Формула натрий хлористый


Хлорид натрия — Википедия

Хлорид натрия
({{{картинка3D}}})
({{{изображение}}})
Систематическое
наименование
Хлорид натрия
Традиционные названия Соль, поваренная соль, столовая соль, пищевая соль, каменная соль, галит[1]
Хим. формула NaCl
Молярная масса 58,44277 г/моль
Плотность 2,165 г/см³
Температура
 • плавления 800,8 °C
 • кипения 1465 °C
Мол. теплоёмк. 50,8 Дж/(моль·К)
Энтальпия
 • образования −234,8 кДж/моль
Удельная теплота испарения 170,85 кДж/моль
Удельная теплота плавления 28,68 кДж/моль
Растворимость
 • в воде 35,6 г/100 мл (0 °C)
35,9 г/100 мл (+25 °C)
39,1 г/100 мл (+100 °C)
 • в метаноле 1,49 г/100 мл
 • в аммиаке 21,5 г/100 мл
Показатель преломления 1,544202 (589 нм)
Координационная геометрия Октаэдральная (Na +)
Октаэдральная (Cl -)
Кристаллическая структура гранецентрированная кубическая, cF8
Рег. номер CAS 7647-14-5
PubChem 5234
Рег. номер EINECS 231-598-3
SMILES
InChI
RTECS VZ4725000
ChEBI 26710
ChemSpider 5044
ЛД50 3000–8000 мг/кг
NFPA 704
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
 Медиафайлы на Викискладе
Кристалл хлорида натрия

Хлори́д на́трия или хлористый натрий (NaCl) — натриевая соль соляной кислоты. Известен в быту под названием поваренной соли, основным компонентом которой и является. Хлорид натрия в значительном количестве содержится в морской воде[⇨]. Встречается в природе в виде минерала галита (каменной соли). Чистый хлорид натрия представляет собой бесцветные кристаллы, но с различными примесями его цвет может принимать голубой, фиолетовый, розовый, жёлтый или серый оттенок.

В природе хлорид натрия встречается в виде минерала галита, который образует залежи каменной соли среди осадочных горных пород, прослойки и линзы на берегах солёных озёр и лиманов, соляные корки в солончаках и на стенках кратеров вулканов и в сольфатарах. Огромное количество хлорида натрия растворено в морской воде. Мировой океан содержит 4 × 1015 тонн NaCl, то есть из каждой тонны морской воды можно получить в среднем 1,3 кг хлорида натрия. Следы NaCl постоянно содержатся в атмосфере в результате испарения брызг морской воды. В облаках на высоте полтора километра 30 % капель, больших 10 мкм по размеру, содержат NaCl. Также он найден в кристаллах снега [2].

Наиболее вероятно, что первое знакомство человека с солью произошло в лагунах тёплых морей или на соляных озёрах, где на мелководье солёная вода интенсивно испарялась под действием высокой температуры и ветра, а в осадке накапливалась соль. По образному выражению Пифагора, «соль была рождена благородными родителями: солнцем и морем»[3].

Галит[править | править код]

В природе хлорид натрия чаще всего встречается в виде минерала галита. Он имеет гранецентрированную кубическую решётку и содержит 39,34 % Na, 60,66 % Cl. Другими химическими элементами, входящими в состав примесей, являются: Br, N, H, Mn, Cu, Ga, As, I, Ag, Ba, Tl, Pb, K, Ca, S, O. Плотность 2,1—2,2 г/см³, а твёрдость по шкале Мооса — 2. Бесцветный прозрачный минерал со стеклянным блеском. Распространённый минерал соленосных толщ. Образуется при осаждении в замкнутых водоёмах, а также как продукт сгона на стенках кратеров вулканов. Составляет пласты в осадочных породах лагунных и морских фаций, штокоподобные тела в соляных куполах и тому подобных. [4]

Каменная соль[править | править код]

Каменной солью называют осадочную горную породу из группы эвапоритов, состоящую более чем на 90 % из галита. Галит также часто называют каменной солью. Эта осадочная горная порода может быть бесцветной или снежно-белой, но чаще она окрашена примесями глин, талька (серый цвет), оксидами и гидроксидами железа (жёлтый, оранжевый, розовый, красный), битумами (бурая). Каменная соль содержит хлориды и сульфаты натрия, калия, магния и кальция, бромиды, иодиды, бораты, гипс, примеси карбонатно-глинистого материала, доломита, анкериту, магнезита, битумов и так далее[4].

По условиям формирования месторождений каменную соль подразделяют на следующие виды[4]:

  • рассолы современных соляных бассейнов
  • соляные подземные воды
  • залежи минеральных солей современных соляных бассейнов
  • ископаемые залежи (важнейшие для промышленности).

Морская соль[править | править код]

Морская соль является смесью солей (хлориды, карбонаты, сульфаты и т. д.), образующейся при полном испарении морской воды. Среднее содержание солей в морской воде составляет:

Соединение Масс. доля, %
NaCl 77,8
MgCl2 10,9
MgSO4 4,7
KCl 2,5
K2SO4 2,5
CaCO3 0,3
Ca(HCO3)2 0,3
другие соли 0,2
Очищенная кристаллическая морская соль

При испарении морской воды при температуре от +20 до +35 °C в осадке сначала кристаллизуются наименее растворимые соли — карбонаты кальция и магния и сульфат кальция. Затем выпадают более растворимые сульфаты натрия и магния, хлориды натрия, калия и магния, и после них — сульфаты калия и магния. Последовательность кристаллизации солей и состав осадка может несколько варьироваться в зависимости от температуры, скорости испарения и других условий. В промышленности морскую соль получают из морской воды, в основном методом обычного выпаривания. Она отличается от каменной соли значительно большим содержанием других химических солей, минералов и различных микроэлементов, в первую очередь йода, калия, магния и марганца. Соответственно, она отличается от хлорида натрия и по вкусу — горько-солёный привкус ей придают соли магния. Она используется в медицине: при лечении кожных заболеваний, таких как псориаз. Как лечебное вещество в аптечной и обычной торговой сети, распространённым продуктом является соль из Мёртвого моря. В очищенном виде этот вид соли также предлагается в продуктовой торговой сети — как натуральная и богатая йодом пищевая[5].

Залежи[править | править код]

Залежи каменной соли найдены во всех геологических системах. Важнейшие из них сосредоточены в кембрийских, девонских, пермских и третичных отложениях. Каменная соль составляет мощные пластовые залежи и ядра сводчатых структур (соляных куполов и штоков), образует прослойки, линзы, гнезда и вкрапления в других породах[4]. Среди озёрных месторождений России крупнейшие — Эльтонское, Баскунчак в Прикаспии, Кучукское озеро, Кулундинское озеро, Эбейты и другие озёра в Западной Сибири.

Производство[править | править код]

В древности технология добычи соли заключалась в том, что соляную рапу (раствор) вытаскивали лошадиным приводом из шахт, которые назывались «колодцами» или «окнами», и были достаточно глубокими — 60—90 м. Извлечённый солевой раствор выливали в особый резервуар — творило, откуда она через отверстия стекала в нижний резервуар, и системой жёлобов подавалась в деревянные башни. Там её разливали в большие чаны, на которых соль вываривали.

На Руси поморы вываривали соль на побережье Белого моря и называли её морянка. В 1137 году новгородский князь Святослав определил налог на соляные варницы[6]:

…на мори от чрена и от салгы по пузу…[7]

Беломорской солью, называемой «морянкой», торговали по всей Российской империи до начала XX века, пока её не вытеснила более дешёвая поволжская соль.

Современная добыча хлорида натрия механизирована и автоматизирована. Соль массово добывается выпариванием морской воды (тогда её называют морской солью) или рассола с других ресурсов, таких как соляные источники и соляные озера, а также разработкой соляных шахт и добычей каменной соли.
Для добычи хлорида натрия из морской воды необходимы условия жаркого климата с низкой влажностью воздуха, наличие значительных низменных территорий, лежащих ниже уровня моря, или затопляемых приливом, слабая водопроницаемость почвы испарительных бассейнов, малое количество осадков в течение сезона активного испарения, отсутствие влияния пресных речных вод и наличие развитой транспортной инфраструктуры.

Мировое производство соли в 2009 году оценивается в 260 миллионов тонн. Крупнейшими мировыми производителями являются Китай (60,0 млн тонн), США (46,0 млн тонн), Германия (16,5 млн тонн), Индия (15,8 млн тонн) и Канада (14 млн тонн)[8].

  • Добыча соли в южной части Мертвого моря, Израиль

  • Кристаллы каменной соли

  • Плантация морской соли в Дакаре

  • Соляные кучи на солончаке Уюни, Боливия

В пищевой промышленности и кулинарии[править | править код]

Соль поваренная

В пищевой промышленности и кулинарии используют хлорид натрия, чистота которого должна быть не менее 97 %. Его применяют как вкусовую добавку и для консервирования пищевых продуктов. Такой хлорид натрия имеет товарное название поваренная соль, порой также употребляются названия пищевая, столовая, а также уточнение названия в зависимости от её происхождения — каменная, морская, и по составу добавок — йодированная, фторированная и т. д. Такая соль является кристаллическим сыпучим продуктом с солёным вкусом без привкуса, без запаха (за исключением йодированной соли), в котором не допускаются посторонние примеси, не связанные с методом добывания соли. Кроме хлорида натрия, поваренная соль содержит небольшое количество солей кальция, магния, калия, которые придают ей гигроскопичности и жёсткости. Чем меньше этих примесей в соли, тем выше её качество.

Выделяют сорта: экстра, высший, первый и второй. Массовая доля хлористого натрия в сортах, %:

  • экстра — не менее 99,5;
  • высший — 98,2;
  • первый — 97,5;
  • второй — 97,0.

Массовая доля влаги в выварочной соли сорта «экстра» 0,1 %, в высшем сорте — 0,7 %. Допускают добавки йодида калия (йодистого калия), йодата калия, фторидов калия и натрия. Массовая доля йода должна составлять (40,0 ± 15,0) × 10−4 %, фтора (25,0 ± 5,0) × 10−3 %. Цвет экстра и высшего сортов — белый, однако для первого и второго допускается серый, желтоватый, розовый и голубоватый оттенки в зависимости от происхождения соли. Пищевую поваренную соль производят молотой и сеяной. По размеру зёрен молотую соль подразделяют на номера: 0, 1, 2, 3. Чем больше номер, тем больше зерна соли.

В кулинарии хлорид натрия потребляют как важнейшую приправу. Соль имеет характерный вкус, без которого пища кажется человеку пресной. Такая особенность соли обусловлена физиологией человека. Однако зачастую люди потребляют соли больше, чем нужно для физиологических процессов.

Хлорид натрия имеет слабые антисептические свойства — 10-15%-ное содержание соли предотвращает размножение гнилостных бактерий. Этот факт обусловливает её широкое применение как консерванта.

В медицине[править | править код]

Изотонический раствор хлорида натрия в воде (0,9 %) применяется как дезинтоксикационное средство, для коррекции состояния систем организма в случае обезвоживания, как растворитель других лекарственных препаратов. Гипертонические растворы (10 % раствор) используют как вспомогательный осмотический диуретик при отёке головного мозга, для поднятия давления при кровотечениях, в состояниях, характеризующихся дефицитом ионов натрия и хлора, при отравлении нитратом серебра, для обработки гнойных ран (местно). В офтальмологии как местное средство раствор хлорида натрия обладает противоотёчным действием[9].

В коммунальном хозяйстве. Техническая соль[править | править код]

Зимой хлорид натрия, смешанный с другими солями, песком или глиной — так называемая техническая соль — применяется как антифриз против гололёда. Ею посыпают тротуары, хотя это отрицательно влияет на кожаную обувь и техническое состояние автотранспорта ввиду коррозийных процессов.

Регенерация Nа-катионитовых фильтров[править | править код]

Nа-катионитовые фильтры широко применяются в установках умягчения воды всех мощностей при водоподготовке. Катионитным материалом на современных водоподготовительных установках служат в основном глауконит, полимерные ионообменные смолы и сульфированные угли. Наиболее распространены сульфокатионитные ионообменные смолы.

Регенерацию Nа-катионитовых фильтров осуществляют 6—10%-м раствором поваренной соли, в результате катионит переводится в Na-форму, регенерируется. Реакции идут по уравнениям:

CaR2+2NaCl→2NaR+CaCl2{\displaystyle {\mathsf {CaR_{2}+2NaCl\rightarrow 2NaR+CaCl_{2}}}}
MgR2+2NaCl→2NaR+MgCl2{\displaystyle {\mathsf {MgR_{2}+2NaCl\rightarrow 2NaR+MgCl_{2}}}}

Химическая промышленность[править | править код]

Соль, наряду с каменным углём, известняками и серой, образует «большую четвёрку» продуктов минерального сырья, которые являются важнейшими для химической промышленности[10]. Из неё получают соду, хлор, соляную кислоту, гидроксид натрия, сульфат натрия и металлический натрий. Кроме этого соль используется также для промышленного получения легкорастворимого в воде хлората натрия, который является средством для уничтожения сорняков[11]. Суммарное уравнение реакции электролиза горячего раствора хлорида натрия[12]:

NaCl+3h3O→NaClO3+3h3{\displaystyle {\mathsf {NaCl+3H_{2}O\rightarrow NaClO_{3}+3H_{2}}}}
Получение хлора и гидроксида натрия[править | править код]

В промышленности путём электролиза раствора хлорида натрия получают хлор. Процессы, происходящие на электродах[13][14]:

  • на катоде как побочный продукт выделяется водород вследствие восстановления ионов H+, образованных в результате электролитической диссоциации воды:
h3O⇄H++OH−{\displaystyle {\mathsf {H_{2}O\rightleftarrows H^{+}+OH^{-}}}}
2H++2e−→h3{\displaystyle {\mathsf {2H^{+}+2e^{-}\rightarrow H_{2}}}}
  • поскольку (вследствие практически полной электролитической диссоциации NaCl), хлор в растворе находится в виде хлорид-ионов, они окисляются на аноде до свободного хлора в виде газа:
NaCl→Na++Cl−{\displaystyle {\mathsf {NaCl\rightarrow Na^{+}+Cl^{-}}}}
2Cl−→Cl2+2e−{\displaystyle {\mathsf {2Cl^{-}\rightarrow Cl_{2}+2e^{-}}}}
  • суммарная реакция:
2NaCl+2h3O→2NaOH+Cl2↑+ h3↑{\displaystyle {\mathsf {2NaCl+2H_{2}O\rightarrow 2NaOH+Cl_{2}\!\uparrow +\ H_{2}\!\uparrow }}}

Как видно из уравнения суммарной реакции, ещё одним продуктом является гидроксид натрия. Расход электроэнергии на 1 т хлора составляет примерно 2700 кВт × час. Полученный хлор при повышенном давлении сжижается в жёлтую жидкость уже при обычной температуре[15].

Если между анодом и катодом нет диафрагмы, то растворённый в воде хлор начинает реагировать с гидроксидом натрия, образуя хлорид и гипохлорит натрия NaClO[14]:

2NaOH+Cl2→NaCl+NaOCl+h3O{\displaystyle {\mathsf {2NaOH+Cl_{2}\rightarrow NaCl+NaOCl+H_{2}O}}}

Поэтому для получения гидроксида натрия применяют диафрагму и соответствующий метод получения NaOH называют диафрагменным. В качестве диафрагмы применяют асбестовый картон. В процессе электролиза раствор хлорида натрия постоянно подаётся в анодное пространство, а из катодного пространства непрерывно вытекает раствор хлорида и гидроксида натрия. Во время выпаривания последнего хлорид кристаллизуется, поскольку его растворимость в 50 % растворе NaOH крайне мала (0,9 %). Полученный раствор NaOH выпаривают в железных чанах, затем сухой остаток переплавляют.

Для получения чистого гидроксида натрия (без добавок хлорида натрия) применяют ртутный метод, где используют графитовый анод и ртутный катод. Вследствие того, что перенапряжение выделения водорода на ртути очень большое, на ней вновь появляются ионы натрия и образуется амальгама натрия[14][16]:

Na++e−→Na(Hg){\displaystyle {\mathsf {Na^{+}+e^{-}\rightarrow Na_{(Hg)}}}}

Амальгаму позже разлагают горячей водой с образованием гидроксида натрия и водорода, а ртуть перекачивают насосом обратно в электролизер:

2Na(Hg)+2h3O→2NaOH+h3↑{\displaystyle {\mathsf {2Na_{(Hg)}+2H_{2}O\rightarrow 2NaOH+H_{2}\!\uparrow }}}

Суммарная реакция процесса такая же, как и в случае диафрагменного метода.

Получение металлического натрия[править | править код]

Металлический натрий получают электролизом расплава хлорида натрия. Происходят следующие процессы:

  • на катоде выделяется натрий:
Na++e−→Na{\displaystyle {\mathsf {Na^{+}+e^{-}\rightarrow Na}}}
  • на аноде выделяется хлор (как побочный продукт):
2Cl−→Cl2+2e−{\displaystyle {\mathsf {2Cl^{-}\rightarrow Cl_{2}+2e^{-}}}}
  • суммарная реакция:
2Na++2Cl−→2Na+Cl2{\displaystyle {\mathsf {2Na^{+}+2Cl^{-}\rightarrow 2Na+Cl_{2}}}}

Ванна электролизера состоит из стального кожуха с футеровкой, графитового анода и кольцевого железного катода. Между катодом и анодом располагается сетчатая диафрагма. Для снижения температуры плавления NaCl (+800 °C), электролитом является не чистый хлорид натрия, а его смесь с хлоридом кальция CaCl 2 (40:60) с температурой плавления +580 °C. Металлический натрий, который собирается в верхней части катодного пространства, содержит до 5 % примесь кальция, но последний со временем почти полностью отделяется, поскольку его растворимость в жидком натрии при температуре его плавления (+371 K = 98 °C) составляет всего 0,01 %. С расходованием NaCl его постоянно добавляют в ванну. Затраты электроэнергии составляют примерно 15 кВт × ч на 1 кг натрия[17].

Получение соляной кислоты и сульфата натрия[править | править код]

Среди многих промышленных методов получения соляной кислоты, то есть водного раствора хлороводорода (HCl), применяется реакция обмена между твёрдым хлоридом натрия и концентрированной серной кислотой:

NaCl+h3SO4 →t<110oC NaHSO4+HCl↑{\displaystyle {\mathsf {NaCl+H_{2}SO_{4}\ {\xrightarrow {t<110^{o}C}}\ NaHSO_{4}+HCl\uparrow }}}
NaCl+NaHSO4 →450−800oC Na2SO4+HCl↑{\displaystyle {\mathsf {NaCl+NaHSO_{4}\ {\xrightarrow {450-800^{o}C}}\ Na_{2}SO_{4}+HCl\uparrow }}}

Первая реакция происходит в значительной степени уже при обычных условиях, а при слабом нагреве идёт почти до конца. Вторая происходит лишь при высоких температурах. Процесс осуществляется в специальных механизированных печах большой мощности. Хлороводород, который выделяется, обеспыливают, охлаждают и поглощают водой с образованием соляной кислоты. Как побочный продукт образуется сульфат натрия Na2SO4[18][19].

Этот метод применяется также для получения хлороводорода в лабораторных условиях.

Физические и физико-химические свойства[править | править код]

Температура плавления +800,8 °С, кипения +1465 °С.

Умеренно растворяется в воде, растворимость мало зависит от температуры: коэффициент растворимости NaCl (в граммах на 100 г воды) равен 35,9 при +21 °C и 38,1 при +80 °C. Растворимость хлорида натрия существенно снижается в присутствии хлороводорода, гидроксида натрия, солей — хлоридов металлов. Растворяется в жидком аммиаке, вступает в реакции обмена. В чистом виде хлорид натрия не гигроскопичен. Однако соль часто бывает загрязнена примесями (преимущественно ионами Ca2+, Mg2+ и SO2−
4), и такая соль на воздухе сыреет[20]. Кристаллогидрат NaCl · 2H2O можно выделить при температуре ниже +0,15 °C[21].

Смесь измельчённого льда с мелким порошком хлорида натрия является эффективным охладителем. Так, смесь состава 30 г NaCl на 100 г льда охлаждается до температуры −20 °C. Это происходит потому, что водный раствор соли замерзает при температуре ниже 0 °C. Лёд, имеющий температуру около 0 °C, плавится в таком растворе, поглощая тепло окружающей среды.

Термодинамические характеристики
ΔfH0g −181,42 кДж/моль
ΔfH0l −385,92 кДж/моль
ΔfH0s −411,12 кДж/моль
ΔfH0aq −407 кДж/моль
S0g, 1 bar 229,79 Дж/(моль·K)
S0l, 1 bar 95,06 Дж/(моль·K)
S0s 72,11 Дж/(моль·K)

Диэлектрическая проницаемость NaCl — 6,3

Плотность и концентрация водных растворов NaCl

Концентрация, % Концентрация, г/л Плотность, г/мл
1 10,05 1,005
2 20,25 1,012
4 41,07 1,027
6 62,47 1,041
8 84,47 1,056
10 107,1 1,071
12 130,2 1,086
14 154,1 1,101
16 178,5 1,116
18 203,7 1,132
20 229,5 1,148
22 256 1,164
24 283,2 1,18
26 311,2 1,197

Лабораторное получение и химические свойства[править | править код]

При действии концентрированной серной кислоты на твёрдый хлорид натрия выделяется хлороводород:

2NaCl+h3SO4→t>110oCNa2SO4+2HCl↑{\displaystyle {\mathsf {2NaCl+H_{2}SO_{4}{\xrightarrow {t>110^{o}C}}Na_{2}SO_{4}+2HCl\uparrow }}}

С раствором нитрата серебра образует белый осадок хлорида серебра (качественная реакция на хлорид-ион):

NaCl+AgNO3→NaNO3+AgCl↓{\displaystyle {\mathsf {NaCl+AgNO_{3}\rightarrow NaNO_{3}+AgCl\downarrow }}}

При смешивании с сульфатом меди в растворе получается тетрахлоркупрат натрия, при этом синий раствор зеленеет из-за преобладания гидратированного иона [CuCl4(h3O)2]2−{\displaystyle {\ce {[CuCl4(h3O)2]^2-}}}[22] :

CuSO4+4NaCl⇄Na2[CuCl4]+Na2SO4{\displaystyle {\mathsf {CuSO_{4}+4NaCl\rightleftarrows Na_{2}[CuCl_{4}]+Na_{2}SO_{4}}}}

Учитывая огромные природные запасы хлорида натрия, необходимости в его промышленном или лабораторном синтезе нет. Однако, его можно получить различными химическими методами как основной или побочный продукт.

  • получение из простых веществ натрия и хлора является экзотермической реакцией[23]:
2Na+Cl2→2NaCl+410 kJ/mol{\displaystyle {\mathsf {2Na+Cl_{2}\rightarrow 2NaCl+410\ kJ/mol}}}

ru.wikipedia.org

Формула хлорида натрия в химии

Определение и формула хлорида натрия

Формула –

Молярная масса равна г/моль.

