Структура, властивості, застосування, токсичність натрію хлориду (NaCl)

The хлорид натрію, також називають поширеною сіль або кухонною сіллю, являє собою бінарну неорганічну сіль натрію лужного металу і галогеновий хлор. Це найбільший компонент харчової солі, а мінеральна форма - галіт. Його молекулярна формула є NaCl і описує стехіометричне співвідношення його іонів (Na⁺ Cl^-), а не дискретної молекули (Na-Cl)

Хлорид натрію - це кристалічна біла тверда речовина, що утворюється при поєднанні натрію, сріблясто-білого металу, який бурхливо реагує з водою, а хлорний елемент - отруйний, корозійний, блідо-зелений газ.

У верхньому зображенні показана частина кристалів NaCl. Як можливо, що два елементи так само небезпечні, як Na і Cl₂, може бути сформована їстівна сіль? По-перше, хімічне рівняння для його формування:

2Na (s) + Cl₂(g) => 2NaCl (s)

Відповідь полягає в природі зв'язку в NaCl. Будучи іонними, властивості Na⁺ і Cl^- вони діагонально відрізняються від їхніх нейтральних атомів.

Натрій є життєво важливим елементом, але в його іонній формі. Na⁺ є головним позаклітинним катіоном з концентрацією приблизно 140 мекв / л, і разом з супроводжуючими його аніонами Cl^- і HCO₃^- (бікарбонат), в основному відповідальні за значення осмолярності і позаклітинного обсягу.

Крім того, Na⁺ відповідає за формування і проведення нервових імпульсів в аксонах нейронів, а також ініціювання м'язового скорочення.

NaCl використовується з давніх часів для ароматизації харчових продуктів і збереження м'яса, завдяки його здатності усувати бактерії і запобігати псуванню.

Це також необхідно для виробництва гідроксиду натрію (NaOH) і молекулярного хлору (Cl₂), шляхом взаємодії NaCl з водою під гідролізом:

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

У катоді (-) H накопичується₂ (g) і NaOH. Тим часом, Cl накопичується на аноді (+)₂ (g) Гідроксид натрію застосовують у виробництві мила і хлору при виготовленні ПВХ пластику.

Індекс

• 1 Склад хлориду натрію
  • 1.1
• 2 Властивості
  • 2.1 Молекулярна формула
  • 2.2 Молекулярна маса
  • 2.3 Фізичний опис
  • 2.4 Колір
  • 2.5 Смак
  • 2.6 Точка кипіння
  • 2.7 Температура плавлення
  • 2.8 Розчинність у воді
  • 2.9 Розчинність в органічних розчинниках
  • 2.10 Щільність 
  • 2.11 Тиск пари 
  • 2.12 Стабільність
  • 2.13 Декомпозиція
  • 2.14 В'язкість
  • 2.15 Корозія
  • 2,16 рН
• 3 Використання
  • 3.1 У продуктах харчування
  • 3.2 Промислове використання
  • 3.3 Вдома
  • 3.4 Інші види використання
  • 3.5 Терапевтичне використання
• 4 Токсичність
  • 4.1
  • 4.2 Роздратування та фізичний контакт
• 5 Посилання

Структура хлориду натрію

На верхньому зображенні представлена ​​компактна кубічна структура хлориду натрію. Об'ємні зелені сфери відповідають аніонам Cl^-, в той час як білий, до катіонів Na⁺. Зауважте, що кристал NaCl складається з мережі іонів, розташованих за їх електростатичними взаємодіями у співвідношенні 1: 1.

Хоча на зображенні показані стовпчики, зв'язки не ковалентні, але іонні. Використання стовпців корисно при показу координатної геометрії навколо іона. Наприклад, у випадку NaCl кожен Na⁺ оточений шістьма Cl^- (білий октаедр), і кожен Cl^- з шести Na⁺ (зелений октаедр).

Таким чином, він має координацію (6,6), чиї числа вказують, скільки сусідів оточує кожен іон. Число праворуч вказує на сусідів Na⁺, в той час, як той зліва, Cl^-.

В інших уявленнях не використовуються бруски для виділення октаедричних отворів, які має структура, що є результатом інтерстиціального простору між шести аніонами Cl.^- (або катіони Na)⁺) упаковані. Таке розташування спостерігається в інших моно (MX) або багатоатомних неорганічних солях, і називається gem salt..

Унітарна клітина

Елементарна комірка кам'яної солі є кубічною, але які кубики точно представляють її на зображенні вище? Октаедри дають відповідь. Обидва вони складаються з чотирьох кубиків.

Ці куби мають частини іонів у своїх вершинах, ребрах і гранях. Спостерігаючи ретельно, іон Na⁺ воно розташоване в центрі і дванадцять з них по краях. Іон на одному краю можна розділити чотирма кубами. Так є 4 іони Na⁺ (12 × 1/4 + 1 = 4).

