Struktura, svojstva, upotreba, toksičnost, natrijev klorid (NaCl)



natrijev klorid, Također se naziva zajednička sol ili kuhinjska sol, binarna anorganska sol natrij alkalnog metala i halogen klor. To je najveća komponenta jestive soli, a njezina mineralna forma je poznata kao halit. Njegova molekularna formula je NaCl i opisuje stehiometrijski omjer njezinih iona (Na+ cl-) a ne diskretne molekule (Na-Cl)

Natrijev klorid je kristalna bijela krutina koja nastaje kombinacijom natrijevog, srebrno bijelog metala, koji burno reagira s vodom, a klorni element, otrovni, korozivni, blijedozeleni plin.

Na gornjoj slici prikazan je dio kristala NaCl. Kako je moguće da su dva elementa opasna kao Na i Cl2, Može li se formirati jestiva sol? Prvo, kemijska jednadžba za njezino formiranje je:

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

Odgovor leži u prirodi veze u NaCl. Budući da je ionski, svojstva Na+ i Cl- oni su dijagonalno različiti od onih njihovih neutralnih atoma.

Natrij je vitalni element, ali u svom ionskom obliku. Na+ je glavni izvanstanični kation s koncentracijom od približno 140 mEq / lt, te zajedno s pripadajućim anionima, Cl- i HCO3- (bikarbonat), uglavnom su odgovorni za vrijednost osmolarnosti i izvanstaničnog volumena.

Osim toga, Na+ odgovoran je za stvaranje i provođenje živčanih impulsa u neuronskim aksonima, kao i za pokretanje mišićne kontrakcije.

NaCl se od davnina koristi za okus hrane i očuvanje mesa, zbog svoje sposobnosti da eliminira bakterije i spriječi kvarenje.

Također je potreban za proizvodnju natrijevog hidroksida (NaOH) i molekularnog klora (Cl2), reakcijom NaCl s vodom pod hidrolizom:

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

U katodi (-) H akumulira2 (g) i NaOH. U međuvremenu, Cl se nakuplja na anodi (+)2 (G). Natrijev hidroksid se koristi u proizvodnji sapuna i klora u proizvodnji PVC plastike.

indeks

  • 1 Struktura natrijevog klorida
    • 1.1 Unitarna ćelija
  • 2 Svojstva
    • 2.1 Molekularna formula
    • 2.2 Molekularna težina
    • 2.3 Fizički opis
    • 2.4 Boja
    • 2.5 Okus
    • 2.6 Točka vrenja
    • 2.7 Točka taljenja
    • 2.8 Topljivost u vodi
    • 2.9 Topljivost u organskim otapalima
    • 2.10 Gustoća 
    • 2.11 Tlak pare 
    • 2.12 Stabilnost
    • 2.13 Raspadanje
    • 2.14 Viskoznost
    • 2.15 Korozija
    • 2,16 pH
  • 3 Upotreba
    • 3.1 U hrani
    • 3.2 Industrijska uporaba
    • 3.3 Kod kuće
    • 3.4 Druge namjene
    • 3.5 Terapijske primjene
  • 4 Toksičnost
    • 4.1 Gutanje
    • 4.2 Iritacija i fizički kontakt
  • 5 Reference

Struktura natrijevog klorida

Kompaktna kubična struktura natrijevog klorida prikazana je na gornjoj slici. Voluminozne zelene kuglice odgovaraju Cl anionima-, dok je bijela, do Na kationa+. Zapazite kako se kristal NaCl sastoji od mreže iona raspoređenih prema njihovim elektrostatičkim interakcijama u omjeru 1: 1.

Iako su crtice prikazane na slici, veze nisu kovalentne već ionske. Korištenje crtica korisno je kada se prikazuje koordinacijska geometrija oko iona. Na primjer, u slučaju NaCl svaki Na+ okružen je sa šest Cl- (bijeli oktaedar) i svaki Cl- od šest Na+ (zeleni oktaedar).

Dakle, ima koordinaciju (6,6) čiji brojevi pokazuju koliko susjeda okružuje svaki ion. Broj na desnoj strani označava susjede Na+, dok je onaj s lijeve strane, Cl-.

Drugi prikazi izostavljaju upotrebu rešetki za osvjetljavanje oktaedarnih rupa koje struktura ima, što je rezultat međuprostornog prostora između šest Cl aniona.- (ili Na kationi+) zapakirano. Ovaj raspored se promatra u drugim mono (MX) ili poliatomskim anorganskim solima i naziva se gem sol..

Jedinstvena stanica

Jedinica ćelije kamene soli je kubična, ali koje kocke to točno predstavljaju na slici iznad? Oktaedri daju odgovor. Oba pokrivaju ukupno četiri male kocke.

Ove kocke imaju dijelove iona u svojim vrhovima, rubovima i licima. Promatrano pažljivo, ionom Na+ nalazi se u sredini i dvanaest ih je na rubovima. Ion na jednom rubu može se dijeliti s četiri kocke. Dakle, postoje 4 Na iona+ (12 × 1/4 + 1 = 4).

