Структура, свойства, приложения, токсичност на натриев хлорид (NaCl)



на натриев хлорид, наричана също обикновена сол или готварска сол, е бинарна неорганична сол на натриевия алкален метал и халогенния хлор. Той е най-големият компонент на ядивна сол и неговата минерална форма е известна като халит. Нейната молекулна формула е NaCl и описва стехиометричното съотношение на нейните йони (Na+ Cl-), а не тази на отделна молекула (Na-Cl)

Натриев хлорид е кристално бяло твърдо вещество, което се образува от комбинацията на натрий, сребрист бял метал, който реагира бурно с вода и хлорният елемент, отровният, корозивен, бледозелен газ.

В горното изображение е показана част от кристалите на NaCl. Как е възможно два елемента да бъдат опасни като Na и Cl2, може ли да се образува хранителна сол? Първо, химичното уравнение за неговото формиране е:

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

Отговорът се крие в естеството на връзката в NaCl. Като йонни, свойствата на Na+ и Cl- те са диагонално различни от тези на техните неутрални атоми.

Натрият е жизненоважен елемент, но в своята йонна форма. Na+ е основният извънклетъчен катион с концентрация приблизително 140 mEq / lt, и заедно с придружаващите го аниони, Cl- и HCO3- (бикарбонат), са основно отговорни за стойността на осмоларността и извънклетъчния обем.

В допълнение, Na+ е отговорен за генерирането и провеждането на нервните импулси в невроналните аксони, както и за започване на мускулна контракция.

NaCl се използва от древни времена за ароматизиране на храни и запазване на месото, поради способността му да елиминира бактериите и да предотвратява развалянето.

Също така е необходимо за производството на натриев хидроксид (NaOH) и молекулен хлор (Cl2), чрез взаимодействие на NaCl с водата при хидролиза:

2H2О (1) + 2 NaCl (s) => 2NaOH (ac) + Cl2(g) + Н2(G)

В катода (-) H се акумулира2 (g) и NaOH. Междувременно Cl се натрупва в анода (+)2 (G). Натриевият хидроксид се използва при производството на сапуни и хлор при производството на PVC пластмаса.

индекс

  • 1 Структура на натриев хлорид
    • 1.1
  • 2 Свойства
    • 2.1 Молекулна формула
    • 2.2 Молекулно тегло
    • 2.3 Физическо описание
    • 2.4 Цвят
    • 2.5 Вкус
    • 2.6 Точка на кипене
    • 2.7 Точка на топене
    • 2.8 Разтворимост във вода
    • 2.9 Разтворимост в органични разтворители
    • 2.10 Плътност 
    • 2.11 Налягане на парите 
    • 2.12 Стабилност
    • 2.13 Разлагане
    • 2.14 Вискозитет
    • 2.15 Корозия
    • 2.16 рН
  • 3 Използване
    • 3.1 В храната
    • 3.2 Промишлени приложения
    • 3.3 У дома
    • 3.4 Други употреби
    • 3.5 Терапевтични приложения
  • 4 Токсичност
    • 4.1 Поглъщане
    • 4.2 Дразнене и физически контакт
  • 5 Препратки

Структура на натриев хлорид

Компактната кубична структура на натриевия хлорид е представена в горното изображение. Обемните зелени сфери отговарят на Cl аниони-, докато бели, до Na катиони+. Забележете как кристалът NaCl се състои от мрежа от йони, подредени по електростатичните им взаимодействия в съотношение 1: 1.

Въпреки че на изображението са показани ленти, връзките не са ковалентни, а йонни. Използването на решетките е полезно, когато се показва координационната геометрия около йон. Например, в случая на NaCl всеки Na+ е заобиколен от шест Cl- (бял октаедър), и всеки Cl- от шест Na+ (зелен октаедър).

Следователно тя има координация (6,6), чиито числа показват колко съседи обграждат всеки йон. Числото отдясно показва съседите на Na+, докато този отляво, Cl-.

Други представяния пропускат използването на решетките, за да се подчертаят октаедричните дупки, които структурата има, които са резултат от интерстициалното пространство между шест Cl аниона.- (или Na катиони+) опаковани. Тази подредба се наблюдава в други моно (MX) или многоатомни неорганични соли и се нарича gem salt..

Единична килия

Единичната клетка на каменната сол е кубична, но кои точно я представят в изображението по-горе? Октаедрите дават отговора. И двете покриват общо четири малки кубчета.

Тези кубчета имат части от йони в техните върхове, ръбове и лица. Наблюдавайки внимателно, йонна Na+ тя се намира в центъра и дванадесет от тях по ръбовете. Един йон на един ръб може да бъде споделен с четири куба. Така че има 4 Na йона+ (12 × 1/4 + 1 = 4).

