元素周期表中,钠是吃苦耐劳、坚实可靠的元素。它几乎无所不在,从体内的神经到核反应堆。它看起来平平无奇,却能适应并出色扮演很多不同的角色,而且还非常自然,这足以让它闻名天下。钠的特殊才能就是在不引人注目的情况下几乎无处不在。它参与了许多重要的过程,但很少站上中心舞台——就像相声里的捧哏,很少直接传递笑点,却是抖包袱的必要条件。
钠总是满怀热情地与其他元素通力合作,这是它的优点。以烘焙蛋糕为例,将小苏打(碳酸氢钠)添加到海绵蛋糕里。在烘烤过程中,微小的气泡从碳酸盐部分释放出来。在这个过程中,钠只是提供了一种将制造气泡的成分引入混合物的便利方式。这要归功于钠盐,碳酸氢钠是一种钠盐,你撒在薯条上的食盐也是。
钠的每个原子都渴望失去最外层的一个电子,这样它最外层就留下了一套完整的电子层。少了一个电子,钠就变成了带正电的钠离子(Na+)。它所释放出的电子也不会四处闲逛、无人问津,总有大量的其他元素愿意抢占它多余的电子来填补它们自己外层的空隙。氯就是这样一种元素,它利用钠不需要的电子形成氯离子(Cl-)。正负电荷的吸引使钠离子和氯离子在晶体中结合在一起,这种晶格就像一个巨大的、规则的三维网格里不断循环交替的砖块。食盐就是这样构成的。
有一点经常令人困惑,“盐”这个词也指任何具有明显的正负离子成分的分子。盐,尤其是钠盐,其特性在我们的日常生活中非常有意义。首先,它们是固体,便于储存,还易溶于水,让正电荷和负电荷均匀分布在水里。食盐是我们用来调味或保存食物的物质。钠离子和氯离子在我们体内被分离开来,各自发挥作用。在钠离子这半边,它会与钾离子形成另一种伙伴关系,这是一个非常重要的双重作用,让我们活力满满。
钠和钾在元素周期表里来自同一家族——碱金属。它们虽是兄弟元素,却也存在一定的差异,正是这种差异对于人体来说特别重要。它们在神经细胞内外跳着协调的舞蹈,产生电脉冲,发送信号并在全身传递信息,使我们的身体机能保持平稳。
包围着神经细胞的细胞膜上存在着一系列的通道,只允许特定的元素和分子进出。钾离子有钾离子通道,钠离子有钠离子通道。两者之间存在着细微差别,这样可以防止元素“误入歧途”。当钾离子进入细胞内时,钠离子在通道关闭之前被推出细胞外。这种化学分离使细胞内部略带负电,外部略带正电,就像电池的正负极一样[1]。
当通道打开时,钠离子涌入细胞,钾离子逸出细胞,产生的电脉冲在整个神经细胞内传导,就像“墨西哥人浪”[2]一样。如果我们的饮食中没有足够的钠,情况就会非常不妙,好在我们的大脑会引导我们,让我们追寻有咸味的食物,以确保身体得到足够的钠元素。
虽然钠盐在我们日常生活中很常见,但钠作为单质却不太为人所知。这是因为它直到1807年才被发现,人们才得见其真身。钠很少进行独奏演出,它更喜欢与其他元素合作,自己身居幕后,而让别人位于聚光灯下。例如,在核反应堆内部,放射性元素发生核裂变,释放出大量的热量。金属钠充当反应堆堆芯和水之间的导热介质,让水沸腾后驱动发电机,为我们提供电力。钠的重量轻,熔点低,导热能力强,非常适合这项任务。和往常一样,它仍默默做着重要但不引人注目的事情。钠甘于平凡,它的这种平凡是世界运转的动力。
[1] 钠钾泵将3个钠离子移出,并移入2个钾离子,因此总共从细胞内去除了一个正电荷。
[2] 1986年墨西哥世界杯上,观众们依次站起,在整个观众席上制造“人浪”的效果,这后来被称为Mexican wave,即“墨西哥人浪”。