Для іонів Cl^-, вісім розташовані у вершинах і шість у краях. Оскільки іони, розташовані у вершинах, розділяють простір з вісьмома іншими кубами, а на ребрах з шістьма вони мають 4 іони Cl.^- (8 × 1/8 + 6 × 1/2 = 4).

Попередній результат інтерпретується наступним чином: в елементарній комірці NaCl є чотири катіона Na⁺ і чотири Cl аніонів^-; пропорція, яка відповідає хімічній формулі (Na⁺ для кожного Cl^-).

Властивості

Молекулярна формула

NaCl.

Молекулярна маса

58,44 г / моль.

Фізичний опис

Кристалічна тверда речовина.

Колір

Прозорі безбарвні кристали або білий кристалічний порошок.

Смак

Солоний.

Точка кипіння

2,575 ºF до 760 мм рт.

1,465 ºC.

Точка плавлення

1474 ºF (800,7 ºC).

Як точка кипіння, так і температура плавлення відображають тепло, необхідне для подолання кристалічної ретикулярної енергії. Тому ці вимірювання підтверджують іонний характер NaCl.

Розчинність у воді

Більш або дорівнює 100 мг / мл при 68 ° F.

36,0 г / 100 мл при 25 ° С.

Це фактично гігроскопічна сіль, яка зберігає вологу з навколишнього середовища.

Розчинність в органічних розчинниках

0,065 г / 100 мл етанолу при 25 ° С; 10 г / 100 г гліцерину при 25 ° С; 2,15 г / 100 мл рідкого амонію при 40 ° С; 1,4 г / 100 мл метанолу при 25 ° С; 7,15 г / 100 етиленгліколю при 25 ° С і 5,21 г / 100 г мурашиної кислоти при 25 ° С.

Щільність 

2,165 г / см³ при 77 ºC.

Тиск пари 

1 мм рт.ст. до 1,589 ºF.

Стабільність

Він є стабільним у рекомендованих умовах зберігання.

Розкладання

При нагріванні до високих температур він розкладає викиди парів соляної кислоти і оксиду динатрію.

В'язкість

В'язкість насичених розчинів 1,93 мПа-с.

Корозія

Він є корозійним для багатьох металів.

рН

6,7-7,3 у водному розчині.

Використання

У їжу

-Хлорид натрію використовується з давніх часів для поліпшення смаку їжі та її збереження. Соління м'яса - це спосіб збереження його від бактеріальної дії, оскільки він затримує розпад білка.

-З іншого боку, сіль підвищує осмолярність навколо м'яса, що призводить до поглинання осмосом води бактерій, що викликає його усунення..

Промислове використання

Харчова промисловість

-У харчовій промисловості сіль використовують як підсилювач смаку, ферментну контрольну добавку, агент регулювання текстури і колірний проявник. Наприклад, додають сіль для виділення кольору бекону, шинки та інших м'ясних продуктів.

-Сіль служить в якості сполучного при виготовленні ковбасних виробів. Він сприяє утворенню сполучного гелю, що складається з м'яса, жиру і вологи.

-При обробці борошна для приготування хліба під час варіння додають сіль для контролю швидкості бродіння тісто хліба. Він також використовується для зміцнення глютену і як підсилювача смаку, а також для наповнення хлібобулочних виробів.

-Використовується при виробництві сухих сніданок, змішаних або приготованих борошна, картоплі-фрі, страв для собак і кішок тощо..

Синтез хімічних продуктів

-Хлорид натрію використовують як сировину при виробництві гідроксиду натрію і хлору, що, в свою чергу, є корисним у багатьох хімічних галузях.

-Сіль використовується при обробці різних металів, наприклад алюмінію, міді, сталі і ванадію. Він також використовується для отримання хлорату натрію, який згодом використовується в синтезі діоксиду хлору, відбілювача на основі кисню. Діоксид хлору менш шкідливий для навколишнього середовища, ніж інші відбілювачі.

У шкіряній промисловості

-Сіль використовується для пригнічення бактеріальної дії всередині шкіри, а також для сприяння її регідратації.

У текстильній промисловості

-Сіль використовується як протрава в фарбуванні тканин. Використовується в якості ополіскувача для видалення органічних забруднень і створення позитивного заряду на поверхні тканин, що дозволяє об'єднати негативно заряджені барвники.

У нафтовій промисловості

-У розвідці нафти і газу сіль є важливим компонентом бурових розчинів свердловин. Застосовується для флокуляції і збільшення щільності бурових розчинів, що дозволяє подолати високі тиски газу в свердловинах, які мають бути досягнуті. Крім того, сіль підтримує насичення бурової рідини.

