Neki je mladi profesor kemije pripremao pokus koji će prikazati učenicima te je... Ne, ne znam što je napravio, ne znam je li uzeo previše natrija, je li ulio vodu na natrij umjesto da je komadić natrija ubacio u čašu s mnogo vode (da bi se mogao hladiti), no nakon toga što je napravio čuo se gromoglasan buum, potom je prema stropu suknuo žuti plamen, a kemijski se kabinet ispunio bijelim dimom. Odmah je otvorio sve prozore te uklonio sve tragove svoga krivodjela. Ništa mu to nije pomoglo, jer je njegov stariji kolega odmah shvatio što je na stvari. Uzeo je špatulu te sa zastora sastrugao prašinu. Prašinu je otopio u malo vode u epruveti. Potom je umočio željeznu žicu u otopinu i unio je u plamen Bunsenova plamenika. Plamen je požutio. Potom je u otopinu kapnuo tri kapi bezbojne otopine fenolftaleina. Ona je pocrvenjela. S tim se nalazom uputio ravnatelju. „Niste trebali tako“, kaže ravnatelj, a on njemu: „Baš tako!“

Sa stajališta forenzike nema se starijem profesoru ništa prigovoriti, osim da je trebao uzeti više uzoraka. No, da počnemo redom. Prvi pokus je pokazao da u prašini sa zastora ima natrija, jer natrijeve soli boje plamen žuto. Drugi je pokus pokazao da je ono što se nalazi na zastoru lužnato, jer lužine mijenjaju boju fenolftaleina iz bezbojne u crvenu. Zaključak: na zastorima se nalazila natrijeva lužina (NaOH), a ona nije mogla potjecati ni od čega drugog nego od reakcije natrija s vodom, jer – koliko znamo – nitko ne pere zastore u lužini i još ih nakon pranja ne ispere.

Metali reagiraju s kiselinama uz razvijanje vodika, to se zna. No da je i voda kiselina, to se ne zna. Ne zna se, jer su svi kemijski spojevi koje smatramo kiselinama jače kiseline od vode. Voda međutim disocira kao i sve druge kiseline, a s metalima gradi soli, a to su oksidi i hidroksidi (voda = kisikovodična kiselina). S metalima općenito slabo reagira (tek pri povišenoj temperaturi), ali s natrijem (i drugim alkalijskim metalima) reagira burno, uz razvijanje vodika, razumije se. Reakcija vode s natrijem (2 Na + 2 H₂O → 2 NaOH + H₂) daje vodik i natrijev hidroksid. Prvi se pomiješao sa zrakom i stvorio eksplozivu smjesu, drugi se raspršio u zraku u obliku sitnih čestica, čestica bijelog dima. No to nije bila jedina reakcija u tom neželjenom pokusu. Gorenjem natrija (žuti plamen) nastao je natrijev oksid (Na₂O) koji je vjerojatno u reakciji s vlagom u zraku prešao u NaOH. Natrijev hidroksid je najvjerojatnije reagirao sa CO₂ iz zraka i prešao u sodu, natrijev karbonat, Na₂CO₃. To mnogo ne mijenja na stvari jer je i otopina natrijeva karbonata u vodi lužnata (zbog hidrolize). Tako smo eto upoznali najvažnije natrijeve spojeve, osim kuhinjske soli (NaCl) koju ne treba predstavljati jer je svi poznaju. Poznata je dakako još od kamenog doba, no ni poznanstvo čovjeka sa sodom nije mnogo kasnijeg datuma.

Riječ je o tome da se u Egiptu nalazi oaza i isušeno slano jezero Wadi al Natrun u kojem se nalazi prirodna soda. (Iz imena tog isušenog  jezera izvedene su riječi natron, trona, natrij i mnoge druge.) U isušenom se jezeru ne nalazi međutim čista soda (natrijev karbonat) nego mineral koji se zove trona. Ona se sastoji, da tako kažemo, od jednakih množinskih udjela natrijeva karbonata i hidrogenkarbonata te kristalizacijske vode. Formula mu je Na₂CO₃·NaHCO₃·2H₂O ili, napisano na suvremen način, Na₃H(CO₃)₂·2H₂O. Tronu su upotrebljavali Egipćani za mumificiranje, naime za sušenje tijela pokojnika prije balzamiranja. Ugrije li se trona, izgubit će kristalizacijsku vodu (pri oko 120 ^oC), a pri 170 ^oC od natrijeva hidrogenkarbonata, NaHCO₃ (sode bikarbone), nastat će natrijev karbonat, Na₂CO₃, uz gubitak vode i ugljikova dioksida.

Plinije piše da je čovjek otkrio kako praviti  staklo kada su fenički trgovci htjeli zanoćiti na pustinjskoj obali, pa su, nemajući kamenja, od komada trone kojom su trgovali napravili ognjište. Kad se vatra ugasila, vidjeli su oko trone zrnaca stakla. Ali to je samo legenda. Iako se taljenjem sode i kremenog pijeska dobiva staklo, temperatura ognjišta daleko je preniska da bi došlo do reakcije natrijeva karbonata i silicijeva dioksida, a osim toga treba dodati kalcij, u obliku kalcijeva karbonata ili oksida (živog vapna). Priča ne odgovara ni povijesnim činjenicama jer su u Siriji znali izrađivati staklo mnogo prije nego što se zbio navodni događaj.