Физические свойства – в отсутствие примесей прозрачные бесцветные кристаллы с кубической гранецентрированной решеткой.

Слабогигроскопичный, гигроскопичность резко повышается в присутствии естественных примесей, например солей магния.

Плавится и кипит без разложения.

Умеренно растворяется в воде (не гидролизуется).

Растворимость слабо зависит от температуры, но сильно снижается в присутствии соляной кислоты, гидроксида натрия, хлоридов металлов.

Растворяется в жидком аммиаке.

Хлорид натрия является главной составной частью природных залежей каменной соли, сильвинита, рапы соляных озер.

Химические свойства хлорида натрия

  • Хлорид натрия вступает в реакции обмена с кислотами:

       

  • Взаимодействует с солями. Необходимое условие протекания реакции: выпадение осадка нерастворимой соли:

       

  • Проявляет слабые восстановительные свойства:

       

Получение

Хлорид натрия можно получить реакцией обмена:

   

При взаимодействии карбоната натрия и соляной кислоты:

   

При действии соляной кислоты на металлический натрий:

   

Применение

Хлорид натрия является важнейшим пищевым продуктом, служит для консервирования мяса. — один из главных видов химического сырья и применяется для получения , , соды, сульфата натрия.

Примеры решения задач

Понравился сайт? Расскажи друзьям!

ru.solverbook.com

Формула Хлорида натрия структурная химическая

Структурная формула

Истинная, эмпирическая, или брутто-формула: ClNa

Химический состав Хлорида натрия

Символ Элемент Атомный вес Число атомов Процент массы
Cl Хлор 35,453 1 60,7%
Na Натрий 22,99 1 39,3%

Молекулярная масса: 58,443

Хлори́д на́трия или хлористый натрий (NaCl) — натриевая соль соляной кислоты. Известен в быту под названием поваренной соли, основным компонентом которой и является. Хлорид натрия в значительном количестве содержится в морской воде, придавая ей солёный вкус. Встречается в природе в виде минерала галита (каменной соли). Чистый хлорид натрия представляет собой бесцветные кристаллы, но с различными примесями его цвет может принимать голубой, фиолетовый, розовый, жёлтый или серый оттенок.

Нахождение в природе и производство

В природе хлорид натрия встречается в виде минерала галита, который образует залежи каменной соли среди осадочных горных пород, прослойки и линзы на берегах солёных озёр и лиманов, соляные корки в солончаках и на стенках кратеров вулканов и в сольфатарах. Огромное количество хлорида натрия растворено в морской воде. Мировой океан содержит 4 × 1015 тонн NaCl, то есть из каждой тысячи тонн морской воды можно получить в среднем 1,3 тонны хлорида натрия. Следы NaCl постоянно содержатся в атмосфере в результате испарения брызг морской воды. В облаках на высоте полтора километра 30 % капель, больших 10 мкм по размеру, содержат NaCl. Также он найден в кристаллах снега. Наиболее вероятно, что первое знакомство человека с солью произошло в лагунах теплых морей или на соляных озёрах, где на мелководье солёная вода интенсивно испарялась под действием высокой температуры и ветра, а в осадке накапливалась соль. По образному выражению Пифагора, «соль была рождена благородными родителями: солнцем и морем».

Галит

В природе хлорид натрия чаще всего встречается в виде минерала галита. Он имеет гранецентрированную кубическую решётку и содержит 39,34 % Na, 60,66 % Cl. Другими химическими элементами, входящими в состав примесей, являются: Br, N, H, Mn, Cu, Ga, As, I, Ag, Ba, Tl, Pb, K, Ca, S, O. Плотность 2,1—2, 2 г / см ³, а твёрдость по шкале Мооса — 2. Бесцветный прозрачный минерал со стеклянным блеском. Распространённый минерал соленосных толщ. Образуется при осаждении в замкнутых водоёмах, а также как продукт сгона на стенках кратеров вулканов. Составляет пласты в осадочных породах лагунных и морских фаций, штокоподобные тела в соляных куполах и тому подобных.

Каменная соль

Каменной солью называют осадочную горную породу из группы эвапоритов, состоящую более чем на 90 % из галита. Галит также часто называют каменной солью. Эта осадочная горная порода может быть бесцветной или снежно-белой, но чаще она окрашена примесями глин, талька (серый цвет), оксидами и гидроксидами железа (жёлтый, оранжевый, розовый, красный), битумами (бурая). Каменная соль содержит хлориды и сульфаты натрия, калия, магния и кальция, бромиды, иодиды, бораты, гипс, примеси карбонатно-глинистого материала, доломита, анкериту, магнезита, битумов и так далее. По условиям формирования месторождений каменную соль подразделяют на следующие виды:

  • рассолы современных соляных бассейнов
  • соляные подземные воды
  • залежи минеральных солей современных соляных бассейнов
  • ископаемые залежи (важнейшие для промышленности).

Морская соль

Морская соль является смесью солей (хлориды, карбонаты, сульфаты и т. д.), образующейся при полном испарении морской воды. Среднее содержание солей в морской воде составляет:

Соединение Масс. доля, %
NaCl 77,8
MgCl2 10,9
MgSO4 4,7
KCl 2,5
K2SO4 2,5
CaCO3 0,3
Ca(HCO3)2 0,3
другие соли 0,2
При испарении морской воды при температуре от +20 до +35 °C в осадке сначала кристаллизуются наименее растворимые соли — карбонаты кальция и магния и сульфат кальция. Затем выпадают более растворимые сульфаты натрия и магния, хлориды натрия, калия и магния, и после них — сульфаты калия и магния. Последовательность кристаллизации солей и состав осадка может несколько варьироваться в зависимости от температуры, скорости испарения и других условий. В промышленности морскую соль получают из морской воды, в основном методом обычного выпаривания. Она отличается от каменной соли значительно большим содержанием других химических солей, минералов и различных микроэлементов, в первую очередь йода, калия, магния и марганца. Соответственно, она отличается от хлорида натрия и по вкусу — горько-солёный привкус ей придают соли магния. Она используется в медицине: при лечении кожных заболеваний, таких как псориаз. Как лечебное вещество в аптечной и обычной торговой сети, распространённым продуктом является соль из Мёртвого моря. В очищенном виде этот вид соли также предлагается в продуктовой торговой сети — как натуральная и богатая йодом пищевая.

Залежи

Залежи каменной соли найдены во всех геологических системах. Важнейшие из них сосредоточены в кембрийских, девонских, пермских и третичных отложениях. Каменная соль составляет мощные пластовые залежи и ядра сводчатых структур (соляных куполов и штоков), образует прослойки, линзы, гнезда и вкрапления в других породах. Среди озёрных месторождений России крупнейшие — Эльтонское, Баскунчак в Прикаспии, Кучукское озеро, Кулундинское озеро, Эбейты и другие озёра в Западной Сибири.

Производство

В древности технология добычи соли заключалась в том, что соляную рапу (раствор) вытаскивали лошадиным приводом из шахт, которые назывались «колодцами» или «окнами», и были достаточно глубокими — 60—90 м. Извлечённый солевой раствор выливали в особый резервуар — творило, откуда она через отверстия стекала в нижний резервуар, и системой жёлобов подавалась в деревянные башни. Там её разливали в большие чаны, на которых соль вываривали. На Руси поморы вываривали соль на побережье Белого моря и называли её морянка. В 1137 году новгородский князь Святослав определил налог на соляные варницы:

…на мори от чрена и от салгы по пузу…

Беломорской солью, называемой «морянкой», торговали по всей Российской империи до начала XX века, пока её не вытеснила более дешёвая поволжская соль. Современная добыча хлорида натрия механизирована и автоматизирована. Соль массово добывается выпариванием морской воды (тогда её называют морской солью) или рассола с других ресурсов, таких как соляные источники и соляные озера, а также разработкой соляных шахт и добычей каменной соли. Для добычи хлорида натрия из морской воды необходимы условия жаркого климата с низкой влажностью воздуха, наличие значительных низменных территорий, лежащих ниже уровня моря, или затопляемых приливом, слабая водопроницаемость почвы испарительных бассейнов, малое количество осадков в течение сезона активного испарения, отсутствие влияния пресных речных вод и наличие развитой транспортной инфраструктуры. Мировое производство соли в 2009 году оценивается в 260 миллионов тонн. Крупнейшими мировыми производителями являются Китай (60,0 млн тонн), США (46,0 млн тонн), Германия (16,5 млн тонн), Индия (15,8 млн тонн) и Канада (14 млн тонн).

Применение

В пищевой промышленности и кулинарии

В пищевой промышленности и кулинарии используют хлорид натрия, чистота которого должна быть не менее 97 %. Его применяют как вкусовую добавку и для консервирования пищевых продуктов. Такой хлорид натрия имеет товарное название поваренная соль, порой также употребляются названия пищевая, столовая, а также уточнение названия в зависимости от её происхождения — каменная, морская, и по составу добавок — йодированная, фторированная и т. д. Такая соль является кристаллическим сыпучим продуктом с солёным вкусом без привкуса, без запаха (за исключением йодированной соли), в котором не допускаются посторонние примеси, не связанные с методом добывания соли. Кроме хлорида натрия, поваренная соль содержит небольшое количество солей кальция, магния, калия, которые придают ей гигроскопичности и жёсткости. Чем меньше этих примесей в соли, тем выше её качество. Выделяют сорта: экстра, высший, первый и второй. Массовая доля хлористого натрия в сортах, %:

  • экстра — не менее 99,5;
  • высший — 98,2;
  • первый — 97,5;
  • второй — 97,0.
Массовая доля влаги в выварочной соли сорта «экстра» 0,1 %, в высшем сорте — 0,7 %. Допускают добавки йодида калия (йодистого калия), йодата калия, фторидов калия и натрия. Массовая доля йода должна составлять (40,0 ± 15,0) × 10−4 %, фтора (25,0 ± 5,0) × 10−3 %. Цвет экстра и высшего сортов — белый, однако для первого и второго допускается серый, желтоватый, розовый и голубоватый оттенки в зависимости от происхождения соли. Пищевую поваренную соль производят молотой и сеяной. По размеру зёрен молотую соль подразделяют на номера: 0, 1, 2, 3. Чем больше номер, тем больше зерна соли. В кулинарии хлорид натрия потребляют как важнейшую приправу. Соль имеет характерный вкус, без которого пища кажется человеку пресной. Такая особенность соли обусловлена физиологией человека. Однако зачастую люди потребляют соли больше, чем нужно для физиологических процессов. Хлорид натрия имеет слабые антисептические свойства — 10-15%-ное содержание соли предотвращает размножение гнилостных бактерий. Этот факт обусловливает её широкое применение как консерванта.

В медицине

Изотонический раствор хлорида натрия в воде (0,9 %) применяется как дезинтоксикационное средство, для коррекции состояния систем организма в случае обезвоживания, как растворитель других лекарственных препаратов. Гипертонические растворы (10 % р-р) используют как вспомогательный осмотический диуретик при отёке головного мозга, для поднятия давления при кровотечениях, в состояниях, характеризующихся дефицитом ионов натрия и хлора, при отравлении нитратом серебра, для обработки гнойных ран (местно). В офтальмологии как местное средство раствор хлорида натрия обладает противоотёчным действием.

В коммунальном хозяйстве. Техническая соль

Зимой хлорид натрия, смешанный с другими солями, песком или глиной — так называемая техническая соль — применяется как антифриз против гололёда. Ею посыпают тротуары, хотя это отрицательно влияет на кожаную обувь и техническое состояние автотранспорта в виду коррозийных процессов.

Регенерация Nа-катионитовых фильтров

Nа-катионитовые фильтры широко применяются в установках умягчения воды всех мощностей при водоподготовке. Катионитным материалом на современных водоподготовительных установках служат в основном глауконит, полимерные ионообменные смолы и сульфированные угли. Наиболее распространены сульфокатионитные ионообменные смолы. Регенерацию Nа-катионитовых фильтров осуществляют 6—10%-м раствором поваренной соли, в результате катионит переводится в Na-форму, регенерируется. Реакции идут по уравнениям: CaR2 + 2NaCl → 2NaR + CaCl2 MgR2 + 2NaCl → 2NaR +MgCl2

Химическая промышленность

Соль, наряду с каменным углем, известняками и серой, образует «большую четвёрку» продуктов минерального сырья, которые являются важнейшими для химической промышленности. Из неё получают соду, хлор, соляную кислоту, гидроксид натрия, сульфат натрия и металлический натрий. Кроме этого соль используется также для промышленного получения легкорастворимого в воде хлората натрия, который является средством для уничтожения сорняков. Суммарное уравнение реакции электролиза горячего раствора хлорида натрия: NaCl + 3H2O → NaClO3 + 3H2

Физические и физико-химические свойства

Температура плавления +800,8 °С, кипения +1465 °С. Умеренно растворяется в воде, растворимость мало зависит от температуры: коэффициент растворимости NaCl (в граммах на 100 г воды) равен 35,9 при +21 °C и 38,1 при +80 °C. Растворимость хлорида натрия существенно снижается в присутствии хлороводорода, гидроксида натрия, солей — хлоридов металлов. Растворяется в жидком аммиаке, вступает в реакции обмена. В чистом виде хлорид натрия не гигроскопичен. Однако соль часто бывает загрязнена примесями (преимущественно ионами Ca2+, Mg2+ и SO2-4), и такая соль на воздухе сыреет. Кристаллогидрат NaCl · 2H2O можно выделить при температуре ниже +0,15 °C. Смесь измельчённого льда с мелким порошком хлорида натрия является эффективным охладителем. Так, смесь состава 30 г NaCl на 100 г льда охлаждается до температуры −20 °C. Это происходит потому, что водный раствор соли замерзает при температуре ниже 0 °C. Лёд, имеющий температуру около 0 °C, плавится в таком растворе, поглощая тепло окружающей среды.

Термодинамические характеристики
ΔfH0g −181,42 кДж/моль
ΔfH0l −385,92 кДж/моль
ΔfH0s −411,12 кДж/моль
ΔfH0aq −407 кДж/моль
S0g, 1 bar 229,79 Дж/(моль·K)
S0l, 1 bar 95,06 Дж/(моль·K)
S0s 72,11 Дж/(моль·K)
Диэлектрическая проницаемость NaCl — 6,3

Плотность и концентрация водных растворов NaCl

Концентрация, % Концентрация, г/л Плотность, г/мл
1 10,05 1,005
2 20,25 1,012
4 41,07 1,027
6 62,47 1,041
8 84,47 1,056
10 107,1 1,071
12 130,2 1,086
14 154,1 1,101
16 178,5 1,116
18 203,7 1,132
20 229,5 1,148
22 256 1,164
24 283,2 1,18
26 311,2 1,197

Структура

Хлорид натрия образует бесцветные кристаллы кубическая сингония, пространственная группа Fm3m, параметры ячейки a = 0,563874 нм, d = 2,17 г/см3. Каждый из ионов Cl- окружён шестью ионами Na+ в октаэдрической конфигурации, и наоборот. Если мысленно отбросить, например, ионы Na+, то останется плотно упакованная кубическая структура ионов Cl-, называемая гранецентрированной кубической решёткой. Ионы Na+ тоже образуют плотно упакованную кубическую решётку. Таким образом, кристалл состоит из двух подрешёток, сдвинутых друг относительно друга на полупериод. Такая же решётка характерна для многих других минералов.
В кристаллической решётке между атомами преобладает ионная химическая связь, что является следствием действия электростатического взаимодействия противоположных по заряду ионов.

formula-info.ru

Хлорид натрия — Википедия

Хлорид натрия
Систематическое
наименование
Хлорид натрия
Традиционные названия Соль, поваренная соль, столовая соль, пищевая соль, каменная соль, галит[1]
Хим. формула NaCl
Молярная масса 58,44277 г/моль
Плотность 2,165 г/см³
Т. плав. 800,8 °C
Т. кип. 1465 °C
Мол. теплоёмк. 50,8 Дж/(моль·К)
Энтальпия образования −234,8 кДж/моль
Удельная теплота испарения 170,85 кДж/моль
Удельная теплота плавления 28,68 кДж/моль
Растворимость в воде 35,6 г/100 мл (0 °C)
35,9 г/100 мл (+25 °C)
39,1 г/100 мл (+100 °C)
Растворимость в метаноле 1,49 г/100 мл
Растворимость в аммиаке 21,5 г/100 мл
Показатель преломления 1,544202 (589 нм)
Координационная геометрия Октаэдральная (Na +)
Октаэдральная (Cl -)
Кристаллическая структура гранецентрированная кубическая, cF8
Рег. номер CAS 7647-14-5
PubChem 5234
Рег. номер EINECS 231-598-3
SMILES
InChI
RTECS VZ4725000
ChEBI 26710
ChemSpider 5044
ЛД50 3000–8000 мг/кг
NFPA 704
Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иного.
Кристалл хлорида натрия

Хлори́д на́трия или хлористый натрий (NaCl) — натриевая соль соляной кислоты. Известен в быту под названием поваренной соли, основным компонентом которой и является. Хлорид натрия в значительном количестве содержится в морской воде, придавая ей солёный вкус[источник не указан 245 дней]. Встречается в природе в виде минерала галита (каменной соли). Чистый хлорид натрия представляет собой бесцветные кристаллы, но с различными примесями его цвет может принимать голубой, фиолетовый, розовый, жёлтый или серый оттенок.

Нахождение в природе и производство

В природе хлорид натрия встречается в виде минерала галита, который образует залежи каменной соли среди осадочных горных пород, прослойки и линзы на берегах солёных озёр и лиманов, соляные корки в солончаках и на стенках кратеров вулканов и в сольфатарах. Огромное количество хлорида натрия растворено в морской воде. Мировой океан содержит 4 × 1015 тонн NaCl, то есть из каждой тонны морской воды можно получить в среднем 1,3 кг хлорида натрия. Следы NaCl постоянно содержатся в атмосфере в результате испарения брызг морской воды. В облаках на высоте полтора километра 30 % капель, больших 10 мкм по размеру, содержат NaCl. Также он найден в кристаллах снега[2].

Наиболее вероятно, что первое знакомство человека с солью произошло в лагунах тёплых морей или на соляных озёрах, где на мелководье солёная вода интенсивно испарялась под действием высокой температуры и ветра, а в осадке накапливалась соль. По образному выражению Пифагора, «соль была рождена благородными родителями: солнцем и морем»[3].

Галит

В природе хлорид натрия чаще всего встречается в виде минерала галита. Он имеет гранецентрированную кубическую решётку и содержит 39,34 % Na, 60,66 % Cl. Другими химическими элементами, входящими в состав примесей, являются: Br, N, H, Mn, Cu, Ga, As, I, Ag, Ba, Tl, Pb, K, Ca, S, O. Плотность 2,1—2,2 г/см³, а твёрдость по шкале Мооса — 2. Бесцветный прозрачный минерал со стеклянным блеском. Распространённый минерал соленосных толщ. Образуется при осаждении в замкнутых водоёмах, а также как продукт сгона на стенках кратеров вулканов. Составляет пласты в осадочных породах лагунных и морских фаций, штокоподобные тела в соляных куполах и тому подобных.[4]

Каменная соль

Каменной солью называют осадочную горную породу из группы эвапоритов, состоящую более чем на 90 % из галита. Галит также часто называют каменной солью. Эта осадочная горная порода может быть бесцветной или снежно-белой, но чаще она окрашена примесями глин, талька (серый цвет), оксидами и гидроксидами железа (жёлтый, оранжевый, розовый, красный), битумами (бурая). Каменная соль содержит хлориды и сульфаты натрия, калия, магния и кальция, бромиды, иодиды, бораты, гипс, примеси карбонатно-глинистого материала, доломита, анкериту, магнезита, битумов и так далее[4].

По условиям формирования месторождений каменную соль подразделяют на следующие виды[4]:

  • рассолы современных соляных бассейнов
  • соляные подземные воды
  • залежи минеральных солей современных соляных бассейнов
  • ископаемые залежи (важнейшие для промышленности).

Морская соль

Морская соль является смесью солей (хлориды, карбонаты, сульфаты и т. д.), образующейся при полном испарении морской воды. Среднее содержание солей в морской воде составляет:

Соединение Масс. доля, %
NaCl 77,8
MgCl2 10,9
MgSO4 4,7
KCl 2,5
K2SO4 2,5
CaCO3 0,3
Ca(HCO3)2 0,3
другие соли 0,2
Очищенная кристаллическая морская соль

При испарении морской воды при температуре от +20 до +35 °C в осадке сначала кристаллизуются наименее растворимые соли — карбонаты кальция и магния и сульфат кальция. Затем выпадают более растворимые сульфаты натрия и магния, хлориды натрия, калия и магния, и после них — сульфаты калия и магния. Последовательность кристаллизации солей и состав осадка может несколько варьироваться в зависимости от температуры, скорости испарения и других условий. В промышленности морскую соль получают из морской воды, в основном методом обычного выпаривания. Она отличается от каменной соли значительно большим содержанием других химических солей, минералов и различных микроэлементов, в первую очередь йода, калия, магния и марганца. Соответственно, она отличается от хлорида натрия и по вкусу — горько-солёный привкус ей придают соли магния. Она используется в медицине: при лечении кожных заболеваний, таких как псориаз. Как лечебное вещество в аптечной и обычной торговой сети, распространённым продуктом является соль из Мёртвого моря. В очищенном виде этот вид соли также предлагается в продуктовой торговой сети — как натуральная и богатая йодом пищевая[5].

Залежи

Залежи каменной соли найдены во всех геологических системах. Важнейшие из них сосредоточены в кембрийских, девонских, пермских и палеогеновых отложениях. Каменная соль составляет мощные пластовые залежи и ядра сводчатых структур (соляных куполов и штоков), образует прослойки, линзы, гнезда и вкрапления в других породах[4]. Среди озёрных месторождений России крупнейшие — Эльтонское, Баскунчак в Прикаспии, Кучукское озеро, Кулундинское озеро, Эбейты и другие озёра в Западной Сибири.

Производство

В древности технология добычи соли заключалась в том, что соляную рапу (раствор) вытаскивали лошадиным приводом из шахт, которые назывались «колодцами» или «окнами», и были достаточно глубокими — 60—90 м. Извлечённый солевой раствор выливали в особый резервуар — творило, откуда она через отверстия стекала в нижний резервуар, и системой жёлобов подавалась в деревянные башни. Там её разливали в большие чаны, на которых соль вываривали.

На Руси поморы вываривали соль на побережье Белого моря и называли её морянка. В 1137 году новгородский князь Святослав определил налог на соляные варницы[6]:

…на мори от чрена и от салгы по пузу…[7]

Беломорской солью, называемой «морянкой», торговали по всей Российской империи до начала XX века, пока её не вытеснила более дешёвая поволжская соль.

