소듐 Na

발견의 역사

소듐 화합물은 수천 년 전부터 알려져 있었다. 고대 이집트인은 마른 호수 바닥에서 탄산소듐과 탄산수소소듐이 섞인 천연 광물 나트론을 모아 세척과 미라 제작에 썼다. 소금은 고대 세계 곳곳에서 거래되고 세금이 매겨졌으며 음식을 보존하는 데 쓰였다. 그러나 화학자들은 이 화합물을 더 쪼개지 못했고, 소다 자체를 원소로 여기는 사람도 많았다.

1807년 영국의 화학자 험프리 데이비는 새로 발명된 전지인 볼타 전퇴로 녹인 수산화 소듐에 강한 전류를 흘렸다. 그러자 음극에서 반짝이는 금속 방울이 나타났다. 그는 불과 며칠 전 같은 방법으로 포타슘을 분리한 참이었다. 두 발견은 다른 어떤 방법으로도 쪼개지지 않던 화합물을 전기 분해로 나눌 수 있음을 보여 주었다.

이름의 유래

데이비는 이 금속을 원료였던 소다(soda)의 이름을 따서 sodium이라 불렀다. 원소 기호 Na는 독일어권에서 쓰던 라틴어 이름 natrium에서 왔으며, 이는 나트론에서 유래했다. 한국에서는 독일어식 이름 '나트륨'을 오래 썼으나, 대한화학회가 영어식 '소듐'을 공식 이름으로 정했다. 영양 성분표 등 일상에서는 지금도 '나트륨'이라는 표기가 널리 쓰인다.

주요 용도

• 화학 원료: 염화 소듐은 수산화 소듐과 염소의 원료로, 둘 다 생산량이 가장 많은 공업 화학 약품에 속한다.
• 유리·비누: 탄산소듐(소다회)은 유리와 세제의 주원료다.
• 식품: 소금은 간을 맞추고 음식을 보존하며, 탄산수소소듐은 베이킹소다다.
• 조명: 소듐등은 특유의 주황빛 노란색을 내며 한때 가로등으로 널리 쓰였다.
• 에너지: 액체 소듐은 일부 고속 원자로의 냉각재로 쓰이고, 리튬 이온 전지보다 저렴한 소듐 이온 전지가 개발되고 있다.
• 제설: 겨울철 도로에 뿌리는 제설용 소금으로 쓰인다.

동위원소

소듐의 안정 동위원소는 소듐-23 하나뿐이다. 방사성 동위원소 가운데 반감기 약 2.6년인 소듐-22는 양전자를 방출해 실험실용 양전자 선원과 교정 표준으로 쓰인다. 반감기 약 15시간인 소듐-24는 산업과 의학 연구의 추적자로 쓰인다. 고속로에서 냉각재로 쓰이는 소듐-23 일부는 중성자를 흡수해 소듐-24가 되므로 냉각재 계통을 차폐한다.

생활 속 원소

소듐 이온은 체액의 균형을 조절하고 세포막을 드나들며 신경 세포가 신호를 보내게 한다. 대부분의 사람은 필요보다 훨씬 많은 소듐을, 주로 가공식품을 통해 먹으며, 과다 섭취는 고혈압과 관련이 있다. 세계보건기구는 성인의 소듐 섭취를 하루 2 g 미만, 소금으로 약 5 g 미만으로 권장한다.

금속 소듐은 물과 격렬하게 반응해 불붙기 쉬운 수소를 내놓으므로 기름 속에 보관한다.