За Cl йони-, осем са разположени във върховете и шест в краищата. Тъй като йоните, разположени във върховете, споделят пространство с осем други куба, а на краищата с шест, те имат 4 Cl йони.- (8 × 1/8 + 6 × 1/2 = 4).

Предишният резултат се интерпретира по следния начин: в единичната клетка на NaCl има четири Na катиона+ и четири Cl аниона-; пропорция, която съответства на химическата формула (Na+ за всеки Cl-).

свойства

Молекулна формула

NaCl.

Молекулно тегло

58,44 g / mol.

Физическо описание

Кристално твърдо вещество.

цвят

Прозрачни безцветни кристали или бял кристален прах.

вкус

солено.

Точка на кипене

2,575 ° F до 760 mmHg.

1,465 ° С.

Точка на топене

1,474 ºF (800,7 ºC).

Както точката на кипене, така и точката на топене отразяват топлината, необходима за преодоляване на кристалната ретикуларна енергия. Следователно, тези измервания потвърждават йонния характер на NaCl.

Разтворимост във вода

По-голяма или равна на 100 mg / ml при 68 ° F.

36,0 g / 100 ml при 25 ° С.

Всъщност това е хигроскопична сол, която запазва влагата от околната среда.

Разтворимост в органични разтворители

0.065 g / 100 mL етанол при 25 ° С; 10 g / 100 g глицерол при 25 ° С; 2.15 g / 100 mL течен амоний при 40 ° С; 1.4 g / 100 mL метанол при 25 ° С; 7,15 g / 100 етиленгликол при 25 ° С и 5,21 g / 100 g мравчена киселина при 25 ° С.

плътност 

2,165 g / cm3 при 77 ° С.

Парно налягане 

1 mmHg до 1,589 ° F.

стабилност

Той е стабилен при препоръчаните условия на съхранение.

разлагане

При нагряване до високи температури той разлага излъчващите пари на солна киселина и динатриев оксид.

вискозитет

Вискозитет на наситени разтвори 1.93 mPa-s.

корозия

Той е корозивен за много метали.

рН

6.7 до 7.3 във воден разтвор.

приложения

В храната

-Натриевият хлорид се използва от древни времена за подобряване на вкуса на храната и нейното опазване. Солирането на месото е начин за запазването му от бактериално действие, тъй като забавя разграждането на протеините.

-От друга страна, солта увеличава осмоларността около месото, което причинява абсорбцията на осмоза на водата на бактериите, причиняваща нейното елиминиране..

Промишлени приложения

Хранителна промишленост

-В хранително-вкусовата промишленост солта се използва като подобрител на вкуса, ферментационна контролна добавка, агент за контрол на текстурата и цветен разработчик. Например, сол се добавя, за да подчертае цвета на бекон, шунка и други месни продукти.

-Солта служи като свързващо вещество при производството на колбаси. Той допринася за образуването на свързващ гел, съставен от месо, мазнини и влага.

-При преработката на брашното за приготвяне на хляб се добавя сол по време на готвене, за да се контролира скоростта на ферментация на хлебното тесто. Използва се също за укрепване на глутена и като овкусител, както и за пълнене на печени изделия.

-Използва се при производството на зърнени закуски, смесени или приготвени брашна, пържени картофи, ястия за кучета и котки и др..

Синтез на химически продукти

-Натриевият хлорид се използва като суровина при производството на натриев хидроксид и хлор, което от своя страна е полезно в много химически отрасли.

-Солта се използва при обработката на различни метали, например алуминий, мед, стомана и ванадий. Той се използва също и за получаване на натриев хлорат, който впоследствие се използва при синтеза на хлорен диоксид, на основата на кислород белина. Хлорният диоксид е по-малко вреден за околната среда, отколкото други избелители.

В кожарската промишленост

-Солта се използва за инхибиране на бактериалното действие вътре в кожата, както и за подпомагане на нейната рехидратация.

В текстилната промишленост

-Солта се използва като разяждащо средство при боядисване на тъкани. Използва се за изплакване на саламура за отстраняване на органичните замърсители и за създаване на положителен заряд на повърхността на тъканите, което позволява свързването на отрицателно заредените багрила.

В петролната индустрия

-При проучването на нефт и газ, солта е важен компонент на сондажните флуиди. Той се използва за флокулиране и увеличаване на плътността на сондажните течности, което позволява да се преодолеят високите налягания на газа в кладенците, които трябва да бъдат достигнати. В допълнение, солта поддържа насищането на сондажната течност.

-Солта спомага за уплътняване на почвата, върху която се изграждат пътищата. Намалява изместването, причинено в подпочвения пласт от промените в влажността и автомобилния трафик.

