Elsodio es unelemento químico de símboloNa (iniciales del latínnatrium, y este su vez del árabenatron, «sosa cáustica») con número atómico11 que fue descubierto en 1807. Es un metalalcalino blando, untuoso, de color plateado, muy abundante en la naturaleza, encontrándose en lasal marina. Es muy reactivo, arde con llama amarilla, se oxida en presencia deoxígeno y reacciona violentamente con elagua.
El sodio está presente en grandes cantidades en el océano en formaiónica. También es un componente de muchos minerales y un elemento esencial para la vida.
El sodio es unelemento esencial para todos los animales y algunas plantas. Los iones de sodio son el principal catión en ellíquido extracelular (LEC) y, como tal, son el principal contribuyente a lapresión osmótica del LEC y al volumen del compartimento del LEC. La pérdida de agua del compartimento ECF aumenta la concentración de sodio, una condición denominadahipernatremia. La pérdida de agua y sodio del compartimento ECF disminuye el tamaño de dicho compartimento, condición denominadahipovolemia del ECF.
Mediante labomba de sodio-potasio, las células humanas vivas bombean tres iones de sodio fuera de la célula a cambio de dos iones de potasio bombeados hacia dentro; comparando las concentraciones de iones a través de la membrana celular, de dentro a fuera, elpotasio mide aproximadamente 40:1, y el sodio, aproximadamente 1:10. En lascélulas nerviosas, lacarga eléctrica a través de la membrana celular permite la transmisión del impulso nervioso -unpotencial de acción- cuando la carga se disipa; el sodio desempeña un papel clave en esa actividad.
Al igual que otros metales alcalinos, el sodio es un metal blando, ligero y de color plateado que no se encuentra libre en la naturaleza. El sodio flota en el agua descomponiéndola, desprendiendohidrógeno y formando unhidróxido. En las condiciones apropiadas reacciona espontáneamente en el agua. Normalmente no arde en contacto con el aire por debajo de40 °C.
El sodio metálico se emplea en síntesis orgánica como agente reductor. Es además componente del cloruro de sodio necesario para la vida. Otros usos son:
En la fabricación de desodorantes (en combinación conácidos grasos).
En la purificación de metales fundidos.
La aleación NaK, es un material empleado para la transferencia de calor además de desecante para disolventes orgánicos y como reductor. A temperatura ambiente es líquida. El sodio también se emplea como refrigerante.
Aleado conplomo se emplea en la fabricación de aditivos antidetonantes para las gasolinas.
Los óxidos Na2O generados por combustión controlada con oxígeno se utilizan para intercambiar el dióxido de carbono por oxígeno y regenerar así el aire en espacios cerrados (p. ej. en submarinos).
El sodio metálico también se emplea en los laboratorios en la desecación de disolventes.[1]
Elcatión sodio (Na+) tiene un papel fundamental en elmetabolismocelular, por ejemplo, en la transmisión deimpulso nervioso (mediante el mecanismo debomba de sodio-potasio). Mantiene el volumen y la osmolaridad. Participa, además del impulso nervioso, en la contracción muscular, elequilibrio ácido-base y la absorción de nutrientes por las membranas.[2]
El sodio (delitalianosoda, «sosa») conocido en diversos compuestos, fue aislado en 1807 porHumphry Davy por medio de laelectrólisis de lasosa cáustica. En laEuropamedieval se empleaba como remedio para lamigraña un compuesto de sodio denominado:sodanum. El símbolo del sodio (Na) proviene de natrón (onatrium, delgriegonítron), nombre que recibía antiguamente el carbonato sódico.
El sodio es relativamente abundante en lasestrellas, detectándose su presencia a través de lalínea D delespectro solar, situada aproximadamente en el amarillo. La corteza terrestre contiene aproximadamente un 2,6 % de sodio, lo que lo convierte en el sexto elemento más abundante, y el más abundante de losmetales alcalinos.
Actualmente se obtiene por electrólisis de cloruro sódico fundido (proceso Downs), procedimiento más económico que el anteriormente usado, laelectrólisis del hidróxido de sodio (proceso Castner-Kellner). Es el metal alcalino más barato. Hoy en día se produce principalmente por las compañías Métaux Spéciaux, en Pomblière St Marcel, Francia, y por Chemours, enNiagara Falls, Estados Unidos.
El compuesto más abundante de sodio es el cloruro sódico o sal común, aunque también se encuentra presente en diversos minerales comohalita yzeolitas, etc.
Los compuestos de sodio de mayor importancia industrial son:
Sal común (NaCl), su uso sirve para dar sabor a alimentos y se libera diluido en agua cuando el cuerpo humano lo libera por la termorregulación del cuerpo.