Современная добыча хлорида натрия механизирована и автоматизирована. Соль массово добывается выпариванием морской воды (тогда её называют морской солью) или рассола с других ресурсов, таких как соляные источники и соляные озера, а также разработкой соляных шахт и добычей каменной соли.
Для добычи хлорида натрия из морской воды необходимы условия жаркого климата с низкой влажностью воздуха, наличие значительных низменных территорий, лежащих ниже уровня моря, или затопляемых приливом, слабая водопроницаемость почвы испарительных бассейнов, малое количество осадков в течение сезона активного испарения, отсутствие влияния пресных речных вод и наличие развитой транспортной инфраструктуры.

Мировое производство соли в 2009 году оценивается в 260 миллионов тонн. Крупнейшими мировыми производителями являются Китай (60,0 млн тонн), США (46,0 млн тонн), Германия (16,5 млн тонн), Индия (15,8 млн тонн) и Канада (14 млн тонн)[8].

  • Добыча соли в южной части Мертвого моря, Израиль

  • Кристаллы каменной соли

  • Плантация морской соли в Дакаре

  • Соляные кучи на солончаке Уюни, Боливия

Применение

В пищевой промышленности и кулинарии

Соль поваренная

В пищевой промышленности и кулинарии используют хлорид натрия, чистота которого должна быть не менее 97 %. Его применяют как вкусовую добавку и для консервирования пищевых продуктов. Такой хлорид натрия имеет товарное название поваренная соль, порой также употребляются названия пищевая, столовая, а также уточнение названия в зависимости от её происхождения — каменная, морская, и по составу добавок — йодированная, фторированная и т. д. Такая соль является кристаллическим сыпучим продуктом с солёным вкусом без привкуса, без запаха (за исключением йодированной соли), в котором не допускаются посторонние примеси, не связанные с методом добывания соли. Кроме хлорида натрия, поваренная соль содержит небольшое количество солей кальция, магния, калия, которые придают ей гигроскопичности и жёсткости. Чем меньше этих примесей в соли, тем выше её качество.

Выделяют сорта: экстра, высший, первый и второй. Массовая доля хлористого натрия в сортах, %:

  • экстра — не менее 99,5;
  • высший — 98,2;
  • первый — 97,5;
  • второй — 97,0.

Массовая доля влаги в выварочной соли сорта «экстра» 0,1 %, в высшем сорте — 0,7 %. Допускают добавки йодида калия (йодистого калия), йодата калия, фторидов калия и натрия. Массовая доля йода должна составлять (40,0 ± 15,0) × 10−4 %, фтора (25,0 ± 5,0) × 10−3 %. Цвет экстра и высшего сортов — белый, однако для первого и второго допускается серый, желтоватый, розовый и голубоватый оттенки в зависимости от происхождения соли. Пищевую поваренную соль производят молотой и сеяной. По размеру зёрен молотую соль подразделяют на номера: 0, 1, 2, 3. Чем больше номер, тем больше зерна соли.

В кулинарии хлорид натрия потребляют как важнейшую приправу. Соль имеет характерный вкус, без которого пища кажется человеку пресной. Такая особенность соли обусловлена физиологией человека. Однако зачастую люди потребляют соли больше, чем нужно для физиологических процессов.

Хлорид натрия имеет слабые антисептические свойства — 10-15%-ное содержание соли предотвращает размножение гнилостных бактерий. Этот факт обусловливает её широкое применение как консерванта.

В медицине

Изотонический раствор хлорида натрия в воде (0,9 %) применяется как дезинтоксикационное средство, для коррекции состояния систем организма в случае обезвоживания, как растворитель других лекарственных препаратов. Гипертонические растворы (10 % раствор) используют как вспомогательный осмотический диуретик при отёке головного мозга, для поднятия давления при кровотечениях, в состояниях, характеризующихся дефицитом ионов натрия и хлора, при отравлении нитратом серебра, для обработки гнойных ран (местно). В офтальмологии как местное средство раствор хлорида натрия обладает противоотёчным действием[9].

В коммунальном хозяйстве. Техническая соль

Зимой хлорид натрия, смешанный с другими солями, песком или глиной — так называемая техническая соль — применяется как антифриз против гололёда. Ею посыпают тротуары, хотя это отрицательно влияет на кожаную обувь и техническое состояние автотранспорта ввиду коррозийных процессов.

Регенерация Nа-катионитовых фильтров

Nа-катионитовые фильтры широко применяются в установках умягчения воды всех мощностей при водоподготовке. Катионитным материалом на современных водоподготовительных установках служат в основном глауконит, полимерные ионообменные смолы и сульфированные угли. Наиболее распространены сульфокатионитные ионообменные смолы.

Регенерацию Nа-катионитовых фильтров осуществляют 6—10%-м раствором поваренной соли, в результате катионит переводится в Na-форму, регенерируется. Реакции идут по уравнениям:

CaR2+2NaCl→2NaR+CaCl2{\displaystyle {\mathsf {CaR_{2}+2NaCl\rightarrow 2NaR+CaCl_{2}}}}
MgR2+2NaCl→2NaR+MgCl2{\displaystyle {\mathsf {MgR_{2}+2NaCl\rightarrow 2NaR+MgCl_{2}}}}

Химическая промышленность

Соль, наряду с каменным углём, известняками и серой, образует «большую четвёрку» продуктов минерального сырья, которые являются важнейшими для химической промышленности[10]. Из неё получают соду, хлор, соляную кислоту, гидроксид натрия, сульфат натрия и металлический натрий. Кроме этого соль используется также для промышленного получения легкорастворимого в воде хлората натрия, который является средством для уничтожения сорняков[11]. Суммарное уравнение реакции электролиза горячего раствора хлорида натрия[12]:

NaCl+3h3O→NaClO3+3h3{\displaystyle {\mathsf {NaCl+3H_{2}O\rightarrow NaClO_{3}+3H_{2}}}}
Получение хлора и гидроксида натрия

В промышленности путём электролиза раствора хлорида натрия получают хлор. Процессы, происходящие на электродах[13][14]:

  • на катоде как побочный продукт выделяется водород вследствие восстановления ионов H+, образованных в результате электролитической диссоциации воды:
h3O⇄H++OH−{\displaystyle {\mathsf {H_{2}O\rightleftarrows H^{+}+OH^{-}}}}
2H++2e−→h3{\displaystyle {\mathsf {2H^{+}+2e^{-}\rightarrow H_{2}}}}
  • поскольку (вследствие практически полной электролитической диссоциации NaCl), хлор в растворе находится в виде хлорид-ионов, они окисляются на аноде до свободного хлора в виде газа:
NaCl→Na++Cl−{\displaystyle {\mathsf {NaCl\rightarrow Na^{+}+Cl^{-}}}}
2Cl−→Cl2+2e−{\displaystyle {\mathsf {2Cl^{-}\rightarrow Cl_{2}+2e^{-}}}}
  • суммарная реакция:
2NaCl+2h3O→2NaOH+Cl2+h3{\displaystyle {\mathsf {2NaCl+2H_{2}O\rightarrow 2NaOH+Cl_{2}+H_{2}}}}

Как видно из уравнения суммарной реакции, ещё одним продуктом является гидроксид натрия. Расход электроэнергии на 1 т хлора составляет примерно 2700 кВт × час. Полученный хлор при повышенном давлении сжижается в жёлтую жидкость уже при обычной температуре[15].

Если между анодом и катодом нет диафрагмы, то растворённый в воде хлор начинает реагировать с гидроксидом натрия, образуя хлорид и гипохлорит натрия NaClO[14]:

2NaOH+Cl2→NaCl+NaOCl+h3O{\displaystyle {\mathsf {2NaOH+Cl_{2}\rightarrow NaCl+NaOCl+H_{2}O}}}

Поэтому для получения гидроксида натрия применяют диафрагму и соответствующий метод получения NaOH называют диафрагменным. В качестве диафрагмы применяют асбестовый картон. В процессе электролиза раствор хлорида натрия постоянно подаётся в анодное пространство, а из катодного пространства непрерывно вытекает раствор хлорида и гидроксида натрия. Во время выпаривания последнего хлорид кристаллизуется, поскольку его растворимость в 50 % растворе NaOH крайне мала (0,9 %). Полученный раствор NaOH выпаривают в железных чанах, затем сухой остаток переплавляют.

Для получения чистого гидроксида натрия (без добавок хлорида натрия) применяют ртутный метод, где используют графитовый анод и ртутный катод. Вследствие того, что перенапряжение выделения водорода на ртути очень большое, на ней вновь появляются ионы натрия и образуется амальгама натрия[14][16]:

Na++e−→Na(Hg){\displaystyle {\mathsf {Na^{+}+e^{-}\rightarrow Na_{(Hg)}}}}

Амальгаму позже разлагают горячей водой с образованием гидроксида натрия и водорода, а ртуть перекачивают насосом обратно в электролизер:

2Na(Hg)+2h3O→2NaOH+h3{\displaystyle {\mathsf {2Na_{(Hg)}+2H_{2}O\rightarrow 2NaOH+H_{2}}}}

Суммарная реакция процесса такая же, как и в случае диафрагменного метода.

Получение металлического натрия

Металлический натрий получают электролизом расплава хлорида натрия. Происходят следующие процессы:

  • на катоде выделяется натрий:
Na++e−→Na{\displaystyle {\mathsf {Na^{+}+e^{-}\rightarrow Na}}}
  • на аноде выделяется хлор (как побочный продукт):
2Cl−→Cl2+2e−{\displaystyle {\mathsf {2Cl^{-}\rightarrow Cl_{2}+2e^{-}}}}
  • суммарная реакция:
2Na++2Cl−→2Na+Cl2{\displaystyle {\mathsf {2Na^{+}+2Cl^{-}\rightarrow 2Na+Cl_{2}}}}

Ванна электролизера состоит из стального кожуха с футеровкой, графитового анода и кольцевого железного катода. Между катодом и анодом располагается сетчатая диафрагма. Для снижения температуры плавления NaCl (+800 °C), электролитом является не чистый хлорид натрия, а его смесь с хлоридом кальция CaCl 2 (40:60) с температурой плавления +580 °C. Металлический натрий, который собирается в верхней части катодного пространства, содержит до 5 % примесь кальция, но последний со временем почти полностью отделяется, поскольку его растворимость в жидком натрии при температуре его плавления (+371 K = 98 °C) составляет всего 0,01 %. С расходованием NaCl его постоянно добавляют в ванну. Затраты электроэнергии составляют примерно 15 кВт × ч на 1 кг натрия[17].

Получение соляной кислоты и сульфата натрия

Среди многих промышленных методов получения соляной кислоты, то есть водного раствора хлороводорода (HCl), применяется реакция обмена между хлоридом натрия и серной кислотой:

NaCl+h3SO4→NaHSO4+HCl↑{\displaystyle {\mathsf {NaCl+H_{2}SO_{4}\rightarrow NaHSO_{4}+HCl\uparrow }}}
NaCl+NaHSO4→Na2SO4+HCl↑{\displaystyle {\mathsf {NaCl+NaHSO_{4}\rightarrow Na_{2}SO_{4}+HCl\uparrow }}}

Первая реакция происходит в значительной степени уже при обычных условиях, а при слабом нагреве идёт почти до конца. Вторая происходит лишь при высоких температурах. Процесс осуществляется в специальных механизированных печах большой мощности. Хлороводород, который выделяется, обеспыливают, охлаждают и поглощают водой с образованием соляной кислоты. Как побочный продукт образуется сульфат натрия Na2SO4[18][19].

Этот метод применяется также для получения хлороводорода в лабораторных условиях.

Физические и физико-химические свойства

Температура плавления +800,8 °С, кипения +1465 °С.

Умеренно растворяется в воде, растворимость мало зависит от температуры: коэффициент растворимости NaCl (в граммах на 100 г воды) равен 35,9 при +21 °C и 38,1 при +80 °C. Растворимость хлорида натрия существенно снижается в присутствии хлороводорода, гидроксида натрия, солей — хлоридов металлов. Растворяется в жидком аммиаке, вступает в реакции обмена. В чистом виде хлорид натрия не гигроскопичен. Однако соль часто бывает загрязнена примесями (преимущественно ионами Ca2+, Mg2+ и SO2−
4), и такая соль на воздухе сыреет[20]. Кристаллогидрат NaCl · 2H2O можно выделить при температуре ниже +0,15 °C[21].

Смесь измельчённого льда с мелким порошком хлорида натрия является эффективным охладителем. Так, смесь состава 30 г NaCl на 100 г льда охлаждается до температуры −20 °C. Это происходит потому, что водный раствор соли замерзает при температуре ниже 0 °C. Лёд, имеющий температуру около 0 °C, плавится в таком растворе, поглощая тепло окружающей среды.

Термодинамические характеристики
ΔfH0g −181,42 кДж/моль
ΔfH0l −385,92 кДж/моль
ΔfH0s −411,12 кДж/моль
ΔfH0aq −407 кДж/моль
S0g, 1 bar 229,79 Дж/(моль·K)
S0l, 1 bar 95,06 Дж/(моль·K)
S0s 72,11 Дж/(моль·K)

Диэлектрическая проницаемость NaCl — 6,3

Плотность и концентрация водных растворов NaCl

Концентрация, % Концентрация, г/л Плотность, г/мл
1 10,05 1,005
2 20,25 1,012
4 41,07 1,027
6 62,47 1,041
8 84,47 1,056
10 107,1 1,071
12 130,2 1,086
14 154,1 1,101
16 178,5 1,116
18 203,7 1,132
20 229,5 1,148
22 256 1,164
24 283,2 1,18
26 311,2 1,197

Лабораторное получение и химические свойства

При действии серной кислоты выделяет хлороводород.

2NaCl+h3SO4→Na2SO4+2HCl{\displaystyle {\mathsf {2NaCl+H_{2}SO_{4}\rightarrow Na_{2}SO_{4}+2HCl}}}

С раствором нитрата серебра образует белый осадок хлорида серебра (качественная реакция на хлорид-ион).

NaCl+AgNO3→NaNO3+AgCl{\displaystyle {\mathsf {NaCl+AgNO_{3}\rightarrow NaNO_{3}+AgCl}}}

при смешивании с сульфатом меди в растворе получается тетрахлоркупрат натрия, при этом синий раствор зеленеет:

CuSO4+4NaCl⇄Na2CuCl4+Na2SO4{\displaystyle {\mathsf {CuSO_{4}+4NaCl\rightleftarrows Na_{2}CuCl_{4}+Na_{2}SO_{4}}}}

Учитывая огромные природные запасы хлорида натрия, необходимости в его промышленном или лабораторном синтезе нет. Однако, его можно получить различными химическими методами как основной или побочный продукт.

  • получение из простых веществ натрия и хлора является экзотермической реакцией[22]:
2Na+Cl2→2NaCl+410 kJ/mol{\displaystyle {\mathsf {2Na+Cl_{2}\rightarrow 2NaCl+410\ kJ/mol}}}
  • нейтрализация щелочи гидроксида натрия соляной кислотой[23]:
NaOH+HCl→NaCl+h3O{\displaystyle {\mathsf {NaOH+HCl\rightarrow NaCl+H_{2}O}}}

Поскольку хлорид натрия в водном растворе почти полностью диссоциирован на ионы:

NaCl→Na++Cl−{\displaystyle {\mathsf {NaCl\rightarrow Na^{+}+Cl^{-}}}}

Его химические свойства в водном растворе определяются соответствующими химическими свойствами катионов натрия и хлорид-анионов.

Структура

Кристаллическая решётка хлорида натрия.
Голубой цвет = Na+
Зелёный цвет = Cl

Хлорид натрия образует бесцветные кристаллы кубической сингонии,  пространственная группа Fm3m, параметры ячейки a = 0,563874 нм, d = 2,17 г/см3. Каждый из ионов Cl окружён шестью ионами Na+ в октаэдрической конфигурации, и наоборот. Если мысленно отбросить, например, ионы Na+, то останется плотно упакованная кубическая структура ионов Cl, называемая гранецентрированной кубической решёткой. Ионы Na+ тоже образуют плотно упакованную кубическую решётку. Таким образом, кристалл состоит из двух подрешёток, сдвинутых друг относительно друга на полупериод. Такая же решётка характерна для многих других минералов.

В кристаллической решётке между атомами преобладает ионная химическая связь, что является следствием действия электростатического взаимодействия противоположных по заряду ионов.

См. также

Примечания

  1. ↑ Натрия хлорид на сайте Национального института стандартов и технологии США (англ. National Institute of Standards and Technology) (англ.)
  2. Некрасов Б. В. Основы общей химии. Т. 2. Изд. 3-е, испр. и доп., М.: Химия, 1973. — 688 с.; 270 табл.; 426 рис.; Список литературы, ссылок. С. 218
  3. ↑ Пифагор. Золотой канон. Фигуры эзотерики. — М.: Изд-во Эксмо, 2003. — 448 с. (Антология мудрости).
  4. 1 2 3 4 Малая горная энциклопедия. В 3 т. = Мала гірнича енциклопедія / (На укр. яз.). Под ред. В. С. Белецкого. — Донецк: Донбасс, 2004. — ISBN 966-7804-14-3.
  5. ↑ УНИАН: Морская соль для красоты и здоровья кожи
  6. ↑ Российское законодательство Х—XX веков. Законодательство Древней Руси. Т. 1. М., 1984. С. 224—225.
  7. ↑ В переводе с поморской «говори» слово чрен (црен) означает четырёхугольный ящик, кованный из листового железа, а салга — котёл, в котором варили соль. Пузом в беломорских солеварнях называли мешок соли в два четверика, то есть, объёмом около 52 литров.
  8. ↑ Соль (PDF), Геологический обзор США на сайте Программы минеральных ресурсов (англ.)
  9. ↑ Энциклопедия здоровья (неопр.) (недоступная ссылка). Дата обращения 17 октября 2011. Архивировано 23 октября 2007 года.
  10. ↑ Онлайн Энциклопедия кругосвет. Натрий (недоступная ссылка — история)
  11. Некрасов Б. В. Основы общей химии. Т. 1. Изд. 3-е, испр. и доп., М.: Химия, 1973. — 656 с.; 160 табл.; 391 рис. С. 261
  12. ↑ Синтез хлората натрия (англ.)
  13. Некрасов Б. В. Основы общей химии. Т. 1. Изд. 3-е, испр. и доп., М.: Химия, 1973. — 656 с.; 160 табл.; 391 рис. С. 249
  14. 1 2 3 Глинка М. Л. Общая химия (учебник), изд. 2-е изд., перераб. и доп., К.: Высшая школа, 1982. — С. 608
  15. Некрасов Б. В. Основы общей химии. Т. 1. Изд. 3-е, испр. и доп., М.: Химия, 1973. — 656 с.; 160 табл.; 391 рис. С. 254
  16. Некрасов Б. В. Основы общей химии. Т. 2. Изд. 3-е, испр. и доп., М.: Химия, 1973. — 688 с.; 270 табл.; 426 рис.; Список литературы, ссылок. С. 231
  17. Некрасов Б. В. Основы общей химии. Т. 2. Изд. 3-е, испр. и доп., М.: Химия, 1973. — 688 с.; 270 табл.; 426 рис.; Список литературы, ссылок. С. 219
  18. Некрасов Б. В. Основы общей химии. Т. 1. Изд. 3-е, испр. и доп., М.: Химия, 1973. — 656 с.; 160 табл.; 391 рис. С. 250
  19. Некрасов Б. В. Основы общей химии. Т. 1. Изд. 3-е, испр. и доп., М.: Химия, 1973. — 656 с.; 160 табл.; 391 рис. С. 257—258
  20. Некрасов Б. В. Основы общей химии. Т. 2. Изд. 3-е, испр. и доп., М.: Химия, 1973. — 688 с.; 270 табл.; 426 рис.; Список литературы, ссылок. С. 215—216
  21. Некрасов Б. В. Основы общей химии. Т. 2. Изд. 3-е, испр. и доп., М.: Химия, 1973. — 688 с.; 270 табл.; 426 рис.; Список литературы, ссылок. С. 234
  22. Некрасов Б. В. Основы общей химии. Т. 1. Изд. 3-е, испр. и доп., М.: Химия, 1973. — 656 с.; 160 табл.; 391 рис. С. 255
  23. Некрасов Б. В. Основы общей химии. Т. 1. Изд. 3-е, испр. и доп., М.: Химия, 1973. — 656 с.; 160 табл.; 391 рис. С. 191

Литература

  • Клевцов П. В., Леммлейн Г. Г. Поправки на давление к температурам гомогенизации водных растворов NaCl // Доклады АН СССР. 1959. Т. 128. № 6. С. 1250-1253.

Ссылки

wikipedia.bio

хлористый натрий - Sodium chloride

«NaCl» перенаправляется сюда. Для использования в других целях, см NaCl (значения) .
хлористый натрий

Хлорид натрия в качестве минерального галита

Кристаллическая структура с натрием в фиолетовый и хлорида в зеленый

имена
название IUPAC

хлористый натрий

Другие имена
  • Поваренная соль
  • галит
  • каменная соль
  • солевой
  • хлористый натрий
  • столовая соль
  • регулярная соль
  • морская соль
Идентификаторы
3D модель ( JSmol )
3534976
ChEBI
ChEMBL
ChemSpider
ИКГВ InfoCard 100.028.726
Номер EC 231-598-3
13673
KEGG
MeSH Хлорид натрия +
номер RTECS VZ4725000
UNII
  • InChI = 1S / ClH.Na / Х1Х; / д + 1 / п-1 У  Ключ: FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Y 
  • InChI = 1 / ClH.Na / Х1Х; / д + 1 / п-1

    Ключ: FAPWRFPIFSIZLT-REWHXWOFAE

свойства
NaCl
Молярная масса 58,443 г / моль
Внешность Бесцветные кубические кристаллы
запах непахнущий
плотность 2,17 г / см 3
Температура плавления 800,7 ° С (1,473.3 ° F, 1,073.8 К)
Точка кипения 1465 ° С (2669 ° F; 1738 К)
360 г / л
Растворимость в аммиаке 21,5 г / л
Растворимость в метаноле 14,9 г / л
-30,2 · 10 -6 см 3 / моль
1,5441 (при 589 нм)
Состав
Гранецентрированные
( см текст ), CF8
Fm 3 м, № 225

 = 564,02 м

Восьмигранная (Na + )
октаэдрической (Cl - )
термохимия
50,5 Дж / (К · моль)
72,1 Дж / (К · моль)
-411,12 кДж / моль
Фармакология
A12CA01 ( ВОЗ ) B05CB01 ( ВОЗ ), B05XA03 ( ВОЗ ), S01XA03 ( ВОЗ )
опасности
Паспорт безопасности См: страница данных
NFPA 704
Смертельная доза или концентрация ( LD , LC ):
3 г / кг (перорально, крысы)
Родственные соединения
Фторид натрия
Натрий бромид
натрия йодида
astatide натрия
Хлорид лития
калия хлорид
рубидия хлорид
цезий хлорида
хлорид Франций
Дополнительная страница данных
Показатель преломления ( п ),
Диэлектрическая постоянная (ε г ) и т.д.