Plinijeva lakovjernost ne umanjuje međutim važnost sode u proizvodnji stakla. Potreba za sodom bila je tako velika da je u 19. stoljeću Francuska akademija znanosti raspisala nagradu za njezino dobivanje. Nagradu je dobio Nicolas Leblanc jer je uspio proizvesti sodu žarenjem natrijeva sulfata, vapnenca i ugljena. Bio je to tegoban te za čovjeka i okoliš poguban postupak jer se pri proizvodnji natrijeva sulfata oslobađao klorovodik (kojeg su ispuštali u zrak!), a kao nusprodukt je nastajao kalcijev sulfid, CaS, od kojeg se na njegovom odlagalištu širio nesnosni smrad otrovnog sumporovodika. Sve se to podnosilo (jer nije bilo boljega) dok se nije usavršio tehnološki postupak, tj. regenerirala sumporna kiselina iz kalcijeva sulfida, a klorovodik iskoristio za dobivanje solne kiseline i klora. Danas se soda proizvodi Solvayevim postupkom, koji zahtijeva manji utrošak topline, jer mu temelj čini uvođenje CO₂ i amonijaka u otopinu soli. Osnovne sirovine za tehnološki postupak su sol i vapnenac, a kao nusprodukt nastaje bezopasni kalcijev klorid, CaCl₂. Ta se sol mogla iskoristiti za sušenje zraka i plinova, a njome se danas posipaju ceste jer bolje od soli sprječava zaleđivanje.

Za sol, sodu i tronu ljudi su znali od pamtivijeka, no ne i za natrij. Natrij ima toliko velik afinitet prema kisiku da ga je nije moguće od njega odvojiti ugljikom, a to znači da se natrij ne može dobiti staljivanjem rude s ugljenom poput željeza, bakra ili olova. Možda se može dobiti elektrolizom? To je pokušao napraviti engleski kemičar Humphrey Davy no nikako mu nije polazilo za rukom da dobije natrij i kalij elektrolizom otopina njihovih soli, jer se na katodi izlučivao vodik. Na kraju se dosjetio, 1807. godine, da elektrolizira taline njihovih hidroksida. „Potaša (potash, KOH) se pokazala kao vodič najvećeg stupnja“, pisao je, „i sve dok je kontakt održavan, na negativnoj se žici pokazivala svjetlost najvećeg intenziteta, te se plameni stup za kojeg se činilo da pripada zapaljivoj tvari, dizao od točke dodira“. Očito je na negativnoj elektodi (katodi) dobio kalij koji se zapalio, poput natrija nesretnog kemičara s početka ove priče. Kad bi samo kemičari danas tako pisali o svojim otkrićima! Poslije je na jednak način dobio natrij.

Danas se natrij tako ne dobiva, pa ipak se dobiva! Ne elektrolizira se talina natrijeva hidroksida nego talina natrijeva klorida, pri čemu se na katodi izlučuje natrij, a na anodi klor. Takav je pokus mogao napraviti i Davy, reći će čitatelj, nije mu se trebalo mučiti s natrijevim hidroksidom. Problem je međutim visoko talište natrijeva klorida (804 ^oC), koje je mnogo više od tališta natrijeva hidroksida (314 ^oC). Ni danas nije lako postići temperaturu pri kojoj se tali NaCl, pa mu se stoga dodaje kalcijev klorid kako bi se talište snizilo na 500–600 ^oC. No natrij se može dobiti i elektrolizom otopina njegovih soli.

Čini se nemoguće, a ipak je moguće. Treba samo napraviti katodu od žive, pa će se na njoj izlučen natrij – umjesto da reagira s vodom – legirati sa živom. Nastat će natrijev amalgam, pa kad se otpari živa zaostat će elementarni natrij. Ili se natrijev amalgam može mućkati s vodom pa dobiti natrijevu lužinu. Na temelju natrij-amalgamske elektrode može se napraviti galvanski članak, natrijeva baterija na punjenje – no samo u mašti Julesa Vernea: njegov su Nautlius pokretale upravo takve baterije.

Nenad Raos, rođen u Zagrebu 1951., je kemičar, znanstveni savjetnik u trajnome zvanju, sada u mirovini. Bio je pročelnik Sekcije za izobrazbu Hrvatskog kemijskog društva, glavni urednik časopisa Priroda i urednik rubrike Kemija u nastavi u časopisu Kemija u industriji. Još od studentskih dana bavi se popularizacijom znanosti. Piše za časopis Čovjek i svemir, te mrežne stranice Panopticum i, naravno, Bug-online. Autor je 16 znanstveno-popularnih knjiga, od kojih treba izdvojiti „Kemijski leksikon u stripu“, „Metali života – metali smrti“ te „Kemičar u kući – kemija svakodnevnog života“.