У дома

Солта се използва чрез триене при почистване на повърхности, тенджери и тигани. Също така в предотвратяването на плесен и като препарат за отстраняване на петна. Също така се използва в много марки шампоани и паста за зъби.

Други приложения

По пътищата

-В очакване на снеговалеж пътищата са покрити със саламура, което пречи на обединяването на леда на повърхността на пътя. За размразяване се използва смес от солен разтвор и сол и понякога се добавят други химични компоненти като магнезиев или калциев хлорид. Употребата на сол и солен разтвор не е ефективна при температури под -10ºC.

При добавяне на сол, се наблюдава намаляване на криоскопичната точка, колигативното свойство на разтворите, което по някакъв начин възпрепятства образуването на лед..

-Поради хигроскопичното си състояние солта се използва като евтин сушител.

В смолите, използвани за омекотяване на водата

Твърдата вода съдържа калциеви и магнезиеви йони, които възпрепятстват действието на сапуна и произвеждат отлагания от алкални материали в различно оборудване и тръби. При омекотяване на водата се използват йонообменни смоли. Солта се използва за приготвяне и регенериране на смоли.

На пожарогасители

Натриевият хлорид се използва в пожарогасителите за борба с пожари, в които се намират горими метали, като магнезиеви, калиеви, натриеви и NK сплави..

Солта действа като радиатор и също като трошачка, която ограничава достъпа на кислород до огън.

В чашите

Кристалите на натриевия хлорид се използват в оптични компоненти като прозорци и призми, особено за инфрачервена светлина. Въпреки това, тъй като солта е много хигроскопична, настъпва вид на замръзване, който покрива лещите. Поради тази причина лещите на натриев хлорид са заменени с тези на цинковия селенид (ZnSe)..

Терапевтични цели

За да се допълни липсата на соли в организма

-Когато има изчерпване на тялото на Na+, трябва да бъдат заменени, за да поддържат извънклетъчната осмоларност, нервната проводимост и мускулната контракция.

-NaCl се използва при лечението и предотвратяването на дефицит на натрий и хлор в резултат на прекомерно изпотяване при излагане на високи температури. Използва се също при прекомерна диуреза или прекомерно ограничаване на приема на сол.

-Парентералното доставяне на 045% разтвор на NaCl се използва при лечението на хиперосмоларен диабет. Той изпълнява рехидратираща функция и служи за оценка на състоянието на бъбречната функция.

-Инжектиране на хипертонични разтвори с концентрация на NaCl по-голяма от 0.9% w / v,

-Използват се при силно изчерпване на Na+, като възстановяване на основния йон. Тази хипонатриемия може да бъде следствие от третиране със свободни електролити или с концентрация на Na+.

Хипонатриемията може да бъде причинена и от прекомерен прием на вода, който не се контролира от недостатъчна бъбречна функция.

При лечение и нетрадиционни употреби

-Инхалационните разтвори на NaCl се използват за разреждане на лекарствата, използвани по време на процеса на пулверизиране. Използва се също за измиване на трахеята и напояване. 0,9% физиологичен разтвор, използван в назалните спрейове.

-20% разтвор на NaCl се използват за интраамниотична трансабдомина инсталация, като по този начин предизвикват късен аборт по време на втория триместър на бременността.

-Натриев хлорид може да се използва като местен антисептик. Благодарение на осмотичния си капацитет, той е в състояние да дехидратира широк спектър от вируси и бактерии в неизгоряло състояние; затова се използва като болезнен антисептик за дезинфекция на рани.

токсичност

поглъщане

Той има само вредно въздействие върху здравето, ако приемът е висок и за дълго време. При тези обстоятелства се наблюдава хипернатремия с последващото повишаване на извънклетъчния обем, което би довело до високо кръвно налягане.

Раздразнение и физически контакт

Той има токсичен ефект само ако инхалацията е много висока. При контакт с кожата в прекомерна форма може да предизвика сухота. Накрая, той предизвиква моментно дразнене при контакт с очите.

препратки

  1. Shiver & Atkins. (2008 г.). Неорганична химия (Четвърто издание, страници 84, 90, 93, 263). Mc Graw Hill.
  2. Уитън, Дейвис, Пек и Стенли. Химия. (8-мо изд.). CENGAGE Learning, стр. 482-483.
  3. Натриев хлорид (2018). Натриев хлорид: ползи, употреба, свойства, рискове. Взето от: clorurodesodio.org
  4. PubChem. (2018). Натриев хлорид. Възстановен от: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  5. Wikipedia. (2018). Натриев хлорид. Взето от: en.wikipedia.org
  6. Американски елементи. (2018). Натриев хлорид. Взето от: americanelements.com