Термодинамические
данные

Фазовое поведение
твердое тело-жидкость-газ
УФ , ИК , ЯМР , МС
За исключением случаев, когда указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
N проверить  ( что   ?) YN
ссылки Infobox

Хлорид натрия , широко известный как соль (хотя морская соль содержит также другие химические соли ), представляет собой ионное соединение с химической формулой NaCl , представляющее соотношение 1: 1 из натрий и хлорид ионы. С молярных масс 22,99 и 35,45 г / моль , соответственно, 100 г NaCl содержит 39,34 г Na и Cl 60,66 г. Хлорид натрия является соль наиболее ответственным за соленостью в морской воде и в межклеточной жидкости многих многоклеточных организмов . В своей съедобной форме поваренной соли , он обычно используется в качестве приправы и пищевого консерванта . Большие количества хлорида натрия используется во многих промышленных процессах, и он является основным источником соединений натрия и хлора , используемых в качестве исходного сырья для дальнейших химических синтезов. Второе основное применение хлорида натрия де-обледенение дорог в морозной погоде.

Пользы

В дополнении к знакомому внутреннему использованию соли, более доминирующие применения приблизительно 250 мегатонн в год производство (данные 2008) включают в себя химические вещества и антиобледенительный.

производство химических веществ

Соль используется, прямо или косвенно, в производстве многих химических веществ, которые потребляют большую часть мирового производства.

Хлорная промышленность

Это является отправной точкой для процесса хлорщелочного , который обеспечивает мир хлор и гидроксид натрия в соответствии с химическим уравнением

2 NaCl + 2 H 2 O → Cl 2 + H 2 + 2 NaOH

Этот электролиз проводится в любом ртутной клетки, клетки диафрагмы или мембраны клетки. Каждый из них использовать другой метод , чтобы отделить хлор из гидроксида натрия. Другие технологии находятся в стадии разработки в связи с высоким уровнем потребления энергии при электролизе, в результате чего небольшое повышение эффективности может иметь большие экономические окупаемости. Некоторые применения хлора включают ПВХ , дезинфицирующие средства, а также растворители. Гидроксид натрия позволяет отрасль , которые производят бумагу, мыло, и алюминий.

Сода зольность промышленность

Хлорид натрия используется в процессе Сольве для получения карбоната натрия и хлорида кальция . Карбонат натрия, в свою очередь, используется для производства стекла , бикарбонат натрия , и красителей , а также множество других химических веществ. В процессе Mannheim и в процессе Hargreaves , хлорид натрия используется для производства сульфата натрия и соляной кислоты .

стандарт

Хлорид натрия имеет международный стандарт, созданный по ASTM International . Стандарт называется ASTM E534-13 и стандартные методы испытаний для химического анализа хлорида натрия. Эти методы , перечисленные процедуры обеспечения для анализа хлорида натрия , чтобы определить , является ли она подходит для предполагаемого использования и применения.

Разные виды промышленного использования

Хлорид натрия широко используется, так что даже относительно небольшие приложения могут потреблять в огромных количествах. В разведке нефти и газа, соль является важным компонентом буровых растворов в бурении скважин. Он используется для флокуляции и увеличить плотность бурового раствора , чтобы преодолеть давление высокого downwell газа. Всякий раз , когда сверло попадает в образование соли, соль добавляют в буровой раствор для насыщения раствора , с тем чтобы свести к минимуму растворение внутри солевого слоя. Соль также используется для увеличения твердения бетона в сцементированных оболочках.

В текстильной промышленности и крашения, соль используется в качестве солевого раствора для полоскания, чтобы отделить органические загрязнители, чтобы содействовать «высаливание» красящего вещества выпадает в осадок, и смешать с концентрированными красителями, чтобы стандартизировать их. Одна из его главных ролей, чтобы обеспечить положительный заряд ионов, чтобы способствовать поглощению отрицательно заряженных ионов красителей.

Он также используется в обработке алюминия , бериллий , медь , сталь и ванадий . В целлюлозно-бумажной промышленности , соль используется для отбеливания древесной массы. Он также используется , чтобы сделать хлорат натрия , который добавляется вместе с серной кислотой и водой в производстве двуокиси хлора , отличный кислород на основе отбеливающего химического вещества. Процесс диоксида хлора, который возник в Германии после Первой мировой войны, становится все более популярным из - за нагрузки на окружающую среду , чтобы уменьшить или устранить хлорсодержащие отбеливающие соединения. В дубления и кожи лечения, соль добавляют в животных кож для ингибирования активности микроорганизмов на нижней стороне шкуры и привлечь влагу обратно в шкуры.

В производстве резины, соль используются для изготовления Буны , неопрена и белого резинового типа. Соль сол ного раствор и серная кислота используют коагулировать эмульгированный латекс , изготовленный из хлорированного бутадиена .

Соль также добавляют, чтобы обеспечить почву и обеспечить стойкость к фундаменту, на котором построены шоссейные дороги. Соль действует, чтобы минимизировать эффекты сдвига вызваны в геологической среде путем изменения влажности и нагрузки трафика.

Хлорид натрия иногда используются в качестве дешевого и безопасного осушителя из - за его гигроскопичность свойств, что делает посол эффективного метода сохранения пищи исторически; соль притягивает воду из бактерий через осмотическое давление , удерживая его от воспроизведения, основным источником порчи продуктов. Несмотря на то, более эффективные осушители доступны, некоторые из них безопасны для людей , чтобы глотать.

смягчение воды

Жесткая вода содержит ионы кальция и магния , которые мешают действие мыла и способствуют накоплению масштаба или пленок щелочных минеральных отложений в бытовой и промышленном оборудовании и трубах. Коммерческое и жилое водный смягчающее устройство использует ионообменные смолы для удаления ионов нарушителей , которые вызывают твердость. Эти смолы генерируются и регенерированный с использованием хлорида натрия.

Дорожная соль

Фазовая диаграмма воды NaCl-смеси

Второе основное применение соли для борьбы с обледенением и защиты от обледенения дорог, как в зернистости бункерах и распространяются зимой обслуживания автомобилей . В ожидании снегопада, дороги оптимальны «анти-замороженный» солевой раствор (концентрированный раствор соли в воде), который предотвращает связывание между снежным льдом и поверхностью дороги. Эта процедура устраняет тяжелое использование соли после снегопада. Для борьбы с обледенением, используют смеси рассола и соли, иногда с дополнительными агентами , такими как хлорид кальция и / или хлорид магния . Использование соли или рассола становится неэффективным ниже -10 ° C (14 ° F).

Курганы дорожной соли для использования в зимний период

Соль для антиобледенительной в Соединенном Королевстве в основном происходит из одной шахты в Winsford в графстве Чешир . Перед распределением его смешивают с <100 частей на миллион ферроцианида натрия в качестве предотвращающего слипание агента, что позволяет каменной соли свободно вытекать из Скрипнув транспортных средств , несмотря на то , складированы перед использованием. В последние годы эта добавка была также использована в поваренной соли. Другие добавки были использованы в дорожной соли , чтобы уменьшить общую стоимость. Так , например, в США, побочный продукт углеводов решения от переработки сахарной свеклы смешивает с каменной солью и привязано к дорожной поверхности около 40% лучше , чем только рыхлой каменной соли. Потому что он остался на дороге больше, лечение не должно быть повторено несколько раз, экономя время и деньги.

В техническом плане физической химии, минимальная температура замерзания водно-солевой смеси -21.12 ° C (-6,02 ° F) в течение 23,31 мас% соли. Замораживание вблизи этой концентрации, однако , настолько медленно , что эвтектическая точка из -22.4 ° C (-8,3 ° F) может быть достигнута приблизительно 25% мас соли.

Воздействие на окружающую среду

Дорожная соль заканчивается в пресноводных водоемах и может нанести вред водных растений и животных, нарушая их осморегуляция способности. Вездесущность соли представляет собой проблему в любом приложении прибрежного покрытия, так как запертые соли вызывают большие проблемы в адгезии. Морские власти и кораблестроители контроля концентрации соли на поверхности во время строительства. Максимальные концентрации солей на поверхности зависят от власти и применения. ИМО регулирование в основном используется и устанавливает уровни соли до максимума 50 мг / м 2 растворимых солей , измеренных как хлорид натрия. Эти измерения проводятся с помощью теста Бресла . Засоление (увеличение соленость, известное пресноводное засоление синдром ) и последующее выщелачивание металлов увеличились является постоянной проблемой в Северной Америке и европейских свежие водных путях.

В шоссе обледенения, соль была связана с коррозией мостовых настилов, моторными транспортными средств, арматурный стержень и проволока, а также незащищенные стальные конструкции , используемые в дорожном строительстве. Поверхностный сток, автомобиль напыление, и раздутые действия также влияют на почву, растительность придорожной и местные поверхностные и подземные воды поставок. Хотя свидетельство экологической нагрузки соли было обнаружено во время пиковой нагрузки, весенних дождей и оттаивает обычно разбавленные концентрации натрия в области , где была применена соль. Исследование 2009 установлено , что примерно 70% от дорожной соли применяется в Миннеаполис-Сент - Пол районе метро сохраняется в локальном водоразделе.

подмена

Некоторые агентства подставляя пиво, патока и свекольный сок вместо дорожной соли. Авиалинии используют больше гликоль и сахар , а не соль на основе решения для борьбы с обледенением .

Пищевая промышленность и сельское хозяйство

Многие микроорганизмы не могут жить в слишком соленой среде: вода вытесняется из своих клеток путем осмоса . По этой причине , соль используется , чтобы сохранить некоторые продукты, такие как копченый бекон, рыбы или капусту.

Соль добавляется в пищу, либо производителем пищи или потребителем, в качестве усилителя вкуса, консерванта, связующего вещества, ферментации -контроль добавки, текстуры управления агентом и цветного проявителя. Потребление соли в пищевой промышленности подразделяется, в порядке убывания потребления, в другой пищевой промышленности, мясо упаковщиков, консервной, хлебопекарной, молочной и мукомольной продукции. Соль добавляется в целях содействия развития цвета в беконе, ветчине и других мясных продуктах. В качестве консерванта, соль ингибирует рост бактерий. Соль действует в качестве связующего вещества в колбасах , чтобы сформировать связывающий гель, состоящие из мяса, жира и влаги. Соль также действует как усилитель вкуса и как Тендеризер .

Во многих молочной промышленности, соль добавляется в сыром виде цвето-, fermentation- и текстуры управления агентом. Молочная подотрасль включает в себя компании , которые производят маслозавод масло, сгущенное и сгущенное молоко, замороженные десерты, мороженое, натуральный и плавленый сыр, и специальные молочные продукты. В консервировании, соль, прежде всего , добавляют в качестве усилителя вкуса и консерванта . Он также используется в качестве носителя для других ингредиентов, дегидратирующего агента, ингибитора фермента и Тендеризер. В выпечки, соль добавляют для управления скоростью ферментации в тесто для хлеба. Он также используется для укрепления клейковины (эластичная сложный белок-вода в некоторых пастах) и как усилитель вкуса, такие как долив на хлебобулочных изделиях. Категория пищевой содержит также хлебные продукты. Эти продукты состоят из размола муки и рис и производство зерновых завтраков пищи и смешанных или подготовленных мук. Соль также используется приправа агент, например , в картофельные чипсы, крендели , кошки и корм для собак.

Хлорид натрия используется в ветеринарной медицине в качестве рвоты -causing агента. Это дается как теплым насыщенным раствором. Рвота может быть также вызвана глоточным размещением небольшого количества простых солей или кристаллов соли.

Лекарственное средство

Назальный спрей обычно делается с физиологическим раствором в качестве активного ингредиента.

Хлорид натрия используется вместе с водой в качестве одного из основных растворов для внутривенной терапии . Назальный спрей часто содержит физиологический раствор.

Пожаротушение

Класс-D Огнетушитель для различных металлов

Хлорид натрия является основным огнетушащим веществом в огнетушителях (Меты-LX, Супер D) , используемых на металлические горючих пожарах , такие как магний, калий, натрий и сплавы NAK (Класс D). Термопластичный порошок добавляют к смеси, а также гидроизоляции (стеараты металлов) и предотвращающего слипание материалов (трикальцийфосфат) с образованием огнетушащего вещества. Когда он применяются к огню, соль действует как поглотитель тепла, отвод тепла от огня, а также образует корочку кислорода за исключением заглушить огнь. Пластиковые добавки плавятся и помогает коре сохранять свою целостность до тех пор , пока горение металла остывает ниже его температуры воспламенения. Этот тип гасителя был изобретен в конце 1940 - х годов в качестве патрона управлением блока, хотя сохраненные версии давления сейчас популярны. Общие размеры 30 фунтов (14 кг) портативные и 350 фунтов (160 кг) колесные.

очищающее средство

Так , по крайней мере средневековые времена, люди использовали соль в качестве очищающего средства натирали бытовых поверхностей. Она также используется во многих марок шампуня , зубной пасты и популярно оледенением проездов и участки льда.

Оптическое использование

Бездефектного NaCl кристаллы имеют оптическую прозрачность примерно 90% для инфракрасного света, в частности в диапазоне от 200  нм до 20  мкм . Таким образом , они были использованы в оптических компонентах (окна и призмы) , работающих в этой области спектра, где существуют несколько не-поглощающих альтернатив и где требование к отсутствию микронеоднородностей являются менее жестким , чем в видимом диапазоне. В то время как недорогие, кристаллы NaCl мягкие и гигроскопичен - при воздействии окружающего воздуха, они постепенно покрывают «инеем». Это ограничивает применение NaCl в сухой среде, вакуумной запечатана сборка области или для кратковременного использования , такого , как прототипирования. В настоящее время материалы , такие как селенида цинка (ZnSe), которые являются сильными механически и менее чувствительны к воздействию влаги, используют вместо NaCl для инфракрасной области спектра.

Химия

Твердый хлорид натрия

В твердом хлорида натрия, каждый ион окружен шестью ионами противоположного заряда , как и ожидалось от электростатических основаниях. Окружающие ионы расположены в вершинах правильного октаэдра . На языке плотной упаковки , тем больше хлоридные ионы расположены в виде кубической решетки , тогда как меньшие натриевые ионы заполняют все зазоры кубических (октаэдрические пустоты) между ними. Та же самая базовая структура встречается во многих других соединениях , и обычно известна как галит или каменной соли кристаллической структуры. Он может быть представлен в виде гранецентрированной кубической (ГЦК) решетки с двумя атомами в основе или как две взаимопроникающие гранецентрированной кубической решеткой. Первый атом находится в каждой точке решетки, а второй атом расположен на полпути между точками решетки вдоль края элементарной ячейки ГЦКА.

Твердый хлорид натрия имеет температуру плавления 801 ° С. Теплопроводность хлорида натрия в зависимости от температуры имеет максимум 2,03 Вт / (К) см при 8 К (-265.15 ° C; -445,27 ° F) и уменьшается до 0,069 при 314 К (41 ° С; 106 ° F ). Кроме того , уменьшается с легированием .

Водные растворы

Притяжение между Na + и Cl - ионы в твердом настолько сильны , что только сильно полярные растворители , такие как вода растворения NaCl хорошо.

При растворении в воде, структура хлорида натрия распадается как Na + и Cl - ионы становятся в окружении полярных молекул воды. Эти растворы состоят из аквакомплексов с формулой [Na (H 2 O) 8 ] + , с Na-O расстоянием 250 часов . Ионы хлорида также сильно сольватирован, каждый из которых окружен в среднем на 6 молекул воды. Растворы хлорида натрия имеют очень разные свойства от чистой воды. Точка замерзания составляет -21.12 ° C (-6,02 ° F) в течение 23,31 % масс соли, а температура кипения насыщенного солевого раствора находится вблизи 108,7 ° C (227,7 ° F). Из холодных растворов, соль кристаллизуется в качестве дигидрата NaCl · 2H 2 O.

Вид одной плиты из NaCl (Н 2 О) 2 (красный = О, белый = Н, зеленый = Cl, фиолетовый = Na).

рН растворов хлорида натрия

РН раствора хлорида натрия остается ≈7 вследствие чрезвычайно слабой основность Cl - ион, который является сопряженным основанием сильной кислоты HCl. Другими словами, NaCl , не оказывает никакого влияния на рН системы в разбавленных растворах , где эффекты ионных коэффициентов силы и активности пренебрежимо малы.

Неожиданные стабильные стехиометрические варианты

Поваренная соль имеет 1: 1 молярное соотношение натрия и хлора. В 2013 годе , соединение натрия и хлорид различной стехиометрии было обнаружено; пять новых соединений были предсказаны (например, Na 3 Cl, Na 2 Cl, Na 3 Cl 2 , NaCl , 3 и NaCl , 7 ). Существование некоторых из них было подтверждено экспериментально при высоких давлениях: кубической и орторомбической NaCl , 3 и двумерной металлической тетрагональной Na 3 Cl. Это указывает на то, что соединения , нарушающие химическую интуицию возможны, в простых системах при nonambient условиях.

Вхождение

Небольшие частицы морской соли являются доминирующими ядра конденсации облаков далеко в море, которые позволяют образование облаков в противном случае , не загрязненного воздуха .

производство

Соль в настоящее время массового производства путем выпаривания из морской воды или рассола из рассола скважин и соленых озер . Добыча каменной соли также является основным источником. Китай является основным поставщиком в мире соли. В 2017 году мировое производство оценивается в 280 млн тонн , в первую пятерку производителей (в миллионах тонн) являются Китай (68,0), США (43,0), Индия (26,0), Германия (13,0) и Канада (13,0). Соль также является побочным продуктом калия добычи.

Смотрите также

Рекомендации

 Эта статья включает в себя материалы для общественности области  из  Геологической службы США документа:  «Соль» (PDF) .

Статьи, ссылающиеся источники

внешняя ссылка

Викискладе есть медиафайлы по теме NaCl .

ru.qwe.wiki

Хлорид натрия — Википедия

Хлорид натрия
Общие
Систематическое
наименование
Хлорид натрия
Традиционные названия Соль, поваренная соль, столовая соль, пищевая соль, каменная соль, галит[1]
Хим. формула NaCl
Физические свойства
Молярная масса 58,44277 г/моль
Плотность 2,165 г/см³
Термические свойства
Т. плав. 800,8 °C
Т. кип. 1465 °C
Мол. теплоёмк. 50,8 Дж/(моль·К)
Энтальпия образования −234,8 кДж/моль
Удельная теплота испарения 170,85 кДж/моль
Удельная теплота плавления 28,68 кДж/моль
Химические свойства
Растворимость в воде 35,6 г/100 мл (0 °C)
35,9 г/100 мл (+25 °C)
39,1 г/100 мл (+100 °C)
Растворимость в метаноле 1,49 г/100 мл
Растворимость в аммиаке 21,5 г/100 мл
Оптические свойства
Показатель преломления 1,544202 (589 нм)
Структура
Координационная геометрия Октаэдральная (Na +)
Октаэдральная (Cl -)
Кристаллическая структура гранецентрированная кубическая, cF8
Классификация
Рег. номер CAS 7647-14-5
PubChem 5234
Рег. номер EINECS 231-598-3
SMILES
InChI
RTECS VZ4725000
ChEBI 26710
ChemSpider 5044
Безопасность
ЛД50 3000–8000 мг/кг
NFPA 704
Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иного.
Кристалл хлорида натрия

Хлори́д на́трия или хлористый натрий (NaCl) — натриевая соль соляной кислоты. Известен в быту под названием поваренной соли, основным компонентом которой и является. Хлорид натрия в значительном количестве содержится в морской воде, придавая ей солёный вкус. Встречается в природе в виде минерала галита (каменной соли). Чистый хлорид натрия представляет собой бесцветные кристаллы, но с различными примесями его цвет может принимать голубой, фиолетовый, розовый, жёлтый или серый оттенок.

Нахождение в природе и производство

В природе хлорид натрия встречается в виде минерала галита, который образует залежи каменной соли среди осадочных горных пород, прослойки и линзы на берегах солёных озёр и лиманов, соляные корки в солончаках и на стенках кратеров вулканов и в сольфатарах. Огромное количество хлорида натрия растворено в морской воде. Мировой океан содержит 4 × 1015 тонн NaCl, то есть из каждой тонны морской воды можно получить в среднем 1,3 кг хлорида натрия. Следы NaCl постоянно содержатся в атмосфере в результате испарения брызг морской воды. В облаках на высоте полтора километра 30 % капель, больших 10 мкм по размеру, содержат NaCl. Также он найден в кристаллах снега[2].

Наиболее вероятно, что первое знакомство человека с солью произошло в лагунах тёплых морей или на соляных озёрах, где на мелководье солёная вода интенсивно испарялась под действием высокой температуры и ветра, а в осадке накапливалась соль. По образному выражению Пифагора, «соль была рождена благородными родителями: солнцем и морем»[3].

Галит

В природе хлорид натрия чаще всего встречается в виде минерала галита. Он имеет гранецентрированную кубическую решётку и содержит 39,34 % Na, 60,66 % Cl. Другими химическими элементами, входящими в состав примесей, являются: Br, N, H, Mn, Cu, Ga, As, I, Ag, Ba, Tl, Pb, K, Ca, S, O. Плотность 2,1—2, 2 г/см³, а твёрдость по шкале Мооса — 2. Бесцветный прозрачный минерал со стеклянным блеском. Распространённый минерал соленосных толщ. Образуется при осаждении в замкнутых водоёмах, а также как продукт сгона на стенках кратеров вулканов. Составляет пласты в осадочных породах лагунных и морских фаций, штокоподобные тела в соляных куполах и тому подобных.[4]

Каменная соль

Каменной солью называют осадочную горную породу из группы эвапоритов, состоящую более чем на 90 % из галита. Галит также часто называют каменной солью. Эта осадочная горная порода может быть бесцветной или снежно-белой, но чаще она окрашена примесями глин, талька (серый цвет), оксидами и гидроксидами железа (жёлтый, оранжевый, розовый, красный), битумами (бурая). Каменная соль содержит хлориды и сульфаты натрия, калия, магния и кальция, бромиды, иодиды, бораты, гипс, примеси карбонатно-глинистого материала, доломита, анкериту, магнезита, битумов и так далее[4].

По условиям формирования месторождений каменную соль подразделяют на следующие виды[4]:

  • рассолы современных соляных бассейнов
  • соляные подземные воды
  • залежи минеральных солей современных соляных бассейнов
  • ископаемые залежи (важнейшие для промышленности).

Морская соль

Морская соль является смесью солей (хлориды, карбонаты, сульфаты и т. д.), образующейся при полном испарении морской воды. Среднее содержание солей в морской воде составляет:

Соединение Масс. доля, %
NaCl 77,8
MgCl2 10,9
MgSO4 4,7
KCl 2,5
K2SO4 2,5
CaCO3 0,3
Ca(HCO3)2 0,3
другие соли 0,2
Очищенная кристаллическая морская соль

При испарении морской воды при температуре от +20 до +35 °C в осадке сначала кристаллизуются наименее растворимые соли — карбонаты кальция и магния и сульфат кальция. Затем выпадают более растворимые сульфаты натрия и магния, хлориды натрия, калия и магния, и после них — сульфаты калия и магния. Последовательность кристаллизации солей и состав осадка может несколько варьироваться в зависимости от температуры, скорости испарения и других условий. В промышленности морскую соль получают из морской воды, в основном методом обычного выпаривания. Она отличается от каменной соли значительно большим содержанием других химических солей, минералов и различных микроэлементов, в первую очередь йода, калия, магния и марганца. Соответственно, она отличается от хлорида натрия и по вкусу — горько-солёный привкус ей придают соли магния. Она используется в медицине: при лечении кожных заболеваний, таких как псориаз. Как лечебное вещество в аптечной и обычной торговой сети, распространённым продуктом является соль из Мёртвого моря. В очищенном виде этот вид соли также предлагается в продуктовой торговой сети — как натуральная и богатая йодом пищевая[5].

