Struktura, lastnosti, uporaba, strupenost, natrijev klorid (NaCl)



The natrijev klorid, imenovana tudi skupna sol ali kuhinjska sol, je binarna anorganska sol natrijevega alkalijskega kovine in halogenskega klora. Je največja sestavina jedilne soli in njena mineralna oblika je znana kot halit. Njegova molekularna formula je NaCl in opisuje stehiometrično razmerje njenih ionov (Na+ Cl-) in ne diskretne molekule (Na-Cl)

Natrijev klorid je kristalinična bela trdna snov, ki nastane s kombinacijo natrijeve, srebrno bele kovine, ki burno reagira z vodo, in klorov element, strupeni, jedki, bledo zeleni plin..

Na zgornji sliki je prikazan del kristalov NaCl. Kako je mogoče, da sta dva elementa nevarna kot Na in Cl2, lahko nastane užitna sol? Prvič, kemijska enačba za njeno oblikovanje je:

2Na (s) + Cl2(g) => 2NaCl (s)

Odgovor je v naravi povezave v NaCl. Je ionska, lastnosti Na+ in Cl- diagonalno se razlikujejo od tistih njihovih nevtralnih atomov.

Natrij je bistveni element, vendar v svoji ionski obliki. Na+ je glavni zunajcelični kation s koncentracijo približno 140 mEq / lt, in skupaj s pripadajočimi anioni Cl \ t- in HCO3- (bikarbonat), so predvsem odgovorni za vrednost osmolarnosti in zunajceličnega volumna.

Poleg tega je Na+ je odgovoren za generiranje in prevajanje živčnih impulzov v nevronskih aksonih, kot tudi za sprožitev krčenja mišic.

NaCl se že od davnih časov uporablja za aromatiziranje hrane in ohranjanje mesa, zaradi svoje sposobnosti odstranjevanja bakterij in preprečevanja kvarjenja..

Prav tako je potrebna za proizvodnjo natrijevega hidroksida (NaOH) in molekularnega klora (Cl2), z reagiranjem NaCl z vodo pod hidrolizo:

2H2O (1) + 2 NaCl (s) => 2NaOH (ac) + Cl2(g) + H2(g)

V katodi (-) se akumulira H2 (g) in NaOH. Medtem se Cl kopiči na anodi (+)2 (g) Natrijev hidroksid se uporablja pri izdelavi mila in klora pri proizvodnji PVC plastike.

Indeks

  • 1 Struktura natrijevega klorida
    • 1.1 Enotna celica
  • 2 Lastnosti
    • 2.1 Molekularna formula
    • 2.2 Molekularna teža
    • 2.3 Fizični opis
    • 2.4 Barva
    • 2.5 Okus
    • 2.6 Vrelišče
    • 2.7 Tališče
    • 2.8 Topnost v vodi
    • 2.9 Topnost v organskih topilih
    • 2.10 Gostota 
    • 2.11 Parni tlak 
    • 2.12 Stabilnost
    • 2.13 Razgradnja
    • 2.14 Viskoznost
    • 2.15 Korozija
    • 2,16 pH
  • 3 Uporabe
    • 3.1 V hrani
    • 3.2 Industrijska uporaba
    • 3.3 Doma
    • 3.4 Druge uporabe
    • 3.5 Terapevtske uporabe
  • 4 Strupenost
    • 4.1 Zaužitje
    • 4.2 Draženje in fizični stik
  • 5 Reference

Struktura natrijevega klorida

Kompaktna kubična struktura natrijevega klorida je predstavljena na zgornji sliki. Voluminozne zelene krogle ustrezajo Cl anionom-, medtem ko je bela, na Na katione+. Upoštevajte, kako se kristal NaCl sestoji iz mreže ionov, razporejenih po elektrostatičnih interakcijah v razmerju 1: 1.

Čeprav so na sliki prikazane palice, vezi niso kovalentne, ampak ionske. Uporaba stolpcev je uporabna pri prikazovanju koordinacijske geometrije okoli iona. Na primer, v primeru NaCl vsak Na+ je obkrožen s šestimi Cl- (beli oktaeder) in vsak Cl- šestih Na+ (zeleni oktaeder).

Zato ima koordinacijo (6,6), katere številke kažejo, koliko sosedov obdaja vsak ion. Številka na desni prikazuje sosede Na+, medtem ko je na levi, Cl-.

Druge predstavitve izpustijo uporabo palic za osvetlitev oktaedernih lukenj, ki jih ima struktura, ki so posledica intersticijskega prostora med šestimi Cl anioni.- (ali Na kationi+) pakirano. Ta ureditev je opažena pri drugih mono (MX) ali poliatomskih anorganskih solih in se imenuje gem sol..

Enotna celica

Enotna celica kamene soli je kubična, toda katere kocke jo natančno predstavljajo na zgornji sliki? Oktaedri dajo odgovor. Oba pokrivata skupaj štiri kocke.

Te kocke imajo dele iona v svojih tockah, robovih in obrazih. Pozorno opazujemo ionski Na+ nahaja se v sredini in dvanajst na robovih. Ion na enem robu lahko delimo s štirimi kockami. Torej obstajajo 4 Na ioni+ (12 × 1/4 + 1 = 4).