Hidróxido de sodio (NaOH), más conocido como sosa o soda cáustica, es una base muy fuerte y corrosiva usada en productos destinados a la limpieza de desagües y al desengrase de hornos, así como a la fabricación de jabones debido a lasaponificación de los ácidos grasos. Cuando se disuelve en agua produce una reacción muy exotérmica (-42,9 kJ/mol). Su poder corrosivo hace de la sosa cáustica un compuesto letal para los tejidos vivos y los compuestos orgánicos, e incluso puede atacar al vidrio en caso de que el contacto sea permanente. En presencia deldióxido de carbono atmosférico produce carbonato de sodio, por lo que sus soluciones son poco estables.
Eritorbato de sodio (C6H7NaO6), utilizado en carnes de todo tipo y bebidas no alcohólicas como preservante. Mutágeno para el ser humano y letal para algunos ecosistemas acuáticos.
Tripolifosfato de sodio (Na5P3O10), componente fundamental de los jabones, de detergentes y de productos diferentes para dulcificar las aguas duras. Usado también en alimentos.
El sodio se absorbe en humanos, de manera fácil desde el intestino delgado y de allí es llevado a los riñones, en donde se infiltra y regresa a la sangre para mantener los niveles apropiados. La cantidad absorbida es proporcional a la consumida. Alrededor del 90-95 % de la pérdida normal del sodio es a través de la orina y el resto en las heces y el sudor. Se considera que lo normal de la cantidad de sodio excretada es igual a la cantidad ingerida. La secreción de sodio se mantiene por un mecanismo que involucra a los riñones (tasa de filtración glomerular, sistema renina-angiotensina), el sistema nervioso simpático, la circulación de catecolaminas y la presión sanguínea[3]
Elcatión sodio (Na+) tiene un papel fundamental en elmetabolismo celular, por ejemplo, en la transmisión delimpulso nervioso (mediante el mecanismo debomba de sodio-potasio). Mantiene el volumen y la osmolaridad. Participa, además del impulso nervioso, en lacontracción muscular, el equilibrio ácido-base y la absorción de nutrientes por las células.
Laconcentración plasmática de sodio es, en condiciones normales, de 135-145 mmol/L. El aumento de sodio en lasangre se conoce como hipernatremia y su disminución como hiponatremia. Como el catión (ion positivo) predominante dellíquido extracelular de los fluidos animales y en humanos, la célula utiliza al sodio como una herramienta para la regulación del tamaño de dicho compartimiento así como del volumen del plasma.[3] Estos fluidos, como el plasma sanguíneo y fluidos extracelulares en otros tejidos bañan las células y realizan funciones de transporte denutrientes y sustancias de desecho en el organismo. Aunque el sistema para mantener el óptimo balance de sal yagua en elcuerpo es complejo, una de las principales maneras que el organismo mantiene este balance es a través deosmoreceptores ubicados en elhipotálamo, y su acción posterior sobre la hipófisis para la producción de vasopresina. Cuando los niveles de sodio en la sangre aumentan, los receptores de la sed (osmoreceptores) estimulan la sensación desed. Cuando los niveles de sodio en la sangre son bajos, la excreción de sodio a través de laorina disminuye.[3]
La pérdida relativa de agua podría causar que las concentraciones de sodio lleguen a ser más altas de lo normal, un trastorno llamadohipernatremia, que resulta en una sed extraordinaria. Contrariamente, un exceso de agua corporal por mayor ingesta resultará en menor concentración de sodio en el plasma, conocido como hiponatremia, un trastorno captado por el hipotálamo a través de sus osmoreceptores, causando una disminución de la secreción de la hormonavasopresina dela glándula pituitaria posterior o hipófisis; esto conduce a una pérdida de agua a través de la orina, lo cual actúa para restaurar las concentraciones de sodio en el plasma hasta niveles normales.
Personas severamente deshidratadas, como las rescatadas del océano o en situaciones de supervivencia en desiertos, usualmente tienen altas concentraciones de sodio sanguíneo. Esto debe ser cuidadosamente y lentamente retornado a la normalidad, ya que una corrección demasiado rápida de la hipernatremia puede resultar en daño cerebral con edema celular, ya que el agua se mueve rápidamente hacia el interior de las células con un alto contenido osmolar.
Debido a que el sistema osmoreceptor/hipotálamo, ordinariamente trabaja bien sea para causar la ingesta de líquidos o la eliminación del mismo (orina), para restaurar las concentraciones de sodio a lo normal, este sistema puede ser usado en el tratamiento médico para regular el contenido del fluido corporal total, principalmente para controlar el contenido de sodio corporal. Por esto, cuando unadroga potencialmentediurética es suministrada puede causar que los riñones excreten sodio, el efecto es acompañado por una excreción de agua corporal. Esto sucede porque el riñón es incapaz de retener eficientemente agua mientras excreta grandes cantidades de sodio. Adicionalmente, después de la excreción de sodio, el sistemaosmorreceptor puede captar bajas concentraciones de sodio en la sangre y luego dirigir las perdidas urinarias de agua para corregir la hiponatremia.