Залежи

Залежи каменной соли найдены во всех геологических системах. Важнейшие из них сосредоточены в кембрийских, девонских, пермских и третичных отложениях. Каменная соль составляет мощные пластовые залежи и ядра сводчатых структур (соляных куполов и штоков), образует прослойки, линзы, гнезда и вкрапления в других породах[4]. Среди озёрных месторождений России крупнейшие — Эльтонское, Баскунчак в Прикаспии, Кучукское озеро, Кулундинское озеро, Эбейты и другие озёра в Западной Сибири.

Производство

В древности технология добычи соли заключалась в том, что соляную рапу (раствор) вытаскивали лошадиным приводом из шахт, которые назывались «колодцами» или «окнами», и были достаточно глубокими — 60—90 м. Извлечённый солевой раствор выливали в особый резервуар — творило, откуда она через отверстия стекала в нижний резервуар, и системой жёлобов подавалась в деревянные башни. Там её разливали в большие чаны, на которых соль вываривали.

На Руси поморы вываривали соль на побережье Белого моря и называли её морянка. В 1137 году новгородский князь Святослав определил налог на соляные варницы[6]:

…на мори от чрена и от салгы по пузу…[7]

Беломорской солью, называемой «морянкой», торговали по всей Российской империи до начала XX века, пока её не вытеснила более дешёвая поволжская соль.

Современная добыча хлорида натрия механизирована и автоматизирована. Соль массово добывается выпариванием морской воды (тогда её называют морской солью) или рассола с других ресурсов, таких как соляные источники и соляные озера, а также разработкой соляных шахт и добычей каменной соли.
Для добычи хлорида натрия из морской воды необходимы условия жаркого климата с низкой влажностью воздуха, наличие значительных низменных территорий, лежащих ниже уровня моря, или затопляемых приливом, слабая водопроницаемость почвы испарительных бассейнов, малое количество осадков в течение сезона активного испарения, отсутствие влияния пресных речных вод и наличие развитой транспортной инфраструктуры.

Мировое производство соли в 2009 году оценивается в 260 миллионов тонн. Крупнейшими мировыми производителями являются Китай (60,0 млн тонн), США (46,0 млн тонн), Германия (16,5 млн тонн), Индия (15,8 млн тонн) и Канада (14 млн тонн)[8].

  • Добыча соли в южной части Мертвого моря, Израиль

wiki2.red

Хлорид натрия — Википедия

Хлорид натрия
Общие
Систематическое
наименование
Хлорид натрия
Традиционные названия Соль, поваренная соль, столовая соль, пищевая соль, каменная соль, галит[1]
Хим. формула NaCl
Физические свойства
Молярная масса 58,44277 г/моль
Плотность 2,165 г/см³
Термические свойства
Т. плав. 800,8 °C
Т. кип. 1465 °C
Мол. теплоёмк. 50,8 Дж/(моль·К)
Энтальпия образования −234,8 кДж/моль
Удельная теплота испарения 170,85 кДж/моль
Удельная теплота плавления 28,68 кДж/моль
Химические свойства
Растворимость в воде 35,6 г/100 мл (0 °C)
35,9 г/100 мл (+25 °C)
39,1 г/100 мл (+100 °C)
Растворимость в метаноле 1,49 г/100 мл
Растворимость в аммиаке 21,5 г/100 мл
Оптические свойства
Показатель преломления 1,544202 (589 нм)
Структура
Координационная геометрия Октаэдральная (Na +)
Октаэдральная (Cl -)
Кристаллическая структура гранецентрированная кубическая, cF8
Классификация
Рег. номер CAS 7647-14-5
PubChem 5234
Рег. номер EINECS 231-598-3
SMILES
InChI
RTECS VZ4725000
ChEBI 26710
ChemSpider 5044
Безопасность
ЛД50 3000–8000 мг/кг
NFPA 704
Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иного.
Кристалл хлорида натрия

Хлори́д на́трия или хлористый натрий (NaCl) — натриевая соль соляной кислоты. Известен в быту под названием поваренной соли, основным компонентом которой и является. Хлорид натрия в значительном количестве содержится в морской воде, придавая ей солёный вкус. Встречается в природе в виде минерала галита (каменной соли). Чистый хлорид натрия представляет собой бесцветные кристаллы, но с различными примесями его цвет может принимать голубой, фиолетовый, розовый, жёлтый или серый оттенок.

Нахождение в природе и производство

В природе хлорид натрия встречается в виде минерала галита, который образует залежи каменной соли среди осадочных горных пород, прослойки и линзы на берегах солёных озёр и лиманов, соляные корки в солончаках и на стенках кратеров вулканов и в сольфатарах. Огромное количество хлорида натрия растворено в морской воде. Мировой океан содержит 4 × 1015 тонн NaCl, то есть из каждой тонны морской воды можно получить в среднем 1,3 кг хлорида натрия. Следы NaCl постоянно содержатся в атмосфере в результате испарения брызг морской воды. В облаках на высоте полтора километра 30 % капель, больших 10 мкм по размеру, содержат NaCl. Также он найден в кристаллах снега[2].

Наиболее вероятно, что первое знакомство человека с солью произошло в лагунах тёплых морей или на соляных озёрах, где на мелководье солёная вода интенсивно испарялась под действием высокой температуры и ветра, а в осадке накапливалась соль. По образному выражению Пифагора, «соль была рождена благородными родителями: солнцем и морем»[3].

Галит

В природе хлорид натрия чаще всего встречается в виде минерала галита. Он имеет гранецентрированную кубическую решётку и содержит 39,34 % Na, 60,66 % Cl. Другими химическими элементами, входящими в состав примесей, являются: Br, N, H, Mn, Cu, Ga, As, I, Ag, Ba, Tl, Pb, K, Ca, S, O. Плотность 2,1—2, 2 г/см³, а твёрдость по шкале Мооса — 2. Бесцветный прозрачный минерал со стеклянным блеском. Распространённый минерал соленосных толщ. Образуется при осаждении в замкнутых водоёмах, а также как продукт сгона на стенках кратеров вулканов. Составляет пласты в осадочных породах лагунных и морских фаций, штокоподобные тела в соляных куполах и тому подобных.[4]

Каменная соль

Каменной солью называют осадочную горную породу из группы эвапоритов, состоящую более чем на 90 % из галита. Галит также часто называют каменной солью. Эта осадочная горная порода может быть бесцветной или снежно-белой, но чаще она окрашена примесями глин, талька (серый цвет), оксидами и гидроксидами железа (жёлтый, оранжевый, розовый, красный), битумами (бурая). Каменная соль содержит хлориды и сульфаты натрия, калия, магния и кальция, бромиды, иодиды, бораты, гипс, примеси карбонатно-глинистого материала, доломита, анкериту, магнезита, битумов и так далее[4].

По условиям формирования месторождений каменную соль подразделяют на следующие виды[4]:

  • рассолы современных соляных бассейнов
  • соляные подземные воды
  • залежи минеральных солей современных соляных бассейнов
  • ископаемые залежи (важнейшие для промышленности).

Морская соль

Морская соль является смесью солей (хлориды, карбонаты, сульфаты и т. д.), образующейся при полном испарении морской воды. Среднее содержание солей в морской воде составляет:

Соединение Масс. доля, %
NaCl 77,8
MgCl2 10,9
MgSO4 4,7
KCl 2,5
K2SO4 2,5
CaCO3 0,3
Ca(HCO3)2 0,3
другие соли 0,2
Очищенная кристаллическая морская соль

При испарении морской воды при температуре от +20 до +35 °C в осадке сначала кристаллизуются наименее растворимые соли — карбонаты кальция и магния и сульфат кальция. Затем выпадают более растворимые сульфаты натрия и магния, хлориды натрия, калия и магния, и после них — сульфаты калия и магния. Последовательность кристаллизации солей и состав осадка может несколько варьироваться в зависимости от температуры, скорости испарения и других условий. В промышленности морскую соль получают из морской воды, в основном методом обычного выпаривания. Она отличается от каменной соли значительно большим содержанием других химических солей, минералов и различных микроэлементов, в первую очередь йода, калия, магния и марганца. Соответственно, она отличается от хлорида натрия и по вкусу — горько-солёный привкус ей придают соли магния. Она используется в медицине: при лечении кожных заболеваний, таких как псориаз. Как лечебное вещество в аптечной и обычной торговой сети, распространённым продуктом является соль из Мёртвого моря. В очищенном виде этот вид соли также предлагается в продуктовой торговой сети — как натуральная и богатая йодом пищевая[5].

Залежи

Залежи каменной соли найдены во всех геологических системах. Важнейшие из них сосредоточены в кембрийских, девонских, пермских и третичных отложениях. Каменная соль составляет мощные пластовые залежи и ядра сводчатых структур (соляных куполов и штоков), образует прослойки, линзы, гнезда и вкрапления в других породах[4]. Среди озёрных месторождений России крупнейшие — Эльтонское, Баскунчак в Прикаспии, Кучукское озеро, Кулундинское озеро, Эбейты и другие озёра в Западной Сибири.

Производство

В древности технология добычи соли заключалась в том, что соляную рапу (раствор) вытаскивали лошадиным приводом из шахт, которые назывались «колодцами» или «окнами», и были достаточно глубокими — 60—90 м. Извлечённый солевой раствор выливали в особый резервуар — творило, откуда она через отверстия стекала в нижний резервуар, и системой жёлобов подавалась в деревянные башни. Там её разливали в большие чаны, на которых соль вываривали.

На Руси поморы вываривали соль на побережье Белого моря и называли её морянка. В 1137 году новгородский князь Святослав определил налог на соляные варницы[6]:

…на мори от чрена и от салгы по пузу…[7]

Беломорской солью, называемой «морянкой», торговали по всей Российской империи до начала XX века, пока её не вытеснила более дешёвая поволжская соль.

Современная добыча хлорида натрия механизирована и автоматизирована. Соль массово добывается выпариванием морской воды (тогда её называют морской солью) или рассола с других ресурсов, таких как соляные источники и соляные озера, а также разработкой соляных шахт и добычей каменной соли.
Для добычи хлорида натрия из морской воды необходимы условия жаркого климата с низкой влажностью воздуха, наличие значительных низменных территорий, лежащих ниже уровня моря, или затопляемых приливом, слабая водопроницаемость почвы испарительных бассейнов, малое количество осадков в течение сезона активного испарения, отсутствие влияния пресных речных вод и наличие развитой транспортной инфраструктуры.

Мировое производство соли в 2009 году оценивается в 260 миллионов тонн. Крупнейшими мировыми производителями являются Китай (60,0 млн тонн), США (46,0 млн тонн), Германия (16,5 млн тонн), Индия (15,8 млн тонн) и Канада (14 млн тонн)[8].

  • Добыча соли в южной части Мертвого моря, Израиль

  • Кристаллы каменной соли

  • Плантация морской соли в Дакаре

  • Соляные кучи на солончаке Уюни, Боливия

Применение

В пищевой промышленности и кулинарии

Соль поваренная

В пищевой промышленности и кулинарии используют хлорид натрия, чистота которого должна быть не менее 97 %. Его применяют как вкусовую добавку и для консервирования пищевых продуктов. Такой хлорид натрия имеет товарное название поваренная соль, порой также употребляются названия пищевая, столовая, а также уточнение названия в зависимости от её происхождения — каменная, морская, и по составу добавок — йодированная, фторированная и т. д. Такая соль является кристаллическим сыпучим продуктом с солёным вкусом без привкуса, без запаха (за исключением йодированной соли), в котором не допускаются посторонние примеси, не связанные с методом добывания соли. Кроме хлорида натрия, поваренная соль содержит небольшое количество солей кальция, магния, калия, которые придают ей гигроскопичности и жёсткости. Чем меньше этих примесей в соли, тем выше её качество.

Выделяют сорта: экстра, высший, первый и второй. Массовая доля хлористого натрия в сортах, %:

  • экстра — не менее 99,5;
  • высший — 98,2;
  • первый — 97,5;
  • второй — 97,0.

Массовая доля влаги в выварочной соли сорта «экстра» 0,1 %, в высшем сорте — 0,7 %. Допускают добавки йодида калия (йодистого калия), йодата калия, фторидов калия и натрия. Массовая доля йода должна составлять (40,0 ± 15,0) × 10−4 %, фтора (25,0 ± 5,0) × 10−3 %. Цвет экстра и высшего сортов — белый, однако для первого и второго допускается серый, желтоватый, розовый и голубоватый оттенки в зависимости от происхождения соли. Пищевую поваренную соль производят молотой и сеяной. По размеру зёрен молотую соль подразделяют на номера: 0, 1, 2, 3. Чем больше номер, тем больше зерна соли.

В кулинарии хлорид натрия потребляют как важнейшую приправу. Соль имеет характерный вкус, без которого пища кажется человеку пресной. Такая особенность соли обусловлена физиологией человека. Однако зачастую люди потребляют соли больше, чем нужно для физиологических процессов.

Хлорид натрия имеет слабые антисептические свойства — 10-15%-ное содержание соли предотвращает размножение гнилостных бактерий. Этот факт обусловливает её широкое применение как консерванта.

В медицине

Изотонический раствор хлорида натрия в воде (0,9 %) применяется как дезинтоксикационное средство, для коррекции состояния систем организма в случае обезвоживания, как растворитель других лекарственных препаратов. Гипертонические растворы (10 % раствор) используют как вспомогательный осмотический диуретик при отёке головного мозга, для поднятия давления при кровотечениях, в состояниях, характеризующихся дефицитом ионов натрия и хлора, при отравлении нитратом серебра, для обработки гнойных ран (местно). В офтальмологии как местное средство раствор хлорида натрия обладает противоотёчным действием[9].

В коммунальном хозяйстве. Техническая соль

Зимой хлорид натрия, смешанный с другими солями, песком или глиной — так называемая техническая соль — применяется как антифриз против гололёда. Ею посыпают тротуары, хотя это отрицательно влияет на кожаную обувь и техническое состояние автотранспорта ввиду коррозийных процессов.

Регенерация Nа-катионитовых фильтров

Nа-катионитовые фильтры широко применяются в установках умягчения воды всех мощностей при водоподготовке. Катионитным материалом на современных водоподготовительных установках служат в основном глауконит, полимерные ионообменные смолы и сульфированные угли. Наиболее распространены сульфокатионитные ионообменные смолы.

Регенерацию Nа-катионитовых фильтров осуществляют 6—10%-м раствором поваренной соли, в результате катионит переводится в Na-форму, регенерируется. Реакции идут по уравнениям:

CaR2+2NaCl→2NaR+CaCl2{\displaystyle {\mathsf {CaR_{2}+2NaCl\rightarrow 2NaR+CaCl_{2}}}}
MgR2+2NaCl→2NaR+MgCl2{\displaystyle {\mathsf {MgR_{2}+2NaCl\rightarrow 2NaR+MgCl_{2}}}}

Химическая промышленность

Соль, наряду с каменным углем, известняками и серой, образует «большую четвёрку» продуктов минерального сырья, которые являются важнейшими для химической промышленности[10]. Из неё получают соду, хлор, соляную кислоту, гидроксид натрия, сульфат натрия и металлический натрий. Кроме этого соль используется также для промышленного получения легкорастворимого в воде хлората натрия, который является средством для уничтожения сорняков[11]. Суммарное уравнение реакции электролиза горячего раствора хлорида натрия[12]:

NaCl+3h3O→NaClO3+3h3{\displaystyle {\mathsf {NaCl+3H_{2}O\rightarrow NaClO_{3}+3H_{2}}}}
Получение хлора и гидроксида натрия

В промышленности путём электролиза раствора хлорида натрия получают хлор. Процессы, происходящие на электродах[13][14]:

  • на катоде как побочный продукт выделяется водород вследствие восстановления ионов H+, образованных в результате электролитической диссоциации воды:
h3O⇄H++OH−{\displaystyle {\mathsf {H_{2}O\rightleftarrows H^{+}+OH^{-}}}}
2H++2e−→h3{\displaystyle {\mathsf {2H^{+}+2e^{-}\rightarrow H_{2}}}}
  • поскольку (вследствие практически полной электролитической диссоциации NaCl), хлор в растворе находится в виде хлорид-ионов, они окисляются на аноде до свободного хлора в виде газа:
NaCl→Na++Cl−{\displaystyle {\mathsf {NaCl\rightarrow Na^{+}+Cl^{-}}}}
2Cl−→Cl2+2e−{\displaystyle {\mathsf {2Cl^{-}\rightarrow Cl_{2}+2e^{-}}}}
  • суммарная реакция:
2NaCl+2h3O→2NaOH+Cl2+h3{\displaystyle {\mathsf {2NaCl+2H_{2}O\rightarrow 2NaOH+Cl_{2}+H_{2}}}}

Как видно из уравнения суммарной реакции, ещё одним продуктом является гидроксид натрия. Расход электроэнергии на 1 т хлора составляет примерно 2700 кВт × час. Полученный хлор при повышенном давлении сжижается в жёлтую жидкость уже при обычной температуре[15].

Если между анодом и катодом нет диафрагмы, то растворённый в воде хлор начинает реагировать с гидроксидом натрия, образуя хлорид и гипохлорит натрия NaClO[14]:

2NaOH+Cl2→NaCl+NaOCl+h3O{\displaystyle {\mathsf {2NaOH+Cl_{2}\rightarrow NaCl+NaOCl+H_{2}O}}}

Поэтому для получения гидроксида натрия применяют диафрагму и соответствующий метод получения NaOH называют диафрагменным. В качестве диафрагмы применяют асбестовый картон. В процессе электролиза раствор хлорида натрия постоянно подаётся в анодное пространство, а из катодного пространства непрерывно вытекает раствор хлорида и гидроксида натрия. Во время выпаривания последнего хлорид кристаллизуется, поскольку его растворимость в 50 % растворе NaOH крайне мала (0,9 %). Полученный раствор NaOH выпаривают в железных чанах, затем сухой остаток переплавляют.

Для получения чистого гидроксида натрия (без добавок хлорида натрия) применяют ртутный метод, где используют графитовый анод и ртутный катод. Вследствие того, что перенапряжение выделения водорода на ртути очень большое, на ней вновь появляются ионы натрия и образуется амальгама натрия[14][16]:

Na++e−→Na(Hg){\displaystyle {\mathsf {Na^{+}+e^{-}\rightarrow Na_{(Hg)}}}}

Амальгаму позже разлагают горячей водой с образованием гидроксида натрия и водорода, а ртуть перекачивают насосом обратно в электролизер:

2Na(Hg)+2h3O→2NaOH+h3{\displaystyle {\mathsf {2Na_{(Hg)}+2H_{2}O\rightarrow 2NaOH+H_{2}}}}

Суммарная реакция процесса такая же, как и в случае диафрагменного метода.

Получение металлического натрия

Металлический натрий получают электролизом расплава хлорида натрия. Происходят следующие процессы:

  • на катоде выделяется натрий:
Na++e−→Na{\displaystyle {\mathsf {Na^{+}+e^{-}\rightarrow Na}}}
  • на аноде выделяется хлор (как побочный продукт):
2Cl−→Cl2+2e−{\displaystyle {\mathsf {2Cl^{-}\rightarrow Cl_{2}+2e^{-}}}}
  • суммарная реакция:
2Na++2Cl−→2Na+Cl2{\displaystyle {\mathsf {2Na^{+}+2Cl^{-}\rightarrow 2Na+Cl_{2}}}}

Ванна электролизера состоит из стального кожуха с футеровкой, графитового анода и кольцевого железного катода. Между катодом и анодом располагается сетчатая диафрагма. Для снижения температуры плавления NaCl (+800 °C), электролитом является не чистый хлорид натрия, а его смесь с хлоридом кальция CaCl 2 (40:60) с температурой плавления +580 °C. Металлический натрий, который собирается в верхней части катодного пространства, содержит до 5 % примесь кальция, но последний со временем почти полностью отделяется, поскольку его растворимость в жидком натрии при температуре его плавления (+371 K = 98º C) составляет всего 0,01 %. С расходованием NaCl его постоянно добавляют в ванну. Затраты электроэнергии составляют примерно 15 кВт × ч на 1 кг натрия[17].

Получение соляной кислоты и сульфата натрия

Среди многих промышленных методов получения соляной кислоты, то есть водного раствора хлороводорода (HCl), применяется реакция обмена между хлоридом натрия и серной кислотой:

NaCl+h3SO4→NaHSO4+HCl↑{\displaystyle {\mathsf {NaCl+H_{2}SO_{4}\rightarrow NaHSO_{4}+HCl\uparrow }}}
NaCl+NaHSO4→Na2SO4+HCl↑{\displaystyle {\mathsf {NaCl+NaHSO_{4}\rightarrow Na_{2}SO_{4}+HCl\uparrow }}}

Первая реакция происходит в значительной степени уже при обычных условиях, а при слабом нагреве идёт почти до конца. Вторая происходит лишь при высоких температурах. Процесс осуществляется в специальных механизированных печах большой мощности. Хлороводород, который выделяется, обеспыливают, охлаждают и поглощают водой с образованием соляной кислоты. Как побочный продукт образуется сульфат натрия Na2SO4[18][19].

Этот метод применяется также для получения хлороводорода в лабораторных условиях.

Физические и физико-химические свойства

Температура плавления +800,8 °С, кипения +1465 °С.

Умеренно растворяется в воде, растворимость мало зависит от температуры: коэффициент растворимости NaCl (в граммах на 100 г воды) равен 35,9 при +21 °C и 38,1 при +80 °C. Растворимость хлорида натрия существенно снижается в присутствии хлороводорода, гидроксида натрия, солей — хлоридов металлов. Растворяется в жидком аммиаке, вступает в реакции обмена. В чистом виде хлорид натрия не гигроскопичен. Однако соль часто бывает загрязнена примесями (преимущественно ионами Ca2+, Mg2+ и SO2−
4), и такая соль на воздухе сыреет[20]. Кристаллогидрат NaCl · 2H2O можно выделить при температуре ниже +0,15 °C[21].

Смесь измельчённого льда с мелким порошком хлорида натрия является эффективным охладителем. Так, смесь состава 30 г NaCl на 100 г льда охлаждается до температуры −20 °C. Это происходит потому, что водный раствор соли замерзает при температуре ниже 0 °C. Лёд, имеющий температуру около 0 °C, плавится в таком растворе, поглощая тепло окружающей среды.