Za Cl ione-, osam se nalaze u vrhovima i šest u rubovima. Budući da ioni smješteni na vrhovima dijele prostor s osam drugih kocki, a na rubovima sa šest, imaju 4 Cl ione- (8 × 1/8 + 6 × 1/2 = 4).

Prethodni se rezultat tumači na sljedeći način: u jediničnoj ćeliji NaCl postoje četiri Na kationa+ i četiri Cl aniona-; udio koji odgovara kemijskoj formuli (Na+ za svaki Cl-).

nekretnine

Molekularna formula

NaCl.

Molekularna težina

58,44 g / mol.

Fizički opis

Kristalna krutina.

boja

Prozirni bezbojni kristali ili bijeli kristalni prah.

aroma

slan.

Točka vrenja

2.575 ºF do 760 mmHg.

1,465 ºC.

Točka taljenja

1.474 ºF (800,7 ºC).

I točka vrenja i točka taljenja odražavaju toplinu potrebnu za prevladavanje kristalne retikularne energije. Stoga ta mjerenja potvrđuju ionski karakter NaCl.

Topljivost u vodi

Veća ili jednaka 100 mg / ml na 68 ° F.

36,0 g / 100 ml na 25 ° C.

To je zapravo higroskopna sol koja zadržava vlagu iz okoline.

Topljivost u organskim otapalima

0,065 g / 100 ml etanola na 25 ° C; 10 g / 100 g glicerola na 25 ° C; 2,15 g / 100 ml tekućeg amonijaka na 40 ° C; 1,4 g / 100 ml metanola na 25 ° C; 7,15 g / 100 etilen glikola na 25 ° C i 5,21 g / 100 g mravlje kiseline na 25 ° C.

gustoća 

2,165 g / cm3 na 77 ° C.

Tlak pare 

1 mmHg na 1,589 ° F.

stabilnost

Stabilan je pod preporučenim uvjetima skladištenja.

raspad

Kada se zagrije do visokih temperatura, razgrađuje pare klorovodične kiseline i dinatrijevog oksida.

viskoznost

Viskoznost zasićenih otopina 1,93 mPa-s.

korozija

Korozivno je za mnoge metale.

pH

6,7 do 7,3 u vodenoj otopini.

aplikacije

U hrani

-Natrijev klorid se od davnina koristi za poboljšanje okusa hrane i njenog očuvanja. Soljenje mesa je način njegovog očuvanja od bakterijskog djelovanja, jer odgađa razgradnju proteina.

-S druge strane, sol povećava osmolarnost oko mesa, što uzrokuje apsorpciju osmozom vode bakterija koja uzrokuje njegovu eliminaciju..

Industrijske namjene

Prehrambena industrija

-U prehrambenoj industriji, sol se koristi kao pojačivač okusa, aditiv za kontrolu fermentacije, sredstvo za kontrolu teksture i developer boje. Na primjer, dodaje se sol koja ističe boju slanine, šunke i drugih mesnih proizvoda.

-Sol služi kao vezivo u proizvodnji kobasica. Doprinosi stvaranju gela za vezanje sastavljenog od mesa, masti i vlage.

-Prilikom obrade brašna za pripremanje kruha tijekom kuhanja dodaje se sol za kontrolu brzine fermentacije tijesta za kruh. Također se koristi za jačanje glutena i kao pojačivača okusa, kao i za punjenje pečenih proizvoda.

-Koristi se u proizvodnji žitarica za doručak, miješanih ili pripremljenih brašna, pomfrita, jela za pse i mačke itd..

Sinteza kemijskih proizvoda

-Natrijev klorid se koristi kao sirovina u proizvodnji natrijevog hidroksida i klora, što je zauzvrat korisno u mnogim kemijskim industrijama.

-Sol se koristi u obradi raznih metala, npr. Aluminija, bakra, čelika i vanadija. Također se koristi za dobivanje natrijevog klorata, koji se zatim koristi u sintezi klor-dioksida, bjelila na bazi kisika. Klor-dioksid je manje štetan za okoliš nego drugi izbjeljivači.

U industriji kože

-Sol se koristi za inhibiranje bakterijskog djelovanja unutar kože, kao i za pomoć u njegovoj rehidraciji.

U tekstilnoj industriji

-Sol se koristi kao sredstvo za bojanje tkanina. Koristi se kao ispiranje slanom vodom za uklanjanje organskih zagađivača i za stvaranje pozitivnog naboja na površini tkanina koji omogućuje spajanje negativno nabijenih boja.

U naftnoj industriji

-U istraživanju nafte i plina, sol je važna komponenta tekućine za bušenje bušotine. Koristi se za flokulaciju i povećanje gustoće bušotina, što omogućuje prevladavanje visokih tlakova plina u bušotinama koje se trebaju postići. Osim toga, sol zadržava zasićenost tekućine za bušenje.

-Sol pomaže u zbijanju tla na kojem su izgrađene ceste. Smanjuje istiskivanje uzrokovano promjenom vlage i automobilskog prometa u podzemlju.

