O sódio é um metal mole, menos denso que a água, que possui baixo ponto de fusão (98 ^oC), perde o brilho em segundos quando é exposto ao ar, e reage vigorosamente em contato com a água [1]. Ele faz parte do Grupo 1 da Tabela Periódica. Seu número atômico é 11 e seu símbolo químico é Na, que deriva da palavra natrão, um composto à base de sódio originário do Antigo Egito [2].

Quando isolado em sua forma metálica, de cor branca e prateada, o sódio torna-se um elemento extremamente reativo; oxida imediatamente ao entrar em contato com o ar e produz gás hidrogênio e uma violenta explosão se em contato com a água. O Grupo 1 da tabela periódica inclui os metais alcalinos, que são altamente reativos [2]. Jogar sódio puro em um lago causaria uma forte explosão e, provavelmente, um sério acidente [8].

O sódio é encontrado na natureza apenas em compostos (na forma de cátion Na+) e nunca como um elemento isolado [2]. Esses compostos são conhecidos desde a antiguidade, e são essenciais à vida [4]. O composto mais comum do sódio é o cloreto de sódio, NaCl, ou sal de cozinha, que dá sabor aos alimentos [2].

O sódio é muito abundante no planeta, correspondendo a algo em torno de 2,6% da crosta terrestre [2], sendo as maiores reservas nos oceanos [1]. O sal é obtido de três maneiras: pela evaporação solar da água do mar ou de lagos salgados (sal marinho); pela mineração do sal-gema (NaCl), também denominado halita; e a partir da mineração de antigos lagos salgados que secaram e se encontram no subsolo. Vastos depósitos de sais de sódio existem em formas relativamente puras em todos os continentes. Os depósitos abaixo da superfície podem ser minerados na forma convencional ou pela injeção de água no subsolo para dissolver o sal-gema, que depois é bombeado para fora como uma salmoura saturada [3]. O carbonato de sódio é uma importante matéria-prima para a indústria química de base, e pode ser obtido de vários minerais. A trona, abundante nos Estados Unidos, é o mais importante desses minerais [13].

Assista ao vídeo produzido pela Universidade de Nottingham, no Reino Unido:

O sulfato de sódio é utilizado na fabricação de papel e de detergentes domésticos; o hidrogenossulfato de sódio é empregado na fabricação de produtos de limpeza, louça sanitária e na limpeza industrial; o hidrogenossulfito de sódio é uma das mais importantes substâncias químicas nas indústrias de tingimento e de impressão; já os silicatos de sódio são utilizados na produção de catalisadores à base de sílica e de sílica-gel e utilizados na fabricação de sabões e detergentes, pigmentos, adesivos, limpeza de metais e tratamento de água e de papel [11].

Outras aplicações do sódio e de seus compostos são alguns tipos de lâmpadas de iluminação pública a vapor de metal, que produzem uma característica cor amarela; o hidrogenocarbonato de sódio, também conhecido como bicarbonato de sódio, usado na culinária como fermento [3] e a soda cáustica (NaOH)³, utilizada para limpezas profundas e na desobstrução de canos. O cloreto de sódio também é utilizado para a remoção de gelo em rodovias [3].

Baterias de sódio – No Brasil pesquisadores testam o uso do sódio em baterias para automóveis e ônibus elétricos há mais de dez anos. As pesquisas são realizadas no Centro de Competências em Energias Renováveis da Fundação Parque Tecnológico de Itaipu, no Paraná, com apoio da Finep, Financiadora de Estudos e Projetos e de Itaipu Binacional. Lá foram desenvolvidas baterias de sódio níquel (Na-NiCl₂) também conhecidas como baterias Zebra, que utilizam um material cerâmico como eletrólito sólido com elevada condutividade específica aos íons de sódio. As vantagens desta tecnologia são a alta densidade energética, elevada vida útil e baixo custo [6].

As baterias de sódio níquel já são utilizadas experimentalmente em veículos elétricos e híbridos pesados, como o ônibus híbrido, que utiliza 6 baterias sódio níquel. Essas baterias fornecem energia para a propulsão junto com um motor a etanol. As baterias são seguras para uso veicular, com baixo risco de explosão [6].

