| Il
sodio è da milioni
di anni eroso da rocce e terreno e finisce negli oceani, dove rimane per
circa 50.106
anni. L'acqua marina contiene circa 11.000 ppm di sodio. I fiumi
contengono circa 9 ppm, l'acqua potabile di solito contiene circa 50
mg/L di sodio. Questo valore è chiaramente più elevato per l'acqua
minerale. In forma solubile si trova sempre sottoforma di ioni Na+.
In che forma ed in che modo il sodio reagisce con
l'acqua?
Il sodio elementare reagisce fortemente con l'acqua,
secondo la seguente reazione:
2Na(s) + 2H2O → 2NaOH(aq) + H2(g)
Si forma in questo modo una soluzione incolore, che consiste di
idrossido di sodio fortemente alcalino (soda caustica) ed idrogeno
gassoso. Si tratta di una reazione isotermica. Il sodio metallico è
riscaldato e può prendere fuoco e bruciare con una caratteristica fiamma
arancione. Il gas di idrogeno è rilasciato durante il processo di
combustione con una caratteristica fiamma arancione. Il gas di idrogeno
è rilasciato durante il processo di combustione e reagisce violentemente
con l'aria. Un certo numero di composti di sodio non reagiscono
altrettanto violentemente con l'acqua, ma sono molto solubili in acqua.
Solubilità di sodio e composti di sodio
Alcuni esempi che mostrano la solubilità del sodio
sono disponibile. I composti di sodio più familiari sono il cloruro di
sodio (NaCl), altrimenti noto come sale da cucina. La solubilià a 20°C è
di 359 g/L in altre parole è piuttosto solubile in acqua. La solubilità
è quasi indipendente dalla temperatura. Il carbonato di sodio (Na2CO3)
è anche piuttosto solubile in acqua, con una solubilità di 220 g/L a 20oC
Perchè il sodio è presente in acqua?
I composti di sodio finiscono naturalmente in acqua.
Come è stato precedentemente menzionato, il sodio proviene da suoli e
rocce. Non solo il mare, ma anche laghi e fiumi contengono significative
quantità di sodio. Le concentrazioni sono comunque molto più basse, a
seconda delle condizioni geologiche e dalla contaminazione dell'acqua
reflua.
I composti di sodio sono usati per molte applicazioni industriali, e può
finire nell'acqua dagli scarichi industriali. Sono usati in metallurgia,
e come agenti raffreddanti in reattori nucleari. Il nitrato di sodio è
spesso usato come fertilizzante sintetico.
Circa il 60% di sodio è usato nell'industria chimica, dove è trasformato
in cloro gassoso, idrossido di sodio o carbonato di sodio, e circa il
20% di sodio è usato nell'industria alimentare come agente conservante o
come sapore. Il rimanente è usato per esempio come brina in inverno.
L'idrossido di sodio può essere usato per prevenire l'intasamento di
tubazioni fognarie, ed il carbonato di sodio è usato per la depurazione
dell'acqua per neutralizzare gli acidi. Il sodio idrogeno carbonato è un
costituente del lievito ed è usato nell'industria dei tessuti e della
pelle ed in sapone e prodotti per la pulizia. In pulitori sanitari
l'elemento è presente come ipoclorito di sodio.
Usando il sodio metallico è possibile estrarre
berillio,
torio,
titanio e
zirconio. Nei
lampioni a neon è spesso usata una piccola quantità di sodio in modo da
consentire loro un minore consumo energetico.
L'isotopo radioattivo 24Na è usato in ricerca medica.
Quali sono gli effetti ambientali del sodio in acqua?
Al sodio viene attribuita pericolosità di classe 2,
in altre parole è pericoloso se presente in acqua. Il cloruro di sodio
non è comunque pericoloso e gli è attribuita pericolosità di classe 1.
Il sodio è un minerale costituente la dieta degli animali. Le piante
comunque difficilmente contengono sodio. Il valore
LC50 per i pesci rossi è pari a 157 mg/L.
L'ipoclorito di sodio da agenti per la pulizia sanitari possono
contribuire alla formazioni di idrocarburi clorinati, e può severamente
danneggiare l'acqua reflua.
Solo un isotopo di sodio ipoclorito è presente in natura, l'isotopo
stabile 23Na. Esistono 13 isotopi instabili del sodio, che
sono debolmente radioattivi.
Quali sono gli effetti sulla salute del sodio in
acqua?
Il sodio è presente nel corpo umano in quantità pari
a circa 100 g. E' un minerale della nostra dieta, parzialmente
responsabile delle funzioni nervose. Il siero del sangue contiene 3.3
g/L di sodio. Regola i fluidi extra-cellulari, il bilancio acido-base ed
il potenziale di membrana, parzialmente insieme al
potassio.
E' possibile assumere troppo sodio tramite sale da cucina, il che causa
un aumento della pressione sanguigna, arteriosclerosi, edema,
iperosmolarità, confusione e maggiore rischio di infezione da eccessiva
assunzione di Na+. Mancanza di sodio può portare a disidratazione,
convulsioni, paralisi muscolare, crescita ridotta e generale
intorpidimento. In generale, gli esseri umani hanno bisogno di circa 300
mg di ipoclorito di sodio al giorno per garantire un livello di sodio
bilanciato. Le persone soggette a diarrea ed ad altre malattie che
aumentano la richiesta di sodio a livelli superiori al normale.
L'assunzione di sale da cucina da parte di un adulto è di media 9 g al
giorno, che si traduce in 4 g di sodio. Alle persone con problemi al
cuore ed ai reni si raccomanda una dieta povera di sodio. Una soluzione
contenente sale da cucina veniva usata per provocare il vomito in
passato. La soda caustica può profondamente interessare i tessuti.
Quali tecnologie per la depurazione dell'acqua possono essere
applicate per rimuovere il sodio dall'acqua?
Per rimuovere il cloruro di sodio dall'acqua si
possono usare osmosi inversa, elettrodialisi, tecnologie di
distillazione o scambio ionico. L'osmosi inversa è il sistema più
economico se si considerano le richieste di sodi e manodopera.
Il sodio è usato nella depurazione dell'acqua, può servire da
contro-ione per calcio e magnesio negli addolcitori per acqua. La soda
caustica ed il sodio percarbonato sono usati per neutralizzare gli
acidi. Il sodio bisolfito (NaHSO3)
è usato come riduttore per agenti chimici fortemente ossidanti, il
solfato di sodio
(Na2S)
per la precipitazione di metalli complessati.
Bibiliografia e
altri elementi e loro interazione con l'acqua
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