Además de esta función importante, el sodio juega un importante papel en diversos procesos fisiológicos del organismo humano. Las células animales excitables, por ejemplo, permiten la entrada de sodio a su interior para causar la despolarización de la membrana celular. Un ejemplo de esto es la señal de transducción en el sistema nervioso central del humano, el cual depende del movimiento del sodio a través de la membrana celular en todos los nervios. Algunas neurotoxinas potentes, como las batraciotoxinas, incrementan la permeabilidad del sodio en la membrana celular de células nerviosas y musculares, causando una masiva e irreversible despolarización de las membranas, lo cual trae consecuencias potencialmente fatales al organismo. Sin embargo, las drogas con efectos más pequeños sobre el movimiento de sodio en los nervios pueden tener diversos efectos farmacológicos como efectos antidepresivos, entre otros.
Se considera hipernatremia cuando la concentración de sodio en plasma o sangre es mayor a145 meq/L. Las causas principales, se deben a una acción insuficiente de la hormona vasopresina o ADH (sea por déficit de producción enhipófisis o por falta de respuesta renal), a pérdidas excesivas de agua, y a un balance positivo de sal. El cuadro clínico, depende al igual que en la mayoría de los trastornos de electrolitos, de la magnitud y su forma de instauración. El síntoma predominante es la sed, que puede acompañarse de poliuria (aumento en el volumen de orina), diarrea y sudoración. La presencia de trastornos neurológicos, aparecen con valores por encima de160 meq/L, que pueden caracterizarse por irritabilidad muscular, alteraciones del nivel de consciencia, coma e incluso convulsiones.[4]
Se considera hiponatremia cuando la concentración de sodio enplasma es menor a135 meq/L. Las causas principales incluyen: pérdidas grandes de sodio (por uso de diuréticos, diuresis osmótica o perdida de solutos a través de la orina que arrastranagua y sodio, enfermedades renales que aumenten la pérdida de sodio urinario.) aumento de la ingesta o aporte de agua al organismo, lo que causa aumento del agua a nivel extracelular. Entre los síntomas más comunes están, náuseas, vómitos, calambres musculares, alteraciones visuales, cefalea, letargia. Convulsiones y coma. Se considera que una disminución en la concentración de sodio por debajo de125 meq/L es potencialmente fatal para el organismo humano.[4]
La mayor fuente de sodio es el cloruro de sodio (la sal común), del cual el sodio constituye el 40 %. Sin embargo, todos los alimentos contienen sodio en forma natural, siendo más predominante la concentración en alimentos de origen animal que vegetal. Aproximadamente 3gramos de sodio están contenidos en los alimentos que se consumen diariamente, sin la adición de cloruro de sodio o sal común, esto es importante considerarlo en pacientes que tengan una restricción o disminución en la ingesta de sal diaria (pacientes nefrópatas, diabéticos,hipertensos). El requerimiento de sodio es de500 mg/día aproximadamente.[5] La mayoría de las personas consumen más sodio que el que fisiológicamente necesitan. Para ciertas personas con presión arterial sensible al sodio, esta cantidad extra puede causar efectos negativos sobre la salud.
Fotografía de una explosión de sodio en contacto conagua.
En forma metálica el sodio es explosivo en agua y con muchos otros elementos. El metal debe manipularse siempre cuidadosamente y almacenarse en atmósfera inerte, generalmente de argón evitando el contacto con el agua y otras sustancias con las que el sodio reacciona, como el oxígeno:
2Na + 2H2O ----------> 2NaOH + H2(g)+ Energía
La explosión del sodio con el agua es debida a la generación de hidrógeno en esta y con la consecuente energía liberada por la reacción exergónica se pueden producir explosiones del hidrógeno generado. Por lo tanto se debe tener mucho cuidado, trabajar con precaución y con los elementos necesarios para protegerse de sus reacciones químicas.
↑Leclercq, Catherine; Strazzullo, Pasquale (1 de marzo de 2014).«Sodium».Advances in Nutrition(en inglés)5 (2): 188-190.ISSN2161-8313.doi:10.3945/an.113.005215. Consultado el 19 de marzo de 2019.
↑abcS. Mahan, K. Escott (1996).Nutrición y Dietoterapia de Krause.
↑abCinza Sanjuro, Sergio; Enrique Nieto Pol (2005).Hipernatremia. Hiponatermia. Guías clínicas.
↑DIANE Publishing (ed.).Implementing recommendations for dietary salt reduction: Where are we?.ISBN1428929096.
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