-Сіль допомагає ущільнювати грунт, на якому будуються дороги. Зменшується витіснення, викликане в надрах, через зміну вологості та автомобільного руху.

Удома

Сіль використовувалася втиранням при чищенні поверхонь, горщиків і каструль. Також в профілактиці цвілі і в якості плямовивідника. Крім того, він використовується в багатьох брендах шампунів і зубних паст.

Інші види використання

На дорогах

-Напередодні снігопаду дороги покриваються розсолом, що перешкоджає об'єднанню льоду з поверхнею дороги. Для розморожування використовують суміш розсолу і солі, іноді додають інші хімічні компоненти, такі як хлориди магнію або кальцію. Застосування солі та розсолу не є ефективним при температурах нижче -10ºC.

При додаванні солі відбувається зменшення кріоскопічної точки, колігативного властивості розчинів, що певним чином перешкоджає утворенню льоду..

-Завдяки своєму гігроскопічному стані сіль використовується як дешевий осушувач.

У смолах використовується для пом'якшення води

Жорстка вода містить іони кальцію і магнію, які перешкоджають дії мила і виробляють відкладення лужних матеріалів в різному обладнанні і трубах. При пом'якшенні води використовуються іонообмінні смоли. Сіль використовується при приготуванні і регенерації смол.

На вогнегасниках

Хлорид натрію використовується в вогнегасниках для боротьби з пожежами, в яких присутні горючі метали, такі як магнієві, калієві, натрієві й NK-сплави.

Сіль діє як тепловідвід, а також як дробарка, яка обмежує доступ кисню до вогню.

В окулярах

Кристали хлориду натрію використовуються в оптичних компонентах, таких як вікна і призми, особливо для інфрачервоного світла. Однак, оскільки сіль дуже гігроскопічна, виникає вид морозу, який покриває лінзи. З цієї причини лінзи хлориду натрію були замінені лінзами цинку селеніду (ZnSe).

Терапевтичне використання

Доповнити брак солей в організмі

-Коли відбувається виснаження тіла Na⁺, повинні бути замінені для підтримки позаклітинної осмолярності, нервової провідності і скорочення м'язів.

-NaCl використовується при лікуванні і профілактиці дефіциту натрію і хлору, що виникає в результаті надмірного потовиділення під час впливу високих температур. Він також використовується при надмірному діурезі або надмірному обмеженні споживання солі.

-Парентеральна доставка розчину 045% NaCl використовується при лікуванні гіперосмолярного діабету. Вона виконує функцію регідратації і служить для оцінки стану функції нирок.

-Ін'єкції гіпертонічних розчинів з концентрацією NaCl більше 0,9% w / v,

-Їх використовують, коли спостерігається сильне виснаження Na⁺, будучи відновленням ефірного іона. Ця гіпонатріємія може бути наслідком лікування вільними електролітами або концентрацією Na⁺.

Гіпонатріємія також може бути викликана надмірним водоприйомом, який не контролюється недостатньою функцією нирок.

При лікуванні та нетрадиційному використанні

-Інгаляційні розчини NaCl використовуються для розведення лікарських засобів, що використовуються в процесі розпилення. Використовується також для промивання та зрошення трахеї. 0,9% фізіологічний розчин використовують в назальних спреях.

-20% розчинів NaCl використовують для внутрішньо-амніотичної трансабдомінальної установки, що викликає пізній аборт протягом другого триместру вагітності.

-Хлорид натрію можна використовувати як місцевий антисептик. Завдяки своїй осмотичній здатності він здатний зневоднювати широкий спектр вірусів і бактерій у незгорілому стані; тому він використовується як хворобливий антисептик для дезінфекції ран.

Токсичність

Прийом всередину

Це тільки шкідливо впливає на здоров'я, якщо прийом високий і тривалий час. За цих обставин відбудеться гіпернатріємія з подальшим збільшенням обсягу позаклітинного, що призведе до підвищеного кров'яного тиску.

Роздратування та фізичний контакт

Він має токсичну дію, тільки якщо інгаляція дуже висока. При контакті з шкірою в надлишковій формі може виникнути її сухість. Нарешті, це викликає миттєве роздратування при контакті з очима.

Список літератури

1. Shiver & Atkins. (2008). Неорганічна хімія (Четверте видання, с. 84, 90, 93, 263). Mc Graw Hill.
2. Уіттен, Девіс, Пек і Стенлі. Хімія (8-е изд.). CENGAGE Learning, стор 482-483.
3. Хлорид натрію (2018). Хлорид натрію: переваги, використання, властивості, ризики. Взяті з: clorurodesodio.org
4. PubChem. (2018). Хлорид натрію. Отримано з: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
5. Вікіпедія. (2018). Хлорид натрію. Взяті з сайту: en.wikipedia.org
6. Американські елементи. (2018). Хлорид натрію. Взяті з: americanelements.com