História

As primeiras referências sobre a extração de sal a partir da água do mar são da China, durante a dinastia do Imperador Huang, 2.500 a.C. O sal era obtido da mesma forma que as salinas da África, América do Sul e Oceania, consistindo em represar a água do mar em diques de argila e aguardar a precipitação de sal, com predominância de NaCl e alto conteúdo de sais de cálcio, magnésio e outras substâncias [10].

O sal serviu como objeto de culto e como meio de troca; no Tibete e na Mongólia usavam-se torrões de sal como dinheiro, e nos países do Oriente cobravam-se altos impostos sobre ele [11]. Desde a antiguidade, o sal é usado na culinária, enquanto o carbonato de sódio é usado na base da fabricação de vidro [5].

Na Europa medieval, o carbonato de sódio era usado para curar dores de cabeça e assim ganhou o nome de sodanum, do árabe suda. A composição do sódio vinha sendo estudada há muito pelos químicos antigos e foi essa terminologia de origem árabe que inspirou o químico inglês Humphry Davy a dar o nome de sódio ao elemento que ele conseguiu isolar, ao passar uma corrente elétrica pela soda cáustica, ou hidróxido de sódio, na ausência de água, em outubro de 1807. Este processo é conhecido como eletrólise e, por meio dele, Davy conseguiu isolar outros elementos além do sódio, como o potássio, cálcio, magnésio e bário [2].

Hoje o sódio ainda é obtido por eletrólise, mas a partir do cloreto de sódio fundido e dos sais de cloreto de cálcio e bário para diminuir o ponto de fusão do NaCl no chamado processo Downs.

Referências

[1] – Sódio. Table of elements, Royal Society of Chemistry. Disponível em https://www.rsc.org/periodic-table/. Acesso em 16/11/2021.

[2] – Read, D., Chemistry in its element: sodium. Disponível em https://www.rsc.org/periodic-table/element/11/sodium. Acesso em 16/11/2021.

[3] – Weller, M.; Overton, T.; Rourke, J.; Armstrong, F. Química Inorgânica, 6. ed, Porto Alegre, Bookman, 2017.

[4] – Greenwood, N; Earnshawa, A.; Chemistry of the Elements, 2. ed., Butterworth Heinemann, 1997.

[5] – Royal Society of Chemistry. Sodium. John Emsley. Disponível em https://edu.rsc.org/elements/sodium/2000032.article. Acesso em 16/11/2021.

[6] – Itaipu Binacional. Armazenamento de energia através de baterias. Disponível em https://www.pti.org.br/energias-renovaveis/. Acesso em 14/01/2022.

[7] – Tecnologia proporciona autonomia de energia elétrica para residências e locais afastados. Disponível em https://www.pti.org.br/sap-movel-tecnologia-proporciona-autonomia-de-energia-eletrica-para-residencias-e-locais-afastados/. Acesso em 12/01/2022.

[8] – Gray, T.; Os Elementos – Uma exploração visual dos átomos conhecidos no universo. 1.ed. Ed. Edgard Blucher.2011

[9] – Mineral Commodity Summaries. January 2021. Salt. U.S. Geological Survey. Disponível em https://pubs.usgs.gov/periodicals/mcs2021/mcs2021-salt.pdf. Acesso em 16/11/2021.

[10] – COSTA, D. et al. Breve revisão sobre a evolução histórica da atividade salineira no estado do Rio Grande do Norte (Brasil). Disponível em https://doi.org/10.1590/S1982-45132013000100003. Acesso em 17/11/2021.

[11] – Shreve, R., Brink Jr. Indústrias de Processos Químicos, 4. Ed.,1980 Ed. Guanabara Dois.

[12] – Kent, J.; Kent and Riegel’s Handbook of Industrial Chemistry and Biotechnology. Vol.2. 11th ed. Springer, 2007.

[13] – Velho, J. Mineralogia industrial – Princípios e aplicações. Ed. Lidel, 2005.