Za Cl ione-, osem se nahaja v tockah in šestih v robovih. Ker ioni, razporejeni na tockah, delijo prostor z osmimi drugimi kockami, na robovih s šestimi imajo 4 Cl ione- (8 × 1/8 + 6 × 1/2 = 4).

Prejšnji rezultat razlagamo takole: v enoti celice NaCl so štiri Na katione+ in štiri Cl anione-; ki ustreza kemijski formuli (Na+ za vsak Cl-).

Lastnosti

Molekularna formula

NaCl.

Molekularna teža

58,44 g / mol.

Fizični opis

Kristalinična trdna snov.

Barva

Prozorni, brezbarvni kristali ali bel kristalinični prah.

Okus

Slano.

Vrelišče

2.575 ºF do 760 mmHg.

1,465 ºC.

Tališče

1,474 ºF (800,7 ºC).

Tako vrelišče kot tališče odražata toploto, potrebno za premagovanje kristalne reticularne energije. Zato te meritve potrjujejo ionski značaj NaCl.

Topnost v vodi

Večja ali enaka 100 mg / ml pri 68 ° F.

36,0 g / 100 ml pri 25 ° C.

V resnici gre za higroskopsko sol, ki zadržuje vlago iz okolja.

Topnost v organskih topilih

0,065 g / 100 ml etanola pri 25 ° C; 10 g / 100 g glicerola pri 25 ° C; 2,15 g / 100 ml tekočega amonija pri 40 ° C; 1,4 g / 100 ml metanola pri 25 ° C; 7,15 g / 100 etilen glikola pri 25 ° C in 5,21 g / 100 g mravljinčne kisline pri 25 ° C.

Gostota 

2,165 g / cm3 pri 77 ° C.

Parni tlak 

1 mmHg do 1.589 ° F.

Stabilnost

Stabilen je pod priporočenimi pogoji shranjevanja.

Razgradnja

Pri segrevanju do visokih temperatur razpade pare klorovodikove kisline in dinatrijevega oksida.

Viskoznost

Viskoznost nasičenih raztopin 1,93 mPa-s.

Korozija

Je jedka za številne kovine.

pH

6,7 do 7,3 v vodni raztopini.

Uporabe

V hrani

-Natrijev klorid se že od antičnih časov uporablja za izboljšanje okusa hrane in njene ohranitve. Soljenje mesa je način, da se ohrani pred bakterijskim delovanjem, saj zavira razgradnjo beljakovin.

-Po drugi strani pa sol poveča osmolarnost okoli mesa, kar povzroči absorpcijo vode z bakterijo, ki povzroči njeno izločanje.

Industrijska uporaba

Živilska industrija

-V živilski industriji se sol uporablja kot ojačevalec arome, aditiv za nadzor fermentacije, sredstvo za nadzor teksture in razvijalec barve. Na primer, dodamo sol, da poudarimo barvo slanine, šunke in drugih mesnih izdelkov.

-Sol služi kot vezivo pri izdelavi klobas. Prispeva k tvorbi vezivnega gela, sestavljenega iz mesa, maščob in vlage.

-Pri predelavi moke za izdelavo kruha se med kuhanjem dodaja sol za nadzor hitrosti fermentacije krušnega testa. Uporablja se tudi za krepitev glutena in ojačevalca okusa ter za polnjenje peciva.

-Uporablja se za proizvodnjo žit za zajtrk, mešanih ali pripravljenih moke, pomfrita, obrokov za pse in mačke itd..

Sinteza kemičnih izdelkov

-Natrijev klorid se uporablja kot surovina pri proizvodnji natrijevega hidroksida in klora, kar je koristno v mnogih kemičnih industrijah..

-Sol se uporablja pri predelavi različnih kovin, na primer aluminija, bakra, jekla in vanadija. Uporablja se tudi za izdelavo natrijevega klorata, ki se nato uporabi pri sintezi klorovega dioksida, kisikovega belila. Klorov dioksid je manj škodljiv za okolje kot drugi belili.

V usnjarski industriji

-Sol se uporablja za zaviranje bakterijskega delovanja v koži, kot tudi za pomoč pri njegovi rehidraciji.

V tekstilni industriji

-Sol se uporablja kot sredstvo za barvanje tkanin. Uporablja se kot izpiranje slanice za odstranjevanje organskih onesnaževalcev in ustvarjanje pozitivnega naboja na površini tkanin, ki omogoča združevanje negativno nabitih barvil..

V naftni industriji

-Pri raziskovanju nafte in plina je sol pomemben sestavni del tekočin za vrtanje vrtine. Uporablja se za flokulacijo in povečanje gostote vrtalnih tekočin, kar omogoča premagovanje visokih tlakov plina v vrtinah, ki jih je treba doseči. Poleg tega sol ohranja nasičenost tekočine za vrtanje.

-Sol pomaga stisniti zemljo, na kateri so zgrajene ceste. Zmanjša premik v podtalju zaradi sprememb vlažnosti in avtomobilskega prometa.

