나트륨이온(Na⁺, sodium ion, Na-ion)은 1족의 원소 나트륨이 전자 1개를 잃고 +1 양이온으로 되는 것이다. 나트륨이온은 칼륨 이온과 함께 신경 내부에서 신호의 전달에 사용된다. 이러한 생리적인 메카니즘의 조절에 관여하는 세포내에서의 나트륨-칼륨 펌프는 물질대사에 매우 중요하다.
나트륨이온의 분석법[편집]
- 아세트산우라닐아연은 미산성 용액에서 형광성 우라닌, 아연 및 나트륨의 삼중 아세트산염의 녹황색 결정을 생성하므로 적외선을 투사하여 검출한다. 한계 농도 약 20ppm. 또 이 결정은 팔면체 단침정계의 복잡한 쌍결정이며, 현미경 분석을 할 수도 있다.
- 중량 분석 : 다음 표와 같은 각종 방법이 있다.
| 침전제
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칭량형
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건조 온도(적열)
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| 염산
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염산
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염산을 가하여 증발 건고. 400~750℃
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| 황산
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Na₂SO₄
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황산을 가하여 증발 건고. ＞750℃
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| 아세트산
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NaZn(UO₂)₃
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에탄올, 에테르, 아세톤으로 세정하고 실온 건조
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| 우라닐아연
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(C₂H₃O₂)₉·6H₂O, Na₂U₂O₇·2ZnU₂O₇
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360~670℃
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| 아세트산
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NaMg(UO₃)
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110℃
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| 우라닐마그네슘
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(C₂H₃O₂)₉·6H₂O, Na₂U₂O₇·2MgU₂O₇
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360~745℃
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| 아질산세슘＋
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Cs₉Na₆
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160~670℃
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| 아질산비스무트
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[Bi(NO₂)₆]₅
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- 용량 분석 : 아세트산우라닐아연으로 NaZn(UO₂)₃(C₂H₃O₂)₉ㆍ6H₂O를 침전시키고, 이것을 뜨거운 물 또는 산에 녹여, ⅰ) 우라늄을 용량 분석하거나 ⅱ) 아연을 EDTA로 적정하여(⇀ 아연 이온의 분석법) 간접적으로 정량한다.
- 광흡수 분석 : 아세트산우라닐 시약으로 NaMⅡ(UO₂)₃(C₂H₃O₂)₉ㆍ6H₂O(MⅡ는 2가 양이온)를 침전시키고, ⅰ) 침전 속의 우라늄을 과산화수소, 페로시안화물 등으로 비색하거나 ⅱ) MⅡ로서 니켈, 구리, 망간 등을 사용하여 침전 속의 이것들을 비색 정량함으로써 미량의 나트륨을 정량할 수가 있다.
- 불꽃 광도법 : 589mμ에 강한 휘선이 나타난다. 819mμ의 휘선은 약하지만 직선성이 좋은 검정선을 준다.
나트륨이온 배터리[편집]
나트륨이온 배터리는 양극재, 격막, 액체전해질, 음극재로 구성되며, 충전 시에는 양극에서 나트륨 이온이 음극으로 이동하고, 방전 시에는 음극에서 양극으로 나트륨 이온이 이동하는 역 반응이 진행된다. 나트륨이온 배터리의 평균전압은 약 3.0V를 나타낸다. 나트륨이온 배터리는 기존의 리튬이온 배터리를 대체하기 위해 개발 중인 2차전지이다. 소듐이온 전지라고도 한다. 나트륨이온이 주목받고 있는 이유는 리튬이온과 비슷한 화학적 성질이 있으면서도 해수에 녹아 있어 지구 상의 어느 곳에서나 생산할 수 있다는 장점이 크기 때문이다. 리튬이 지구 지표면에 0.005%만 존재하는 반면 나트륨은 그 500배 이상인 2.6% 존재하기 때문에 40% 저렴하다. 중국 최대 배터리 업체인 CATL이 2021년 7월 나트륨이온 배터리를 출시한다. 나트륨이온 배터리의 에너지밀도가 삼원계 배터리보다 낮아서 고급 모델에 채택될 수는 없지만, 저가 모델에 사용되는 등 리튬이온 배터리의 보조역할을 할 수 있을 것으로 분석된다.
참고자료[편집]
같이 보기[편집]
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