では1,200 mg/日、14～18歳では1,500 mg/日、年齢や性別に関係なく成人では1,500 mg/日と設定されています。[ 93 ]
塩化ナトリウム（NaCl）は、その全質量の約39.34%を元素ナトリウム（Na）として含んでいます。これはつまり、 塩化ナトリウム1グラムには、およそ 元素ナトリウム393.4mg。[ 94 ]例えば、 塩化ナトリウム1500mgに含まれる元素ナトリウムの量（1500mgは 成人の適切な摂取量（AI））を調べるには、次の比率を使用できます。
xを求めると、 1500mg の元素ナトリウムを含む塩化ナトリウムの量が得られます。
これは、3812.91 mgの塩化ナトリウムには1500 mgの元素ナトリウムが含まれていることを意味する。[ 94 ]
ナトリウムの過剰摂取は不健康であり、心臓の機械的機能の変化につながる可能性があります。[ 95 ]ナトリウムの過剰摂取は、慢性腎臓病、高血圧、心血管疾患、脳卒中とも関連しています。[ 95 ]
ナトリウム摂取量が多いほど血圧が高くなるという強い相関関係がある。[ 96 ]研究によると、ナトリウム摂取量を 1日あたり2g減らすと、収縮期血圧が約2～4mmHg低下する傾向があることがわかっている 。[ 97 ]このようなナトリウム摂取量の減少により、高血圧の症例が9～17%減少すると推定されている。[ 97 ]
高血圧は世界中で毎年760万人の早死の原因となっている。[ 98 ]食塩には約39.3%のナトリウムが含まれているため[ 99 ]、残りは塩素と微量の化学物質である。したがって、2.3g のナトリウムは約5.9g 、つまり5.3ml の塩であり、約1杯の米国小さじに相当する。[ 100 ] [ 101 ]
ある科学的レビューでは、高血圧の有無にかかわらず、尿中に 1 日あたり 3 グラム未満のナトリウムを排泄する人 (つまり、1 日あたり 3 g 未満のナトリウムを摂取する人) は、1 日あたり 4 ～ 5 グラムを排泄する人よりも、死亡、脳卒中、または心臓発作のリスクが高いことがわかりました。 [ 102 ]高血圧の人では、1 日あたり7 g 以上のレベルは、死亡率と心血管イベントの増加と関連していましたが、高血圧 でない人には当てはまらないことがわかりました。[ 102 ]米国FDA は、高血圧および高血圧予備軍の成人は、1 日のナトリウム摂取量を 1.5 g に減らすべきであると述べています。[ 101 ]
レニン・アンジオテンシン系は、体内の水分量とナトリウム濃度を調節します。血圧と腎臓のナトリウム濃度が低下すると、レニンが産生され、それがアルドステロンとアンジオテンシンを産生し、ナトリウムの再吸収を刺激して血流に戻します。ナトリウム濃度が増加すると、レニンの産生が減少し、ナトリウム濃度は正常に戻ります。[ 103 ]ナトリウムイオン（Na + ）は、ニューロン機能と細胞と細胞外液間の浸透圧調節において重要な電解質です。これは、すべての動物において、勾配に逆らってイオンを輸送する能動輸送体であるNa + /K + -ATPaseとナトリウム/カリウムチャネルによって達成されます。 [ 104 ]ナトリウム-カリウムポンプによって維持される細胞外と細胞内のイオン濃度の差は、心筋収縮をサポートし、ニューロン間の長距離通信を促進する活動電位の形で電気信号を生成[ 9 ]ナトリウムは細胞外液中で最も多く存在する金属イオンである。[ 105 ]
ヒトにおいて、血液中のナトリウム濃度が異常に低い、または高い状態は、医学的には低ナトリウム血症および高ナトリウム血症として認識されています。これらの状態は、遺伝的要因、加齢、または長期にわたる嘔吐や下痢によって引き起こされる可能性があります。[ 106 ]