Термодинамические характеристики
ΔfH0g −181,42 кДж/моль
ΔfH0l −385,92 кДж/моль
ΔfH0s −411,12 кДж/моль
ΔfH0aq −407 кДж/моль
S0g, 1 bar 229,79 Дж/(моль·K)
S0l, 1 bar 95,06 Дж/(моль·K)
S0s 72,11 Дж/(моль·K)

Диэлектрическая проницаемость NaCl — 6,3

Плотность и концентрация водных растворов NaCl

Концентрация, % Концентрация, г/л Плотность, г/мл
1 10,05 1,005
2 20,25 1,012
4 41,07 1,027
6 62,47 1,041
8 84,47 1,056
10 107,1 1,071
12 130,2 1,086
14 154,1 1,101
16 178,5 1,116
18 203,7 1,132
20 229,5 1,148
22 256 1,164
24 283,2 1,18
26 311,2 1,197

Лабораторное получение и химические свойства

При действии серной кислоты выделяет хлороводород.

2NaCl+h3SO4→Na2SO4+2HCl{\displaystyle {\mathsf {2NaCl+H_{2}SO_{4}\rightarrow Na_{2}SO_{4}+2HCl}}}

С раствором нитрата серебра образует белый осадок хлорида серебра (качественная реакция на хлорид-ион).

NaCl+AgNO3→NaNO3+AgCl{\displaystyle {\mathsf {NaCl+AgNO_{3}\rightarrow NaNO_{3}+AgCl}}}

при смешивании с сульфатом меди в растворе получается тетрахлоркупрат натрия, при этом синий раствор зеленеет:

CuSO4+4NaCl⇄Na2CuCl4+Na2SO4{\displaystyle {\mathsf {CuSO_{4}+4NaCl\rightleftarrows Na_{2}CuCl_{4}+Na_{2}SO_{4}}}}

Учитывая огромные природные запасы хлорида натрия, необходимости в его промышленном или лабораторном синтезе нет. Однако, его можно получить различными химическими методами как основной или побочный продукт.

  • получение из простых веществ натрия и хлора является экзотермической реакцией[22]:
2Na+Cl2→2NaCl+410 kJ/mol{\displaystyle {\mathsf {2Na+Cl_{2}\rightarrow 2NaCl+410\ kJ/mol}}}
  • нейтрализация щелочи гидроксида натрия соляной кислотой[23]:
NaOH+HCl→NaCl+h3O{\displaystyle {\mathsf {NaOH+HCl\rightarrow NaCl+H_{2}O}}}

Поскольку хлорид натрия в водном растворе почти полностью диссоциирован на ионы:

NaCl→Na++Cl−{\displaystyle {\mathsf {NaCl\rightarrow Na^{+}+Cl^{-}}}}

Его химические свойства в водном растворе определяются соответствующими химическими свойствами катионов натрия и хлорид-анионов.

Структура

Кристаллическая решётка хлорида натрия.
Голубой цвет = Na+
Зелёный цвет = Cl

Хлорид натрия образует бесцветные кристаллы кубической сингонии,  пространственная группа Fm3m, параметры ячейки a = 0,563874 нм, d = 2,17 г/см3. Каждый из ионов Cl окружён шестью ионами Na+ в октаэдрической конфигурации, и наоборот. Если мысленно отбросить, например, ионы Na+, то останется плотно упакованная кубическая структура ионов Cl, называемая гранецентрированной кубической решёткой. Ионы Na+ тоже образуют плотно упакованную кубическую решётку. Таким образом, кристалл состоит из двух подрешёток, сдвинутых друг относительно друга на полупериод. Такая же решётка характерна для многих других минералов.

В кристаллической решётке между атомами преобладает ионная химическая связь, что является следствием действия электростатического взаимодействия противоположных по заряду ионов.

См. также

Примечания

  1. ↑ Натрия хлорид на сайте Национального института стандартов и технологии США (англ. National Institute of Standards and Technology) (англ.)
  2. Некрасов Б. В. Основы общей химии. Т. 2. Изд. 3-е, испр. и доп., М.: Химия, 1973. — 688 с.; 270 табл.; 426 рис.; Список литературы, ссылок. С. 218
  3. ↑ Пифагор. Золотой канон. Фигуры эзотерики. — М.: Изд-во Эксмо, 2003. — 448 с. (Антология мудрости).
  4. 1 2 3 4 Малая горная энциклопедия. В 3 т. = Мала гірнича енциклопедія / (На укр. яз.). Под ред. В. С. Белецкого. — Донецк: Донбасс, 2004. — ISBN 966-7804-14-3.
  5. ↑ УНИАН: Морская соль для красоты и здоровья кожи
  6. ↑ Российское законодательство Х—XX веков. Законодательство Древней Руси. Т. 1. М., 1984. С. 224—225.
  7. ↑ В переводе с поморской «говори» слово чрен (црен) означает четырёхугольный ящик, кованный из листового железа, а салга — котёл, в котором варили соль. Пузом в беломорских солеварнях называли мешок соли в два четверика, то есть, объёмом около 52 литров.
  8. ↑ Соль (PDF), Геологический обзор США на сайте Программы минеральных ресурсов (англ.)
  9. ↑ Энциклопедия здоровья
  10. ↑ Онлайн Энциклопедия кругосвет. Натрий (недоступная ссылка — история)
  11. Некрасов Б. В. Основы общей химии. Т. 1. Изд. 3-е, испр. и доп., М.: Химия, 1973. — 656 с.; 160 табл.; 391 рис. С. 261
  12. ↑ Синтез хлората натрия (англ.)
  13. Некрасов Б. В. Основы общей химии. Т. 1. Изд. 3-е, испр. и доп., М.: Химия, 1973. — 656 с.; 160 табл.; 391 рис. С. 249
  14. 1 2 3 Глинка М. Л. Общая химия (учебник), изд. 2-е изд., перераб. и доп., К.: Высшая школа, 1982. — С. 608
  15. Некрасов Б. В. Основы общей химии. Т. 1. Изд. 3-е, испр. и доп., М.: Химия, 1973. — 656 с.; 160 табл.; 391 рис. С. 254
  16. Некрасов Б. В. Основы общей химии. Т. 2. Изд. 3-е, испр. и доп., М.: Химия, 1973. — 688 с.; 270 табл.; 426 рис.; Список литературы, ссылок. С. 231
  17. Некрасов Б. В. Основы общей химии. Т. 2. Изд. 3-е, испр. и доп., М.: Химия, 1973. — 688 с.; 270 табл.; 426 рис.; Список литературы, ссылок. С. 219
  18. Некрасов Б. В. Основы общей химии. Т. 1. Изд. 3-е, испр. и доп., М.: Химия, 1973. — 656 с.; 160 табл.; 391 рис. С. 250
  19. Некрасов Б. В. Основы общей химии. Т. 1. Изд. 3-е, испр. и доп., М.: Химия, 1973. — 656 с.; 160 табл.; 391 рис. С. 257—258
  20. Некрасов Б. В. Основы общей химии. Т. 2. Изд. 3-е, испр. и доп., М.: Химия, 1973. — 688 с.; 270 табл.; 426 рис.; Список литературы, ссылок. С. 215—216
  21. Некрасов Б. В. Основы общей химии. Т. 2. Изд. 3-е, испр. и доп., М.: Химия, 1973. — 688 с.; 270 табл.; 426 рис.; Список литературы, ссылок. С. 234
  22. Некрасов Б. В. Основы общей химии. Т. 1. Изд. 3-е, испр. и доп., М.: Химия, 1973. — 656 с.; 160 табл.; 391 рис. С. 255
  23. Некрасов Б. В. Основы общей химии. Т. 1. Изд. 3-е, испр. и доп., М.: Химия, 1973. — 656 с.; 160 табл.; 391 рис. С. 191

Литература

  • Клевцов П. В., Леммлейн Г. Г. Поправки на давление к температурам гомогенизации водных растворов NaCl // Доклады АН СССР. 1959. Т. 128. № 6. С. 1250-1253.

Ссылки

wikipedia.green

Хлорид натрия - это... Что такое Хлорид натрия?

Хлорид натрия
Общие
Традиционные названия обычная соль, поваренная соль, столовая соль, пищевая соль, каменная соль, галит[1]
Химическая формула NaCl
Физические свойства
Молярная масса 58,44277 г/моль
Плотность 2,165 г/см³
Термические свойства
Температура плавления 800,8 °C
Температура кипения 1465 °C
Молярная теплоёмкость (ст. усл.) 50,8 Дж/(моль·К)
Удельная теплота испарения 170,85 кДж/моль Дж/кг
Удельная теплота плавления 28,68 кДж/моль Дж/кг
Химические свойства
pKa 6,7–7,3
Растворимость в воде 35,6 (0 °C)
35,9 (25 °C)
39,1 (100 °C) г/100 мл
Растворимость в метаноле 14,9 г/100 мл
Растворимость в аммиаке 21,5 г/100 мл
Оптические свойства
Показатель преломления 1,5442 (589 нм)
Структура
Координационная геометрия Октаэдральная (Na +)
Октаэдральная (Cl -)
Кристаллическая структура гранецентрированная кубическая, cF8
Классификация
Рег. номер CAS [7647-14-5]
Рег. номер PubChem 5234
Рег. номер EINECS 231-598-3
SMILES [Na+].[Cl-]
RTECS VZ4725000
Безопасность
ЛД50 3000–8000 мг/кг
NFPA 704

Хлори́д на́трия — химическое соединение NaCl, натриевая соль соляной кислоты, хлористый натрий.

Хлорид натрия известен в быту под названием поваренной соли, основным компонентом которой он является. Хлорид натрия в значительном количестве содержится в морской воде, создавая её солёный вкус. Встречается в природе в виде минерала галита (каменная соль).

Чистый хлорид натрия имеет вид бесцветных кристаллов, но с различными примесями его цвет может принимать голубой, фиолетовый, розовый, жёлтый или серый оттенок.

Нахождение в природе и производство

В природе хлорид натрия встречается в виде минерала галита, который образует залежи каменной соли среди осадочных горных пород, прослойки и линзы на берегах солёных озёр и лиманов, соляные корки в солончаках и на стенках кратеров вулканов и в сольфатарах. Огромное количество хлорида натрия растворено в морской воде. Мировой океан содержит 4 × 10 15 тонн NaCl, то есть из каждой тысячи тонн морской воды можно получить в среднем 1,3 тонны хлорида натрия. Следы NaCl постоянно содержатся в атмосфере в результате испарения брызг морской воды. В облаках на высоте полтора километра 30 % капель, больших 10 мкм по размеру, состоят из NaCl. Также он найден в кристаллах снега[2].

Наиболее вероятно, что первое знакомство человека с солью произошло в лагунах теплых морей или на соляных озёрах, где на мелководье соленая вода интенсивно испарялась под действием высокой температуры и ветра, а в осадке накапливалась соль. По образному выражению Пифагора, «соль была рождена благородными родителями: солнцем и морем»[3].

Галит

В природе хлорид натрия чаще всего встречается в виде минерала галита. Он имеет гранецентрированную кубическую решетку и содержит 39,34 % Na, 60,66 % Cl. Другими химическими элементами, входящими в состав примесей, являются: Br, N, H, Mn, Cu, Ga, As, I, Ag, Ba, Tl, Pb, K, Ca, S, O. Плотность 2,1—2, 2 г / см ³, а твёрдость по шкале Мооса — 2. Бесцветный, прозрачный минерал, со стеклянным блеском. Распространённый минерал соленосных толщ. Образуется при осаждении в замкнутых водоёмах, а также как продукт сгона на стенках кратеров вулканов. Составляет пласты в осадочных породах лагунных и морских фаций, штокоподобные тела в соляных куполах и т. п.[4]

Каменная соль

Каменной солью называют осадочную горную породу из группы эвапоритов, состоящую более чем на 90 % из галита. Галит также часто называют каменной солью. Эта осадочная горная порода может быть бесцветной или снежно-белой, но чаще она окрашена примесями глин, талька (серый цвет), оксидами и гидроксидами железа (желтый, оранжевый, розовый, красный), битумами (бурая). Каменная соль содержит хлориды и сульфаты натрия, калия, магния и кальция, бромиды, йодиды, бораты, гипс, примеси карбонатно-глинистого материала, доломита, анкериту, магнезита, битумов и т. д.[4]

По условиям формирования месторождений каменную соль подразделяют на следующие виды[4]:

  • рассолы современных соляных бассейнов
  • соляные подземные воды
  • залежи минеральных солей современных соляных бассейнов
  • ископаемые залежи (важнейшие для промышленности).

Морская соль

Морская соль является смесью солей (хлориды, карбонаты, сульфаты и т. д.), образующейся при полном испарении морской воды. Среднее содержание солей в морской воде составляет:

Соединение Масс. доля, %
NaCl 77,8
MgCl2 10,9
MgSO4 4,7
KCl 2,5
K2SO4 2,5
CaCO3 0,3
Ca(HCO3)2 0,3
другие соли 0,2
Очищенная кристаллическая морская соль

При испарении морской воды при температуре 20 — 35 ° C в осадке сначала кристаллизуются наименее растворимые соли — карбонаты кальция и магния и сульфат кальция. Затем выпадают более растворимые сульфаты натрия и магния, хлориды натрия, калия и магния, и после них — сульфаты калия и магния. Последовательность кристаллизации солей и состав осадка может несколько варьироваться в зависимости от температуры, скорости испарения и других условий. В промышленности морскую соль получают из морской воды, в основном методом обычного выпаривания. Она отличается от каменной соли значительно большим содержанием других химических солей, минералов и различных микроэлементов, в первую очередь йода, калия, магния и марганца. Соответственно, она отличается от хлорида натрия и по вкусу — горько-солёный привкус ей придают соли магния. Она используется в медицине: при лечении кожных заболеваний, таких как псориаз. Как лечебное вещество в аптечной и обычной торговой сети, распространённым продуктом является соль с Мёртвого моря. В очищенном виде этот вид соли также предлагается в продуктовой торговой сети — как натуральная и богатая йодом пищевая[5].

Залежи

Залежи каменной соли найдены во всех геологических системах. Важнейшие из них сосредоточены в кембрийских, девонских, пермских и третичных отложениях. Каменная соль составляет мощные пластовые залежи и ядра сводчатых структур (соляных куполов и штоков), образует прослойки, линзы, гнезда и вкрапления в других породах[4]. Среди озёрных месторождений России крупнейшие — Эльтонское, Баскунчак в Прикаспии, Кучукское озеро, о. Кулундинское, Эбейты и др. озера в Зап. Сибири.

Производство

В древности технология добычи соли заключалась в том, что соляную рапу вытаскивали лошадиным приводом из шахт, которые назывались «колодцами» или «окнами», и были достаточно глубокими — 60—90 м. Извлечённую соль выливали в особый резервуар — творило, откуда она через отверстия стекала в нижний резервуар, и системой желобов подавалась в деревянные башни. Там её разливали в большие чаны, на которых соль вываривали.

На Руси поморы вываривали соль на побережье Белого моря и называли её морянка. В 1137 новгородский князь Святослав определил налог на соляные варницы[6]:

…на мори от чрена и от салгы по пузу…

[7]

Беломорской солью, называемой «морянкой», торговали по всей Российской империи до начала XX века, пока её не вытеснила более дешёвая поволжская соль.

Современная добыча хлорида натрия механизирована и автоматизирована. Соль массово добывается выпариванием морской воды (тогда её называют морской солью) или рассола с других ресурсов, таких как соляные источники и соляные озера, а также разработкой соляных шахт и добычей каменной соли. Для добычи хлорида натрия из морской воды необходимы условия жаркого климата с низкой влажностью воздуха, наличие значительных низменных территорий, лежащих ниже уровня моря, или затопляемых приливом, слабая водопроницаемость почвы испарительных бассейнов, малое количество осадков в течение сезона активного испарения, отсутствие влияния пресных речных вод и наличие развитой транспортной инфраструктуры.

Мировое производство соли в 2009 году оценивается в 260 миллионов тонн. Крупнейшими мировыми производителями являются Китай (60,0 млн тонн), США (46,0 млн тонн), Германия (16,5 млн тонн), Индия (15,8 млн тонн) и Канада (14 млн тонн)[8].

  • Добыча соли в южной части Мертвого моря, Израиль

  • Кристаллы каменной соли

  • Плантация морской соли в Дакаре

  • Соляные кучи на солончаке Уюни, Боливия

Применение

В пищевой промышленности и кулинарии

Соль поваренная

В пищевой промышленности и кулинарии используют хлорид натрия, чистота которого должна быть не менее 97 %. Его применяют как вкусовую добавку и для консервирования пищевых продуктов. Такой хлорид натрия имеет товарное название поваренная соль, порой также употребляются названия пищевая, столовая, а также уточнение названия в зависимости от её происхождения — каменная, морская, и по составу добавок — йодированная, фторированная и т. д. Такая соль является кристаллическим сыпучим продуктом с солёным вкусом без привкуса, без запаха (за исключением йодированной соли), в котором не допускаются посторонние примеси, не связанные с методом добывании соли. Кроме хлорида натрия, поваренная соль содержит небольшое количество солей кальция, магния, калия, которые придают ей гигроскопичности и жёсткости. Чем меньше этих примесей в соли, тем выше её качество.

Выделяют сорта: экстра, высший, первый и второй. Массовая доля хлористого натрия в сортах,%:

  • экстра — не менее 99,5;
  • высший — 98,2;
  • первый — 97,5;
  • второй — 97,0.

Массовая доля влаги в выварочной соли сорта «экстра» 0,1 %, в высшем сорте — 0,7 %. Допускают добавки йодида калия (йодистого калия), йодата калия, фторидов калия и натрия. Массовая доля йода должна составлять (40,0 ± 15,0) × 10 −4 %, фтора (25,0 ± 5,0) × 10 −3 %. Цвет экстра и высшего сортов — белый, однако для первого и второго допускается серый, желтоватый, розовый и голубоватый оттенки в зависимости от происхождения соли. Пищевую поваренную соль производят молотой и сеяной. По размеру зёрен молотую соль подразделяют на номера: 0, 1, 2, 3. Чем больше номер, тем больше зерна соли.

В кулинарии хлорид натрия потребляют как важнейшую приправу. Соль имеет характерный вкус, без которого пища кажется человеку пресной. Такая особенность соли обусловлена ​​физиологией человека. Однако зачастую люди потребляют соли больше, чем нужно для физиологических процессов.

Хлорид натрия имеет слабые антисептические свойства — 10-15 % содержание соли предотвращает размножение гнилостных бактерий. Этот факт обусловливает её широкое применение как консерванта.

В медицине

Изотонический раствор хлорида натрия в воде (0,9 %) применяется как дезинтоксикационное средство, для коррекции состояния систем организма в случае обезвоживания, как растворитель других лекарственных препаратов. Гипертонические растворы (10 % р-р) используют как вспомогательный осмотический диуретик при лёгочных, желудочных и кишечных кровотечениях для обеспечения форсированного диуреза, в состояниях, характеризующихся дефицитом ионов натрия и хлора, при отравлении нитратом серебра, для обработки гнойных ран (местно). В офтальмологии как местное средство раствор хлорида натрия обладает противоотёчным действием[9].

В коммунальном хозяйстве. Техническая соль

Зимой хлорид натрия, смешанный с другими солями, песком или глиной — так называемая техническая соль — применяется как антифриз против гололеда. Ею посыпают тротуары, хотя это отрицательно влияет на кожаную обувь и техническое состояние автотранспорта в виду коррозийных процессов.

Регенерация Nа-катионитовых фильтров

Nа-катионитовые фильтры широко применяются в котельных установках всех мощностей для смягчения воды при водоподготовке. Катионитовым материалом на современных водоподготовительных установках служат в основном глауконит, сульфанованные угли и синтетические смолы. Наиболее распространены сульфоугли.

Регенерацию Nа-катионитовых фильтров осуществляют 6—8%-м раствором поваренной соли, в результате действие сульфоуголя восстанавливается. Реакции идут по уравнениям:

CaR2 + 2NаСl = 2NаR + CaСl2.
МgR2 + 2NаСl = 2NаR + МgСl2.

Химическая промышленность

Соль, наряду с каменным углем, известняками и серой, образует «большую четвёрку» продуктов минерального сырья, которые являются важнейшими для химической промышленности[10]. Из неё получают соду, хлор, соляную кислоту, гидроксид натрия, сульфат натрия и металлический натрий. Кроме этого соль используется также для промышленного получения легкорастворимого в воде хлората натрия, который является средством для уничтожения сорняков[11]. Суммарное уравнение реакции электролиза горячего раствора хлорида натрия[12]:

NaCl + 3 H2O → NaClO3 + 3 H2
Получение хлора и гидроксида натрия

В промышленности путём электролиза раствора хлорида натрия получают хлор. Процессы, происходящие на электродах[13][14]:

  • на катоде как побочный продукт выделяется водород вследствие восстановления ионов H +, образованных в результате электролитической диссоциации воды:
    H2O ⇆ H+ + OH
    2 H+ + 2 e → H2
  • поскольку (вследствие практически полной электролитической диссоциации NaCl), хлор в растворе находится в виде хлорид-ионов, они окисляются на аноде до свободного хлора в виде газа:
    NaCl → Na+ + Cl
    2 Cl − 2 e → Cl2
  • суммарная реакция:
    2 NaCl + 2 H2O → 2 NaOH + Cl2↑ + H2

Как видно из уравнения суммарной реакции, ещё одним продуктом является гидроксид натрия. Расход электроэнергии на 1 т хлора составляет примерно 2700 кВт × час. Полученный хлор сжижается на жёлтую жидкость уже при обычной температуре[15].

Если между анодом и катодом нет диафрагмы, то растворенный в воде хлор начинает реагировать с гидроксидом натрия, образуя хлорид и гипохлорит натрия NaClO[14]:

2 NaOH + Cl2 → NaCl + NaClO + H2O

Поэтому для получения гидроксида натрия применяют диафрагму и соответствующий метод получения NaOH называют диафрагменным. В качестве диафрагмы применяют асбестовый картон. В процессе электролиза раствор хлорида натрия постоянно подается в анодное пространство, а из катодного пространства непрерывно вытекает раствор хлорида и гидроксида натрия. Во время выпаривания последнего хлорид кристаллизуется, поскольку его растворимость в 50 % растворе NaOH ничтожно мала (0,9 %). Полученный раствор NaOH выпаривают в железных чанах, затем сухой остаток переплавляют.

Для получения чистого гидроксида натрия (без добавок хлорида натрия) применяют ртутный метод, где используют графитовый анод и ртутный катод. Вследствие того, что перенапряжение выделения водорода на ртути очень большое, на ней вновь появляются ионы натрия и образуется амальгама натрия[14][16]:

Na+ + e → Na(Hg)

Амальгаму позже разлагают горячей водой с образованием гидроксида натрия и водорода, а ртуть перекачивают насосом обратно в электролизер:

2 Na(Hg) + 2 H2O → 2 NaOH + H2

Суммарная реакция процесса такая же, как и в случае диафрагменного метода.