Doma

Sol se uporablja za drgnjenje pri čiščenju površin, loncev in posod. Tudi pri preprečevanju plesni in kot odstranjevalec madežev. Prav tako se uporablja v številnih blagovnih znamkah šampona in zobne paste.

Druge uporabe

Na cestah

-V pričakovanju snežne podlage so ceste prekrite s slanico, kar preprečuje združitev ledu s površino ceste. Za odmrzovanje se uporablja mešanica slanice in soli, včasih pa se dodajo tudi druge kemične sestavine, kot so magnezijev ali kalcijev klorid. Uporaba soli in slanice ni učinkovita pri temperaturah pod -10 ° C.

Pri dodajanju soli se zmanjša krioskopska točka, koligativna lastnost raztopin, ki na nek način ovira tvorbo ledu..

-Zaradi higroskopičnega stanja se sol uporablja kot poceni sušilo.

V smolah, ki se uporabljajo za mehčanje vode

Trda voda vsebuje ione kalcija in magnezija, ki ovirajo delovanje mila in proizvajajo usedline alkalnih materialov v različnih napravah in ceveh. Pri mehčanju vode se uporabljajo ionske izmenjevalne smole. Sol se uporablja pri pripravi in ​​regeneraciji smol.

Na gasilnih aparatih

Natrijev klorid se uporablja v gasilnih aparatih za boj proti požaru, v katerem so prisotne vnetljive kovine, kot so magnezijeve, kalijeve, natrijeve in NK zlitine..

Sol deluje kot hladilnik in tudi kot drobilec, ki omejuje dostop kisika do ognja.

V kozarcih

Kristali natrijevega klorida se uporabljajo v optičnih komponentah, kot so okna in prizme, zlasti za infrardečo svetlobo. Ker pa je sol zelo higroskopna, pride do neke vrste zmrzali, ki prekriva leče. Zato so bile leče natrijevega klorida nadomeščene z lečami cinkovega selenida (ZnSe)..

Terapevtske uporabe

Za dopolnitev pomanjkanja soli v telesu

-Ko pride do tanjšanja telesa Na+, zamenjati za ohranitev zunajcelične osmolarnosti, prevodnosti živcev in krčenja mišic.

-NaCl se uporablja pri zdravljenju in preprečevanju pomanjkanja natrija in klora, ki je posledica pretiranega potenja med izpostavljenostjo visokim temperaturam. Uporablja se tudi pri prekomerni diurezi ali pretirani omejitvi vnosa soli.

-Parenteralno dajanje 045% raztopine NaCl se uporablja pri zdravljenju hiperosmolarne diabetesa. Izvaja funkcijo rehidracije in služi za oceno stanja ledvične funkcije.

-Injekcije hipertoničnih raztopin s koncentracijo NaCl, večjo od 0,9% m / v,

-Uporabljajo se, ko je Na+, obnavljanje esencialnega iona. Ta hiponatremija je lahko posledica zdravljenja s prostimi elektroliti ali s koncentracijo Na+.

Hiponatremijo lahko povzroči tudi prekomerni vnos vode, ki ga ne nadzoruje neustrezno delovanje ledvic.

Pri zdravljenju in nekonvencionalni uporabi

-Raztopine za inhaliranje NaCl se uporabljajo za razredčenje zdravil, ki se uporabljajo med postopkom nebulizacije. Uporablja se tudi za pranje in namakanje sapnika. 0,9% fiziološka raztopina, uporabljena v pršilih za nos.

-20% raztopine NaCl uporabljamo za intraabniotsko transabdominalno namestitev, kar povzroča pozni splav v drugem trimesečju nosečnosti..

-Natrijev klorid se lahko uporablja kot lokalni antiseptik. Zaradi svoje osmotske sposobnosti lahko dehidrira širok spekter virusov in bakterij v nezgorelem stanju; zato se uporablja kot boleč antiseptik za razkuževanje ran.

Strupenost

Zaužitje

Škodljivo vpliva na zdravje le, če je vnos visok in dolgo časa. V teh okoliščinah bi prišlo do hipernatremije, ki bi posledično povečala zunajcelični volumen, kar bi povzročilo visok krvni tlak.

Draženje in fizični stik

Ima toksičen učinek le, če je inhalacija zelo visoka. Ob stiku s kožo v preveliki obliki lahko povzroči njeno suhost. Nazadnje povzroči trenutno draženje ob stiku z očmi.

Reference

  1. Shiver & Atkins. (2008). Anorganska kemija (Četrta izdaja, strani 84, 90, 93, 263). Mc Graw Hill.
  2. Whitten, Davis, Peck & Stanley. Kemija (8. izd.). CENGAGE Learning, str. 482-483.
  3. Natrijev klorid (2018). Natrijev klorid: koristi, uporabe, lastnosti, tveganja. Vzeto iz: clorurodesodio.org
  4. PubChem. (2018). Natrijev klorid. Vzpostavljeno iz: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  5. Wikipedija. (2018). Natrijev klorid. Vzeto iz: en.wikipedia.org
  6. Ameriški elementi. (2018). Natrijev klorid. Vzeto iz: americanelements.com