C4植物では、ナトリウムは代謝、特にホスホエノールピルビン酸の再生とクロロフィルの合成を助ける微量栄養素です。[ 107 ]他の植物では、膨圧の維持や気孔の開閉の補助など、いくつかの役割でカリウムの代わりをします。[ 108 ]土壌中の過剰なナトリウムは、水ポテンシャルを低下させることで水の吸収を制限し、植物の萎凋を引き起こす可能性があります。細胞質内の過剰な濃度は酵素阻害につながり、その結果、壊死とクロロシスを引き起こします。[ 109 ]
これに対し、一部の植物は、根でのナトリウムの吸収を制限し、細胞液胞に貯蔵し、根から葉への塩の輸送を制限するメカニズムを発達させてきた。[ 110 ]過剰なナトリウムは古い植物組織に貯蔵され、新しい成長への損傷を制限することもある。耐塩性植物は、ナトリウムが豊富な環境で繁栄できるように適応してきた。[ 110 ]
ナトリウムは水と接触すると可燃性の水素と腐食性の水酸化ナトリウムを生成します。 [ 113 ]摂取したり、皮膚、目、粘膜上の水分と接触すると、重度の火傷を引き起こす可能性があります。[ 114 ] [ 115 ]ナトリウムは、水素（非常に爆発性が高い）と水酸化ナトリウム（水に溶けて表面積が増える）の生成により、水の存在下で自然発火します。しかし、空気にさらされて点火された、または自己発火（溶融したナトリウムのプールが約290 ℃、554 °Fに達したときに発生すると報告されている）に達したナトリウム[ 116 ]は、比較的穏やかな火災を示します。
塊状の（溶融していない）ナトリウムの場合、保護層の形成により酸素との反応は最終的に遅くなります。[ 117 ]水ベースの消火器はナトリウム火災を加速させます。二酸化炭素とブロモクロロジフルオロメタンベースの消火器はナトリウム火災には使用しないでください。[ 115 ]金属火災はD級火災ですが、すべてのD級消火器がナトリウム火災の消火に有効とは限りません。ナトリウム火災に有効な消火剤はMet-LXです。[ 115 ]その他の有効な消火剤には、グラファイト粉末と有機リン系難燃剤を含むLith-Xと乾燥砂があります。[ 118 ]
原子炉では、ナトリウムを不活性ガスを含む周囲の配管で酸素から隔離することにより、ナトリウム火災を防止しています。[ 119 ]プール型ナトリウム火災は、キャッチパンシステムと呼ばれるさまざまな設計上の対策によって防止されます。これらのシステムは、漏洩したナトリウムを漏洩回収タンクに集め、そこで酸素から隔離します。[ 119 ]
液体ナトリウム火災は固体ナトリウム火災よりも取り扱いが危険であり、特に溶融ナトリウムの安全な取り扱いに関する経験が不足している場合はなおさらである。米国消防局の技術報告書[ 114 ]で、RJ Gordonは次のように書いている（原文の強調）。
溶融ナトリウムは固体よりもはるかに反応性が高いため、非常に危険です。液体状態では、すべてのナトリウム原子が自由に動き回り、利用可能な酸素原子や他の酸化剤と瞬時に結合します。気体副生成物は、溶融物内部で急速に膨張する気泡として生成されます。ごく微量の水でも、このような反応を引き起こす可能性があります。溶融ナトリウムのプールに少量の水が混入すると、液体内部で激しい爆発が起こり、水素が急速に膨張するガスとして放出され、溶融ナトリウムが容器から噴出する可能性があります。溶融ナトリウムが火災に巻き込まれた場合、燃焼は液体の表面で起こります。窒素やアルゴンなどの不活性ガスを使用して、燃焼中の溶融ナトリウムのプール上に不活性層を形成することができますが、ガスは非常に穏やかに、表面上に封じ込めて供給する必要があります。炭酸ナトリウムを除き、固形物や浅い水たまりの小規模な火災を消火するために使用される粉末消火剤のほとんどは、溶融した燃焼中のナトリウムの塊の底に沈みます。ナトリウムは水面に浮き上がり、燃焼を続けます。燃焼中のナトリウムが容器に入っている場合は、容器に蓋をして酸素を遮断することで消火できる可能性があります。
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