Получение металлического натрия

Металлический натрий получают электролизом расплава хлорида натрия. Происходят следующие процессы:

  • на катоде выделяется натрий:
    2 Na+ + 2 e → 2 Na
  • на аноде выделяется хлор (как побочный продукт):
    2 Cl − 2 e → Cl2
  • суммарная реакция:
    2 Na+ + 2 Cl → 2 Na + Cl2

Ванна электролизера состоит из стального кожуха с футеровкой, графитового анода и кольцевого железного катода. Между катодом и анодом располагается сетчатая диафрагма. Для снижения температуры плавления NaCl (800 ° C), электролитом является не чистый хлорид натрия, а его смесь с хлоридом кальция CaCl 2 (40:60) с температурой плавления 580 ° C. Металлический натрий, который собирается в верхней части катодного пространства, содержит до 5 % примесь кальция, но последний со временем почти полностью отделяется, поскольку его растворимость в жидком натрии при температуре его плавления (371 ° C) составляет всего 0,01 %. С расходованием NaCl его постоянно добавляют в ванну. Затраты электроэнергии составляют примерно 15 кВт × ч на 1 кг натрия[17].

Получение соляной кислоты и сульфата натрия

Среди многих промышленных методов получения соляной кислоты, то есть водного раствора хлороводорода (HCl), применяется реакция обмена между хлоридом натрия и серной кислотой:

NaCl + H2SO4 → NaHSO4 + HCl↑
NaCl + NaHSO4 → Na2SO4 + HCl↑

Первая реакция происходит в значительной степени уже при обычных условиях, а при слабом нагреве идет почти до конца. Вторая происходит лишь при высоких температурах. Процесс осуществляется в специальных механизированных печах большой мощности. Хлороводород, который выделяется, обеспыливают, охлаждают и поглощают водой с образованием соляной кислоты. Как побочный продукт образуется сульфат натрия Na2SO4[18][19].

Этот метод применяется также для получения хлороводорода в лабораторных условиях.

Физические и физико-химические свойства

Температура плавления 800,8 С, кипения 1465 С.

Умеренно растворяется в воде, растворимость мало зависит от температуры: коэффициент растворимости NaCl (в г на 100 г воды) равен 35,9 при 21 °C и 38,1 при 80 °C. Растворимость хлорида натрия существенно снижается в присутствии хлороводорода, гидроксида натрия, солей — хлоридов металлов. Растворяется в жидком аммиаке, вступает в реакции обмена. В чистом виде хлорид натрия не гигроскопичен. Однако соль часто бывает загрязнена примесями (преимущественно ионами Ca 2 +, Mg 2 + и SO2−4), и такая соль на воздухе сыреет[20]. Кристаллогидрат NaCl · 2H 2 O можно выделить при температуре ниже +0,15 ° C[21].

Смесь измельченного льда с мелким порошком хлорида натрия является эффективным охладителем. Так, смесь состава 30 г NaCl на 100 г льда охлаждается до температуры −20 ° C. Это происходит потому, что водный раствор соли замерзает при температуре ниже 0 ° C. Лед, имеющий температуру около 0 ° C, плавится в таком растворе, поглощая тепло окружающей среды.

Термодинамические характеристики
ΔfH0g −181,42 кДж/моль
ΔfH0l −385,92 кДж/моль
ΔfH0s −411,12 кДж/моль
ΔfH0aq −407 кДж/моль
S0g, 1 bar 229,79 Дж/(моль·K)
S0l, 1 bar 95,06 Дж/(моль·K)
S0s 72,11 Дж/(моль·K)

Диэлектрическая проницаемость NaCl — 6,3

Плотность и концентрация водных растворов NaCl

Концентрация, % Концентрация, г/л Плотность, г/мл
1 10,05 1,005
2 20,25 1,012
4 41,07 1,027
6 62,47 1,041
8 84,47 1,056
10 107,1 1,071
12 130,2 1,086
14 154,1 1,101
16 178,5 1,116
18 203,7 1,132
20 229,5 1,148
22 256 1,164
24 283,2 1,18
26 311,2 1,197

Лабораторное получение и химические свойства

При действии серной кислоты выделяет хлороводород. С раствором нитрата серебра образует белый осадок хлорида серебра.

Учитывая огромные природные запасы хлорида натрия, необходимости в его промышленном или лабораторном синтезе нет. Однако, его можно получить различными химическими методами как основной или побочный продукт.

  • получение из простых веществ натрия и хлора является экзотермической реакцией[22]:
Na(тв) + 1/2Cl2(г) → NaCl(тв) + 410 кДж
  • нейтрализация щелочи гидроксида натрия соляной кислотой[23]:
NaОН + НCl → NaCl + Н2О

Поскольку хлорид натрия в водном растворе почти полностью диссоциирован на ионы: NaCl → Na+ + Cl, его химические свойства в водном растворе определяются соответствующими химическими свойствами катионов натрия и хлорид-анионов.

Структура

Кристаллическая решётка хлорида натрия.
Голубой цвет = Na+
Зелёный цвет = Cl

Хлорид натрия образует бесцветные кристаллы кубической сингонии, пространственная группа F m3m, a = 0,563874 нм, d = 2,17 г/см³. Каждый из ионов Cl окружен шестью ионами Na+ в октаедральний конфигурации, и наоборот. Если мысленно отбросить, например, ионы Na+, то останется плотно упакованная кубическая структура с ионов Cl, называемая гранецентрированной кубической решеткой. Ионы Na+ тоже образуют плотно упакованную кубическую решетку. Таким образом, кристалл состоит из двух подрешеток, сдвинутых друг относительно друга на полупериод. Такая же решетка характерна для многих других минералов.

В кристаллической решетке между атомами преобладает ионная химическая связь, что является следствием действия электростатического взаимодействия противоположных по заряду ионов

См. также

Примечания

  1. Натрия хлорид на сайте Национального института стандартов и технологии (англ. National Institute of Standards and Technology) (англ.)
  2. Б. В. Некрасов. Основы общей химии. Т. 2. Изд. 3-е, испр. и доп. Москва, издательство «Химия», 1973 г. 688 с.; 270 табл.; 426 рис.; Список литературы, ссылок. С. 218
  3. Пифагор. Золотой канон. Фигуры эзотерики. — М.: Изд-во Эксмо, 2003. — 448 с. (Антология мудрости).
  4. 1 2 3 4 Малая горная энциклопедия. В 3-х т. / Под ред. В. С. Белецкого . — Донецк: «Донбасс», 2004. — ISBN 966-7804-14-3
  5. УНИАН: Морская соль для красоты и здоровья кожи
  6. Российское законодательство Х-ХХ веков. Законодательство Древней Руси. т. 1. М, 1984. С. 224—225.  (рус.)
  7. В переводе с поморской «говори» слово чрен (црен) означает четырёхугольный ящик, кованный из листового железа, а салга — котёл, в котором варили соль. Пузом в беломорских солеварнях называли мешок соли в два четверика, то есть, объёмом около 52 литров.
  8. Соль (PDF), Геологический обзор США на сайте Программы минеральных ресурсов (англ.)
  9. Энциклопедия здоровья
  10. Онлайн Энциклопедия кругосвет. Натрий
  11. Б. В. Некрасов. Основы общей химии. Т. 1. Изд. 3-е, испр. и доп. Москва, издательство «Химия», 1973 г. 656 с.; 160 табл.; 391 рис. С. 261
  12. Синтез хлората натрия (англ.)
  13. Б. В. Некрасов. Основы общей химии. Т. 1. Изд. 3-е, испр. и доп. Москва, издательство «Химия», 1973 г. 656 с.; 160 табл.; 391 рис. С. 249
  14. 1 2 3 М. Л. Глинка Общая химия (Учебник), изд. 2-е изд., Перераб. и доп .. — С. 608, Киев: «Высшая школа», 1982.
  15. Б. В. Некрасов. Основы общей химии. Т. 1. Изд. 3-е, испр. и доп. Москва, издательство «Химия», 1973 г. 656 с.; 160 табл.; 391 рис. С. 254
  16. Б. В. Некрасов. Основы общей химии. Т. 2. Изд. 3-е, испр. и доп. Москва, издательство «Химия», 1973 г. 688 с.; 270 табл.; 426 рис.; Список литературы, ссылок. С. 231
  17. Б. В. Некрасов. Основы общей химии. Т. 2. Изд. 3-е, испр. и доп. Москва, издательство «Химия», 1973 г. 688 с.; 270 табл.; 426 рис.; Список литературы, ссылок. С. 219
  18. Б. В. Некрасов. Основы общей химии. Т. 1. Изд. 3-е, испр. и доп. Москва, издательство «Химия», 1973 г. 656 с.; 160 табл.; 391 рис. С. 250
  19. Б. В. Некрасов. Основы общей химии. Т. 1. Изд. 3-е, испр. и доп. Москва, издательство «Химия», 1973 г. 656 с.; 160 табл.; 391 рис. С. 257—258
  20. Б. В. Некрасов. Основы общей химии. Т. 2. Изд. 3-е, испр. и доп. Москва, издательство «Химия», 1973 г. 688 с.; 270 табл.; 426 рис.; Список литературы, ссылок. С. 215—216
  21. Б. В. Некрасов. Основы общей химии. Т. 2. Изд. 3-е, испр. и доп. Москва, издательство «Химия», 1973 г. 688 с.; 270 табл.; 426 рис.; Список литературы, ссылок. С. 234
  22. Б. В. Некрасов. Основы общей химии. Т. 1. Изд. 3-е, испр. и доп. Москва, издательство «Химия», 1973 г. 656 с.; 160 табл.; 391 рис. С. 255
  23. Б. В. Некрасов. Основы общей химии. Т. 1. Изд. 3-е, испр. и доп. Москва, издательство «Химия», 1973 г. 656 с.; 160 табл.; 391 рис. С. 191

Ссылки

Шаблон:АТХ код A07

Плазмозамещающие и перфузионные растворы — АТХ код: B05

 

B05A
Препараты крови
B05B
Растворы для в/в введения
B05C
Ирригационные растворы
B05D
Растворы для перитонеального диализа
B05X
Добавки к растворам для в/в введения
B05Z

dic.academic.ru

формула и применение – Занимательная химия от Натальи Брянцевой

Всем привет!

Не так давно я рассказывала о физрастворе, его свойствах, применении и пообещала, что расскажу про основной его компонент – хлорид натрия. Начала писать статью, но увлеклась воспоминаниями об инструментах блоггинга и… получилась совсем другая статья.

Сегодня каюсь, исправляюсь и возвращаюсь к основной теме блога – химии.

Главным действующим лицом сегодняшней статьи будет хлорид натрия. Кстати, довольно интересное химическое вещество. Пусть вас не смущает его кажущаяся простота – здесь, на мой взгляд, успешно работает поговорка «Все гениальное просто».

Что это такое

Соль, да-да, самая обычная поваренная соль, которую мы употребляем в пищу, так что хлорид натрия – это физраствор и поваренная соль, самый что ни на есть природный продукт, к которому не придерется ни один хемофоб, которому нужно, чтобы все было «без химии».

И, тем не менее, это самая настоящая химия!

Это химическое вещество, в сухом виде – белые кристаллы, без запаха, с соленым вкусом, растворяется в воде. За соленый вкус отвечают именно ионы натрия, которые воздействуют на вкусовые рецепторы языка, за счет чего человек и ощущает соленый привкус.

В природе натрия хлорид — это минерал галит (от греческого слова «галос» — «соль»), а также соленая вода морей, озер и океанов. Соленая морская вода содержит около 76% этого вещества.

Например, у нас в Восточном Казахстане есть соленое озеро Алаколь, с потрясающей лечебной водой, о которой ходят только восхищенные отзывы.

Примечание: фото не мое, взято из интернета.

Вместе с тем, не менее эмоциональные отзывы, только со знаком «минус», ходят и о дороге туда. Именно это меня и пугает. Я очень плохо переношу машины и автобусы даже на хорошей дороге, меня хватает, максимум, на час-два. Так что, одна только мысль о 12-ти часах в автобусе на полуразбитой дороге вгоняет меня в ужас.

Увы, пока что страх перед дорогой пересиливает желание съездить в это чудесное место.

Что же касается минерала галита, то чаще всего он желтоватого или коричневого цвета из-за примесей, входящих в его состав. Изредка встречаются голубые кристаллы, чей цвет обусловлен примесями металлического натрия.

Примечание: фото не мое, взято из интернета.

Химические свойства хлорида натрия я долго рассказывать не буду, чтобы не слишком загружать вас формулами, упомяну только наиболее важные.

Например, способность водного раствор хлористого натрия подвергаться электролизу, то есть разложению под действием электрического тока. При этом образуются газы водород и хлор, а также гидроксид натрия.

Если же для электролиза брать не раствор, а сухое вещество, то получится металлический натрий и газообразный хлор.

Существует интересная реакция для обнаружения ионов хлора, которые входят в состав соли: взаимодействие с нитратом серебра. Происходит реакция обмена и выпадает белый осадок хлорида серебра. Химики еще называют его творожистым осадком из-за его внешнего вида:

Для чего хлорид натрия нужен в организме

Во-первых, он входит в состав крови. Много миллионов лет назад, когда первые живые организмы вышли из Мирового океана, они взяли с собой на сушу его частицу – соленый раствор, которые тек у них в венах. С тех пор этот раствор так и остался – наша соленая кровь.

Во-вторых, хлористый натрий участвует в образовании соляной кислоты, из которой состоит желудочный сок, это ее основной источник.

Регулирует водный и солевой обмен в организме, выводится, в основном, через почки.

Натрия хлорид – это один из главных электролитов в организме, ионы натрия (а также кальция, магния и многих других) участвуют в передаче нервных импульсов и сокращении мышечных волокон. Так что, если вы чувствуете слабость, сильную утомляемость, вялый тонус мышц, возможно, это следствие нехватки какого-то из этих ионов.

Ну а переизбыток ионов натрия приводит к задержке жидкости в организме и, как следствие, повышению давления.

Кроме того, хлорид натрия – это не только компонент крови, но еще слез и пота. Вот почему при обильном потоотделении необходимо увеличивать количество поступающего в организм этого вещества.

Применение

Кто сходу сможет назвать как можно больше областей применения хлорида натрия то бишь поваренной соли? Самое первое, что приходит на ум, в пищевой промышленности и в медицине.

В группе «Пирожки+» в ВКонтакте мне попалось славное стихотворение авторства Sansonnet:

захожу на кухню

а жена не спит

в борщ мне подсыпает

натрия хлорид

Думаю, те, кто никак не может запомнить формулу и химическое название пищевой соли, теперь легко смогут это сделать

Можно дополнить, что в пищевой промышленности это не только специя, придающая вкус блюдам, но и консервант. И не только в домашних заготовках типа соленых огурчиков, но и во вполне промышленных масштабах в производстве консервов, колбас, солении рыбы, грибов и многого-многого другого.

Кроме того, хлористый натрий используют в химической промышленности для получения кальцинированной соды, газообразного хлора, гидроксида натрия, хлорной извести и многого-многого другого.

Сейчас, зимой, актуально еще одно применение хлорида натрия – посыпание дорог солью для уменьшения их обледенения. Не спорю, есть специальные реагенты для этого, но достаточно часто коммунальные службы, не мудрствуя лукаво и экономя деньги, используют для этого техническую соль – смесь натрия хлорида с песком, щебнем и глиной.

Об этом я писала в группе «Занимательная химия», ссылки на которую в различных социальных сетях вы можете найти под статьей.

Применение в медицине

В основном, используются растворы трех концентраций:

  • 0,9% — изотонический раствор;
  • 1% и более (обычно 3, 5 и 10%) – гипертонический раствор;
  • менее 0,85% — гипотонический раствор.

Вроде бы разница между цифрами небольшая, но в реальности ошибка может привести к печальным последствиям.

Про изотонический раствор (другое название – физраствор) я уже рассказывала, поэтому не буду повторяться и коротко скажу об остальных двух.

Гипертонические растворы применяются как внутривенно, так и наружно. При внутривенном применении они восполняют дефицит ионов хлора и натрия в крови и повышают кровяное давление. Наружное применение способствует выделению гноя, при этом хлорид натрия проявляет противомикробную активность.

Как ни странно, про гипотонические раствор хлорида натрия мне не удалось ничего найти. Может, кто-то из вас знает, для чего они применяются? Или подскажите, где про это можно почитать, а то прямо какой-то заговор молчания вокруг них.

Вот на этом, пожалуй, и закончу свой сегодняшний рассказ о хлориде натрия как о химическом веществе. Но на этом не заканчивается рассказ о поваренной соли! Все еще только начинается. Я уже готовлю несколько статей о ней, в том числе и подборку домашних опытов с солью, которые можно провести, не отходя далеко от источника соли, то есть вашей кухни.

Всем хорошего окончания рабочей недели!

Наталья Брянцева

KidsChemistry теперь есть и в социальных сетях. Присоединяйтесь прямо сейчас! Google+, В контакте, Одноклассники , Facebook, Twitter

kidschemistry.ru

Хлористый натрий Википедия

Хлорид натрия
({{{картинка3D}}})
({{{изображение}}})
Систематическое
наименование
Хлорид натрия
Традиционные названия Соль, поваренная соль, столовая соль, пищевая соль, каменная соль, галит[1]
Хим. формула NaCl
Молярная масса 58,44277 г/моль
Плотность 2,165 г/см³
Температура
 • плавления 800,8 °C
 • кипения 1465 °C
Мол. теплоёмк. 50,8 Дж/(моль·К)
Энтальпия
 • образования −234,8 кДж/моль
Удельная теплота испарения 170,85 кДж/моль
Удельная теплота плавления 28,68 кДж/моль
Растворимость
 • в воде 35,6 г/100 мл (0 °C)
35,9 г/100 мл (+25 °C)
39,1 г/100 мл (+100 °C)
 • в метаноле 1,49 г/100 мл
 • в аммиаке 21,5 г/100 мл
Показатель преломления 1,544202 (589 нм)
Координационная геометрия Октаэдральная (Na +)
Октаэдральная (Cl -)
Кристаллическая структура гранецентрированная кубическая, cF8
Рег. номер CAS 7647-14-5
PubChem 5234
Рег. номер EINECS 231-598-3
SMILES
InChI

ru-wiki.ru

Хлорид натрия — Википедия. Что такое Хлорид натрия

Хлорид натрия
Общие
Систематическое
наименование
Хлорид натрия
Традиционные названия Соль, поваренная соль, столовая соль, пищевая соль, каменная соль, галит[1]
Хим. формула NaCl
Физические свойства
Молярная масса 58,44277 г/моль
Плотность 2,165 г/см³
Термические свойства
Т. плав. 800,8 °C
Т. кип. 1465 °C
Мол. теплоёмк. 50,8 Дж/(моль·К)
Энтальпия образования −234,8 кДж/моль
Удельная теплота испарения 170,85 кДж/моль
Удельная теплота плавления 28,68 кДж/моль
Химические свойства
Растворимость в воде 35,6 г/100 мл (0 °C)
35,9 г/100 мл (+25 °C)
39,1 г/100 мл (+100 °C)
Растворимость в метаноле 1,49 г/100 мл
Растворимость в аммиаке 21,5 г/100 мл
Оптические свойства
Показатель преломления 1,544202 (589 нм)
Структура
Координационная геометрия Октаэдральная (Na +)
Октаэдральная (Cl -)
Кристаллическая структура гранецентрированная кубическая, cF8
Классификация
Рег. номер CAS 7647-14-5
PubChem 5234
Рег. номер EINECS 231-598-3
SMILES
InChI
RTECS VZ4725000
ChEBI 26710
ChemSpider 5044
Безопасность
ЛД50 3000–8000 мг/кг
NFPA 704
Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иного.
Кристалл хлорида натрия

Хлори́д на́трия или хлористый натрий (NaCl) — натриевая соль соляной кислоты. Известен в быту под названием поваренной соли, основным компонентом которой и является. Хлорид натрия в значительном количестве содержится в морской воде, придавая ей солёный вкус. Встречается в природе в виде минерала галита (каменной соли). Чистый хлорид натрия представляет собой бесцветные кристаллы, но с различными примесями его цвет может принимать голубой, фиолетовый, розовый, жёлтый или серый оттенок.

Нахождение в природе и производство

В природе хлорид натрия встречается в виде минерала галита, который образует залежи каменной соли среди осадочных горных пород, прослойки и линзы на берегах солёных озёр и лиманов, соляные корки в солончаках и на стенках кратеров вулканов и в сольфатарах. Огромное количество хлорида натрия растворено в морской воде. Мировой океан содержит 4 × 1015 тонн NaCl, то есть из каждой тонны морской воды можно получить в среднем 1,3 кг хлорида натрия. Следы NaCl постоянно содержатся в атмосфере в результате испарения брызг морской воды. В облаках на высоте полтора километра 30 % капель, больших 10 мкм по размеру, содержат NaCl. Также он найден в кристаллах снега[2].

Наиболее вероятно, что первое знакомство человека с солью произошло в лагунах тёплых морей или на соляных озёрах, где на мелководье солёная вода интенсивно испарялась под действием высокой температуры и ветра, а в осадке накапливалась соль. По образному выражению Пифагора, «соль была рождена благородными родителями: солнцем и морем»[3].

Галит

В природе хлорид натрия чаще всего встречается в виде минерала галита. Он имеет гранецентрированную кубическую решётку и содержит 39,34 % Na, 60,66 % Cl. Другими химическими элементами, входящими в состав примесей, являются: Br, N, H, Mn, Cu, Ga, As, I, Ag, Ba, Tl, Pb, K, Ca, S, O. Плотность 2,1—2, 2 г/см³, а твёрдость по шкале Мооса — 2. Бесцветный прозрачный минерал со стеклянным блеском. Распространённый минерал соленосных толщ. Образуется при осаждении в замкнутых водоёмах, а также как продукт сгона на стенках кратеров вулканов. Составляет пласты в осадочных породах лагунных и морских фаций, штокоподобные тела в соляных куполах и тому подобных.[4]

Каменная соль

Каменной солью называют осадочную горную породу из группы эвапоритов, состоящую более чем на 90 % из галита. Галит также часто называют каменной солью. Эта осадочная горная порода может быть бесцветной или снежно-белой, но чаще она окрашена примесями глин, талька (серый цвет), оксидами и гидроксидами железа (жёлтый, оранжевый, розовый, красный), битумами (бурая). Каменная соль содержит хлориды и сульфаты натрия, калия, магния и кальция, бромиды, иодиды, бораты, гипс, примеси карбонатно-глинистого материала, доломита, анкериту, магнезита, битумов и так далее[4].

По условиям формирования месторождений каменную соль подразделяют на следующие виды[4]:

  • рассолы современных соляных бассейнов
  • соляные подземные воды
  • залежи минеральных солей современных соляных бассейнов
  • ископаемые залежи (важнейшие для промышленности).