Kod kuće

Sol se upotrebljava pri trljanju za čišćenje površina, lonaca i tava. Također u prevenciji plijesni i kao sredstvo za uklanjanje mrlja. Također se koristi u mnogim vrstama šampona i pasti za zube.

Druge namjene

Na cestama

-U očekivanju snijega ceste su prekrivene slanom vodom, što sprječava spoj leda s površinom ceste. Za odmrzavanje koristi se mješavina soli i soli, a ponekad se dodaju i druge kemijske komponente kao što su magnezij ili kalcijevi kloridi. Uporaba soli i slane vode nije učinkovita na temperaturama ispod -10 ° C.

Pri dodavanju soli dolazi do smanjenja krioskopske točke, koligativnog svojstva otopina, što na neki način ometa formiranje leda..

-Zbog svog higroskopnog stanja, sol se koristi kao jeftino sredstvo za sušenje.

U smolama koje se koriste za omekšavanje vode

Tvrda voda sadrži ione kalcija i magnezija koji sprječavaju djelovanje sapuna i proizvode naslage alkalnih materijala u različitim uređajima i cijevima. U omekšavanju vode koriste se smole za ionsku izmjenu. Sol se koristi u pripremi i regeneraciji smola.

Na aparatima za gašenje požara

Natrijev klorid se koristi u aparatima za gašenje požara u borbi protiv požara u kojima su prisutni zapaljivi metali, kao što su magnezij, kalij, natrij i legure NK.

Sol djeluje kao hladilo i također kao drobilica koja ograničava pristup kisika na vatru.

U čašama

Kristali natrijevog klorida koriste se u optičkim komponentama kao što su prozori i prizme, posebno za infracrveno svjetlo. Međutim, budući da je sol vrlo higroskopna, dolazi do neke vrste mraza koja prekriva leće. Zbog toga su leće natrijevog klorida zamijenjene lećama cinkovog selenida (ZnSe)..

Terapijske primjene

Dopuniti nedostatak soli u tijelu

-Kada postoji osiromašenje tijela Na+, moraju se zamijeniti kako bi se održao izvanstanični osmolaritet, provodljivost živaca i kontrakcija mišića.

-NaCl se koristi u liječenju i prevenciji nedostatka natrija i klora, što je posljedica prekomjernog znojenja tijekom izlaganja visokim temperaturama. Također se koristi kod prekomjerne diureze ili pretjeranog ograničenja unosa soli.

-Parenteralna primjena 045% -tne otopine NaCl koristi se u liječenju hiperosmolarnog dijabetesa. Ispunjava rehidratacijsku funkciju i služi za procjenu stanja bubrežne funkcije.

-Injekcije hipertoničnih otopina s koncentracijom NaCl većom od 0.9% w / v,

-Upotrebljavaju se kada postoji ozbiljno osiromašenje Na+, kao obnova esencijalnog iona. Ta hiponatrijemija može biti posljedica tretmana sa slobodnim elektrolitima ili koncentracijom Na+.

Hiponatrijemija također može biti uzrokovana prekomjernim unosom vode, koja se ne kontrolira neadekvatnom funkcijom bubrega.

U tretmanima i nekonvencionalnim uporabama

-Inhalacijska otopina NaCl koristi se za razrjeđivanje lijekova koji se koriste tijekom procesa nebulizacije. Također se koristi za ispiranje i navodnjavanje traheje. 0,9% otopina soli u nazalnim sprejevima.

-20% -tne otopine NaCl koriste se za intra-amnionsku transabdominalnu instalaciju, što uzrokuje kasni pobačaj tijekom drugog tromjesečja trudnoće.

-Natrijev klorid se može koristiti kao lokalni antiseptik. Zbog svoje osmotske sposobnosti može dehidrirati širok spektar virusa i bakterija u neizgorenom stanju; stoga se koristi kao bolan antiseptik za dezinfekciju rana.

toksičnost

uzimanje hrane

Ima samo štetan učinak na zdravlje ako je unos visok i dugo vremena. Pod tim okolnostima bi se pojavila hipernatremija s posljedičnim povećanjem izvanstaničnog volumena koji bi doveo do visokog krvnog tlaka.

Iritacija i fizički kontakt

Djeluje toksično samo ako je udisanje vrlo visoko. U kontaktu s kožom u prekomjernom obliku može uzrokovati njegovu suhoću. Konačno, uzrokuje trenutnu iritaciju pri kontaktu s očima.

reference

  1. Shiver & Atkins. (2008). Anorganska kemija (Četvrto izdanje, str. 84, 90, 93, 263). Mc Graw Hill.
  2. Whitten, Davis, Peck & Stanley. Kemija. (8. izdanje). CENGAGE Learning, str. 482-483.
  3. Natrijev klorid (2018.). Natrijev klorid: prednosti, koristi, svojstva, rizici. Preuzeto s: clorurodesodio.org
  4. Pubchem. (2018.). Natrijev klorid. Preuzeto s: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  5. Wikipedia. (2018.). Natrijev klorid. Preuzeto s: en.wikipedia.org
  6. Američki elementi. (2018.). Natrijev klorid. Preuzeto s: americanelements.com