Морская соль

Морская соль является смесью солей (хлориды, карбонаты, сульфаты и т. д.), образующейся при полном испарении морской воды. Среднее содержание солей в морской воде составляет:

Соединение Масс. доля, %
NaCl 77,8
MgCl2 10,9
MgSO4 4,7
KCl 2,5
K2SO4 2,5
CaCO3 0,3
Ca(HCO3)2 0,3
другие соли 0,2
Очищенная кристаллическая морская соль

При испарении морской воды при температуре от +20 до +35 °C в осадке сначала кристаллизуются наименее растворимые соли — карбонаты кальция и магния и сульфат кальция. Затем выпадают более растворимые сульфаты натрия и магния, хлориды натрия, калия и магния, и после них — сульфаты калия и магния. Последовательность кристаллизации солей и состав осадка может несколько варьироваться в зависимости от температуры, скорости испарения и других условий. В промышленности морскую соль получают из морской воды, в основном методом обычного выпаривания. Она отличается от каменной соли значительно большим содержанием других химических солей, минералов и различных микроэлементов, в первую очередь йода, калия, магния и марганца. Соответственно, она отличается от хлорида натрия и по вкусу — горько-солёный привкус ей придают соли магния. Она используется в медицине: при лечении кожных заболеваний, таких как псориаз. Как лечебное вещество в аптечной и обычной торговой сети, распространённым продуктом является соль из Мёртвого моря. В очищенном виде этот вид соли также предлагается в продуктовой торговой сети — как натуральная и богатая йодом пищевая[5].

Залежи

Залежи каменной соли найдены во всех геологических системах. Важнейшие из них сосредоточены в кембрийских, девонских, пермских и третичных отложениях. Каменная соль составляет мощные пластовые залежи и ядра сводчатых структур (соляных куполов и штоков), образует прослойки, линзы, гнезда и вкрапления в других породах[4]. Среди озёрных месторождений России крупнейшие — Эльтонское, Баскунчак в Прикаспии, Кучукское озеро, Кулундинское озеро, Эбейты и другие озёра в Западной Сибири.

Производство

В древности технология добычи соли заключалась в том, что соляную рапу (раствор) вытаскивали лошадиным приводом из шахт, которые назывались «колодцами» или «окнами», и были достаточно глубокими — 60—90 м. Извлечённый солевой раствор выливали в особый резервуар — творило, откуда она через отверстия стекала в нижний резервуар, и системой жёлобов подавалась в деревянные башни. Там её разливали в большие чаны, на которых соль вываривали.

На Руси поморы вываривали соль на побережье Белого моря и называли её морянка. В 1137 году новгородский князь Святослав определил налог на соляные варницы[6]:

…на мори от чрена и от салгы по пузу…[7]

Беломорской солью, называемой «морянкой», торговали по всей Российской империи до начала XX века, пока её не вытеснила более дешёвая поволжская соль.

Современная добыча хлорида натрия механизирована и автоматизирована. Соль массово добывается выпариванием морской воды (тогда её называют морской солью) или рассола с других ресурсов, таких как соляные источники и соляные озера, а также разработкой соляных шахт и добычей каменной соли.
Для добычи хлорида натрия из морской воды необходимы условия жаркого климата с низкой влажностью воздуха, наличие значительных низменных территорий, лежащих ниже уровня моря, или затопляемых приливом, слабая водопроницаемость почвы испарительных бассейнов, малое количество осадков в течение сезона активного испарения, отсутствие влияния пресных речных вод и наличие развитой транспортной инфраструктуры.

Мировое производство соли в 2009 году оценивается в 260 миллионов тонн. Крупнейшими мировыми производителями являются Китай (60,0 млн тонн), США (46,0 млн тонн), Германия (16,5 млн тонн), Индия (15,8 млн тонн) и Канада (14 млн тонн)[8].

  • Добыча соли в южной части Мертвого моря, Израиль

  • Кристаллы каменной соли

  • Плантация морской соли в Дакаре

  • Соляные кучи на солончаке Уюни, Боливия

Применение

В пищевой промышленности и кулинарии

Соль поваренная

В пищевой промышленности и кулинарии используют хлорид натрия, чистота которого должна быть не менее 97 %. Его применяют как вкусовую добавку и для консервирования пищевых продуктов. Такой хлорид натрия имеет товарное название поваренная соль, порой также употребляются названия пищевая, столовая, а также уточнение названия в зависимости от её происхождения — каменная, морская, и по составу добавок — йодированная, фторированная и т. д. Такая соль является кристаллическим сыпучим продуктом с солёным вкусом без привкуса, без запаха (за исключением йодированной соли), в котором не допускаются посторонние примеси, не связанные с методом добывания соли. Кроме хлорида натрия, поваренная соль содержит небольшое количество солей кальция, магния, калия, которые придают ей гигроскопичности и жёсткости. Чем меньше этих примесей в соли, тем выше её качество.

Выделяют сорта: экстра, высший, первый и второй. Массовая доля хлористого натрия в сортах, %:

  • экстра — не менее 99,5;
  • высший — 98,2;
  • первый — 97,5;
  • второй — 97,0.

Массовая доля влаги в выварочной соли сорта «экстра» 0,1 %, в высшем сорте — 0,7 %. Допускают добавки йодида калия (йодистого калия), йодата калия, фторидов калия и натрия. Массовая доля йода должна составлять (40,0 ± 15,0) × 10−4 %, фтора (25,0 ± 5,0) × 10−3 %. Цвет экстра и высшего сортов — белый, однако для первого и второго допускается серый, желтоватый, розовый и голубоватый оттенки в зависимости от происхождения соли. Пищевую поваренную соль производят молотой и сеяной. По размеру зёрен молотую соль подразделяют на номера: 0, 1, 2, 3. Чем больше номер, тем больше зерна соли.

В кулинарии хлорид натрия потребляют как важнейшую приправу. Соль имеет характерный вкус, без которого пища кажется человеку пресной. Такая особенность соли обусловлена физиологией человека. Однако зачастую люди потребляют соли больше, чем нужно для физиологических процессов.

Хлорид натрия имеет слабые антисептические свойства — 10-15%-ное содержание соли предотвращает размножение гнилостных бактерий. Этот факт обусловливает её широкое применение как консерванта.

В медицине

Изотонический раствор хлорида натрия в воде (0,9 %) применяется как дезинтоксикационное средство, для коррекции состояния систем организма в случае обезвоживания, как растворитель других лекарственных препаратов. Гипертонические растворы (10 % раствор) используют как вспомогательный осмотический диуретик при отёке головного мозга, для поднятия давления при кровотечениях, в состояниях, характеризующихся дефицитом ионов натрия и хлора, при отравлении нитратом серебра, для обработки гнойных ран (местно). В офтальмологии как местное средство раствор хлорида натрия обладает противоотёчным действием[9].

В коммунальном хозяйстве. Техническая соль

Зимой хлорид натрия, смешанный с другими солями, песком или глиной — так называемая техническая соль — применяется как антифриз против гололёда. Ею посыпают тротуары, хотя это отрицательно влияет на кожаную обувь и техническое состояние автотранспорта в виду коррозийных процессов.

Регенерация Nа-катионитовых фильтров

Nа-катионитовые фильтры широко применяются в установках умягчения воды всех мощностей при водоподготовке. Катионитным материалом на современных водоподготовительных установках служат в основном глауконит, полимерные ионообменные смолы и сульфированные угли. Наиболее распространены сульфокатионитные ионообменные смолы.

Регенерацию Nа-катионитовых фильтров осуществляют 6—10%-м раствором поваренной соли, в результате катионит переводится в Na-форму, регенерируется. Реакции идут по уравнениям:

CaR2+2NaCl→2NaR+CaCl2{\displaystyle {\mathsf {CaR_{2}+2NaCl\rightarrow 2NaR+CaCl_{2}}}}
MgR2+2NaCl→2NaR+MgCl2{\displaystyle {\mathsf {MgR_{2}+2NaCl\rightarrow 2NaR+MgCl_{2}}}}

Химическая промышленность

Соль, наряду с каменным углем, известняками и серой, образует «большую четвёрку» продуктов минерального сырья, которые являются важнейшими для химической промышленности[10]. Из неё получают соду, хлор, соляную кислоту, гидроксид натрия, сульфат натрия и металлический натрий. Кроме этого соль используется также для промышленного получения легкорастворимого в воде хлората натрия, который является средством для уничтожения сорняков[11]. Суммарное уравнение реакции электролиза горячего раствора хлорида натрия[12]:

NaCl+3h3O→NaClO3+3h3{\displaystyle {\mathsf {NaCl+3H_{2}O\rightarrow NaClO_{3}+3H_{2}}}}
Получение хлора и гидроксида натрия

В промышленности путём электролиза раствора хлорида натрия получают хлор. Процессы, происходящие на электродах[13][14]:

  • на катоде как побочный продукт выделяется водород вследствие восстановления ионов H+, образованных в результате электролитической диссоциации воды:
h3O⇄H++OH−{\displaystyle {\mathsf {H_{2}O\rightleftarrows H^{+}+OH^{-}}}}
2H++2e−→h3{\displaystyle {\mathsf {2H^{+}+2e^{-}\rightarrow H_{2}}}}
  • поскольку (вследствие практически полной электролитической диссоциации NaCl), хлор в растворе находится в виде хлорид-ионов, они окисляются на аноде до свободного хлора в виде газа:
NaCl→Na++Cl−{\displaystyle {\mathsf {NaCl\rightarrow Na^{+}+Cl^{-}}}}
2Cl−→Cl2+2e−{\displaystyle {\mathsf {2Cl^{-}\rightarrow Cl_{2}+2e^{-}}}}
  • суммарная реакция:
2NaCl+2h3O→2NaOH+Cl2+h3{\displaystyle {\mathsf {2NaCl+2H_{2}O\rightarrow 2NaOH+Cl_{2}+H_{2}}}}

Как видно из уравнения суммарной реакции, ещё одним продуктом является гидроксид натрия. Расход электроэнергии на 1 т хлора составляет примерно 2700 кВт × час. Полученный хлор при повышенном давлении сжижается в жёлтую жидкость уже при обычной температуре[15].

Если между анодом и катодом нет диафрагмы, то растворённый в воде хлор начинает реагировать с гидроксидом натрия, образуя хлорид и гипохлорит натрия NaClO[14]:

2NaOH+Cl2→NaCl+NaOCl+h3O{\displaystyle {\mathsf {2NaOH+Cl_{2}\rightarrow NaCl+NaOCl+H_{2}O}}}

Поэтому для получения гидроксида натрия применяют диафрагму и соответствующий метод получения NaOH называют диафрагменным. В качестве диафрагмы применяют асбестовый картон. В процессе электролиза раствор хлорида натрия постоянно подаётся в анодное пространство, а из катодного пространства непрерывно вытекает раствор хлорида и гидроксида натрия. Во время выпаривания последнего хлорид кристаллизуется, поскольку его растворимость в 50 % растворе NaOH крайне мала (0,9 %). Полученный раствор NaOH выпаривают в железных чанах, затем сухой остаток переплавляют.

Для получения чистого гидроксида натрия (без добавок хлорида натрия) применяют ртутный метод, где используют графитовый анод и ртутный катод. Вследствие того, что перенапряжение выделения водорода на ртути очень большое, на ней вновь появляются ионы натрия и образуется амальгама натрия[14][16]:

Na++e−→Na(Hg){\displaystyle {\mathsf {Na^{+}+e^{-}\rightarrow Na_{(Hg)}}}}

Амальгаму позже разлагают горячей водой с образованием гидроксида натрия и водорода, а ртуть перекачивают насосом обратно в электролизер:

2Na(Hg)+2h3O→2NaOH+h3{\displaystyle {\mathsf {2Na_{(Hg)}+2H_{2}O\rightarrow 2NaOH+H_{2}}}}

Суммарная реакция процесса такая же, как и в случае диафрагменного метода.

Получение металлического натрия

Металлический натрий получают электролизом расплава хлорида натрия. Происходят следующие процессы:

  • на катоде выделяется натрий:
Na++e−→Na{\displaystyle {\mathsf {Na^{+}+e^{-}\rightarrow Na}}}
  • на аноде выделяется хлор (как побочный продукт):
2Cl−→Cl2+2e−{\displaystyle {\mathsf {2Cl^{-}\rightarrow Cl_{2}+2e^{-}}}}
  • суммарная реакция:
2Na++2Cl−→2Na+Cl2{\displaystyle {\mathsf {2Na^{+}+2Cl^{-}\rightarrow 2Na+Cl_{2}}}}

Ванна электролизера состоит из стального кожуха с футеровкой, графитового анода и кольцевого железного катода. Между катодом и анодом располагается сетчатая диафрагма. Для снижения температуры плавления NaCl (+800 °C), электролитом является не чистый хлорид натрия, а его смесь с хлоридом кальция CaCl 2 (40:60) с температурой плавления +580 °C. Металлический натрий, который собирается в верхней части катодного пространства, содержит до 5 % примесь кальция, но последний со временем почти полностью отделяется, поскольку его растворимость в жидком натрии при температуре его плавления (+371 K = 98º C) составляет всего 0,01 %. С расходованием NaCl его постоянно добавляют в ванну. Затраты электроэнергии составляют примерно 15 кВт × ч на 1 кг натрия[17].

Получение соляной кислоты и сульфата натрия

Среди многих промышленных методов получения соляной кислоты, то есть водного раствора хлороводорода (HCl), применяется реакция обмена между хлоридом натрия и серной кислотой:

NaCl+h3SO4→NaHSO4+HCl↑{\displaystyle {\mathsf {NaCl+H_{2}SO_{4}\rightarrow NaHSO_{4}+HCl\uparrow }}}
NaCl+NaHSO4→Na2SO4+HCl↑{\displaystyle {\mathsf {NaCl+NaHSO_{4}\rightarrow Na_{2}SO_{4}+HCl\uparrow }}}

Первая реакция происходит в значительной степени уже при обычных условиях, а при слабом нагреве идёт почти до конца. Вторая происходит лишь при высоких температурах. Процесс осуществляется в специальных механизированных печах большой мощности. Хлороводород, который выделяется, обеспыливают, охлаждают и поглощают водой с образованием соляной кислоты. Как побочный продукт образуется сульфат натрия Na2SO4[18][19].

Этот метод применяется также для получения хлороводорода в лабораторных условиях.

Физические и физико-химические свойства

Температура плавления +800,8 °С, кипения +1465 °С.

Умеренно растворяется в воде, растворимость мало зависит от температуры: коэффициент растворимости NaCl (в граммах на 100 г воды) равен 35,9 при +21 °C и 38,1 при +80 °C. Растворимость хлорида натрия существенно снижается в присутствии хлороводорода, гидроксида натрия, солей — хлоридов металлов. Растворяется в жидком аммиаке, вступает в реакции обмена. В чистом виде хлорид натрия не гигроскопичен. Однако соль часто бывает загрязнена примесями (преимущественно ионами Ca2+, Mg2+ и SO2−
4), и такая соль на воздухе сыреет[20]. Кристаллогидрат NaCl · 2H2O можно выделить при температуре ниже +0,15 °C[21].

Смесь измельчённого льда с мелким порошком хлорида натрия является эффективным охладителем. Так, смесь состава 30 г NaCl на 100 г льда охлаждается до температуры −20 °C. Это происходит потому, что водный раствор соли замерзает при температуре ниже 0 °C. Лёд, имеющий температуру около 0 °C, плавится в таком растворе, поглощая тепло окружающей среды.

Термодинамические характеристики
ΔfH0g −181,42 кДж/моль
ΔfH0l −385,92 кДж/моль
ΔfH0s −411,12 кДж/моль
ΔfH0aq −407 кДж/моль
S0g, 1 bar 229,79 Дж/(моль·K)
S0l, 1 bar 95,06 Дж/(моль·K)
S0s 72,11 Дж/(моль·K)

Диэлектрическая проницаемость NaCl — 6,3

Плотность и концентрация водных растворов NaCl

Концентрация, % Концентрация, г/л Плотность, г/мл
1 10,05 1,005
2 20,25 1,012
4 41,07 1,027
6 62,47 1,041
8 84,47 1,056
10 107,1 1,071
12 130,2 1,086
14 154,1 1,101
16 178,5 1,116
18 203,7 1,132
20 229,5 1,148
22 256 1,164
24 283,2 1,18
26 311,2 1,197

Лабораторное получение и химические свойства

При действии серной кислоты выделяет хлороводород.

2NaCl+h3SO4→Na2SO4+2HCl{\displaystyle {\mathsf {2NaCl+H_{2}SO_{4}\rightarrow Na_{2}SO_{4}+2HCl}}}

С раствором нитрата серебра образует белый осадок хлорида серебра (качественная реакция на хлорид-ион).

NaCl+AgNO3→NaNO3+AgCl{\displaystyle {\mathsf {NaCl+AgNO_{3}\rightarrow NaNO_{3}+AgCl}}}

при смешивании с сульфатом меди в растворе получается тетрахлоркупрат натрия, при этом синий раствор зеленеет:

CuSO4+4NaCl⇄Na2CuCl4+Na2SO4{\displaystyle {\mathsf {CuSO_{4}+4NaCl\rightleftarrows Na_{2}CuCl_{4}+Na_{2}SO_{4}}}}

Учитывая огромные природные запасы хлорида натрия, необходимости в его промышленном или лабораторном синтезе нет. Однако, его можно получить различными химическими методами как основной или побочный продукт.

  • получение из простых веществ натрия и хлора является экзотермической реакцией[22]:
2Na+Cl2→2NaCl+410 kJ/mol{\displaystyle {\mathsf {2Na+Cl_{2}\rightarrow 2NaCl+410\ kJ/mol}}}
  • нейтрализация щелочи гидроксида натрия соляной кислотой[23]:
NaOH+HCl→NaCl+h3O{\displaystyle {\mathsf {NaOH+HCl\rightarrow NaCl+H_{2}O}}}

Поскольку хлорид натрия в водном растворе почти полностью диссоциирован на ионы:

NaCl→Na++Cl−{\displaystyle {\mathsf {NaCl\rightarrow Na^{+}+Cl^{-}}}}

Его химические свойства в водном растворе определяются соответствующими химическими свойствами катионов натрия и хлорид-анионов.

Структура

Кристаллическая решётка хлорида натрия.
Голубой цвет = Na+
Зелёный цвет = Cl

Хлорид натрия образует бесцветные кристаллы кубической сингонии,  пространственная группа Fm3m, параметры ячейки a = 0,563874 нм, d = 2,17 г/см3. Каждый из ионов Cl окружён шестью ионами Na+ в октаэдрической конфигурации, и наоборот. Если мысленно отбросить, например, ионы Na+, то останется плотно упакованная кубическая структура ионов Cl, называемая гранецентрированной кубической решёткой. Ионы Na+ тоже образуют плотно упакованную кубическую решётку. Таким образом, кристалл состоит из двух подрешёток, сдвинутых друг относительно друга на полупериод. Такая же решётка характерна для многих других минералов.

В кристаллической решётке между атомами преобладает ионная химическая связь, что является следствием действия электростатического взаимодействия противоположных по заряду ионов.

См. также

Примечания

  1. ↑ Натрия хлорид на сайте Национального института стандартов и технологии США (англ. National Institute of Standards and Technology) (англ.)
  2. Некрасов Б. В. Основы общей химии. Т. 2. Изд. 3-е, испр. и доп., М.: Химия, 1973. — 688 с.; 270 табл.; 426 рис.; Список литературы, ссылок. С. 218
  3. ↑ Пифагор. Золотой канон. Фигуры эзотерики. — М.: Изд-во Эксмо, 2003. — 448 с. (Антология мудрости).
  4. 1 2 3 4 Малая горная энциклопедия. В 3 т. = Мала гірнича енциклопедія / (На укр. яз.). Под ред. В. С. Белецкого. — Донецк: Донбасс, 2004. — ISBN 966-7804-14-3.
  5. ↑ УНИАН: Морская соль для красоты и здоровья кожи
  6. ↑ Российское законодательство Х—XX веков. Законодательство Древней Руси. Т. 1. М., 1984. С. 224—225.
  7. ↑ В переводе с поморской «говори» слово чрен (црен) означает четырёхугольный ящик, кованный из листового железа, а салга — котёл, в котором варили соль. Пузом в беломорских солеварнях называли мешок соли в два четверика, то есть, объёмом около 52 литров.
  8. ↑ Соль (PDF), Геологический обзор США на сайте Программы минеральных ресурсов (англ.)
  9. ↑ Энциклопедия здоровья
  10. ↑ Онлайн Энциклопедия кругосвет. Натрий (недоступная ссылка — история)
  11. Некрасов Б. В. Основы общей химии. Т. 1. Изд. 3-е, испр. и доп., М.: Химия, 1973. — 656 с.; 160 табл.; 391 рис. С. 261
  12. ↑ Синтез хлората натрия (англ.)
  13. Некрасов Б. В. Основы общей химии. Т. 1. Изд. 3-е, испр. и доп., М.: Химия, 1973. — 656 с.; 160 табл.; 391 рис. С. 249
  14. 1 2 3 Глинка М. Л. Общая химия (учебник), изд. 2-е изд., перераб. и доп., К.: Высшая школа, 1982. — С. 608
  15. Некрасов Б. В. Основы общей химии. Т. 1. Изд. 3-е, испр. и доп., М.: Химия, 1973. — 656 с.; 160 табл.; 391 рис. С. 254
  16. Некрасов Б. В. Основы общей химии. Т. 2. Изд. 3-е, испр. и доп., М.: Химия, 1973. — 688 с.; 270 табл.; 426 рис.; Список литературы, ссылок. С. 231
  17. Некрасов Б. В. Основы общей химии. Т. 2. Изд. 3-е, испр. и доп., М.: Химия, 1973. — 688 с.; 270 табл.; 426 рис.; Список литературы, ссылок. С. 219
  18. Некрасов Б. В. Основы общей химии. Т. 1. Изд. 3-е, испр. и доп., М.: Химия, 1973. — 656 с.; 160 табл.; 391 рис. С. 250
  19. Некрасов Б. В. Основы общей химии. Т. 1. Изд. 3-е, испр. и доп., М.: Химия, 1973. — 656 с.; 160 табл.; 391 рис. С. 257—258
  20. Некрасов Б. В. Основы общей химии. Т. 2. Изд. 3-е, испр. и доп., М.: Химия, 1973. — 688 с.; 270 табл.; 426 рис.; Список литературы, ссылок. С. 215—216
  21. Некрасов Б. В. Основы общей химии. Т. 2. Изд. 3-е, испр. и доп., М.: Химия, 1973. — 688 с.; 270 табл.; 426 рис.; Список литературы, ссылок. С. 234
  22. Некрасов Б. В. Основы общей химии. Т. 1. Изд. 3-е, испр. и доп., М.: Химия, 1973. — 656 с.; 160 табл.; 391 рис. С. 255
  23. Некрасов Б. В. Основы общей химии. Т. 1. Изд. 3-е, испр. и доп., М.: Химия, 1973. — 656 с.; 160 табл.; 391 рис. С. 191

Литература

  • Клевцов П. В., Леммлейн Г. Г. Поправки на давление к температурам гомогенизации водных растворов NaCl // Доклады АН СССР. 1959. Т. 128. № 6. С. 1250-1253.

Ссылки

wiki.sc


Смотрите также