NĀTRIJA HLORĪDS (PERLAMUTRS): STRUKTŪRA, ĪPAŠĪBAS, LIETOJUMI - ĶĪMIJA - 2025

Nātrija hlorīds , kas pazīstams arī kā vārāmā sāls vai sāls, ir bināro neorganisks sāls ar sārmu metāla nātrija un hlora halogēna atomu. Tas ir lielākais pārtikas sāls komponents, un tā minerālu forma ir pazīstama kā halīts. Tās molekulārā formula ir NaCl, un tā apraksta tā jonu (Na ⁺ Cl ^- ) stehiometrisko proporciju, nevis atsevišķas molekulas (Na-Cl).

Nātrija hlorīds ir balta kristāliska cieta viela, kas veidojas, apvienojot nātriju, sudrabaini baltu metālu, kas spēcīgi reaģē ar ūdeni, un hlora elementu, kas ir indīga, kodīga un gaiši zaļa gāze.

Avots: Pixabay

Augšējā attēlā ir parādīta NaCl kristālu daļa. Kā ir iespējams, ka no diviem tikpat bīstamiem elementiem kā Na un Cl ₂ var veidoties ēdams sāls? Pirmkārt, tā veidošanās ķīmiskais vienādojums ir:

2Na (s) + Cl ₂ (g) => 2NaCl (s)

Atbilde slēpjas NaCl saites būtībā. Ir jonu, īpašības Na ⁺ un Cl ^- ir pa diagonāli atšķiras no tiem, par to neitrālās atomiem.

Nātrijs ir būtisks elements, bet tā jonu formā. Na ⁺ ir galvenais ārpusšūnas katjons ar koncentrāciju aptuveni 140 mEq / l, un kopā ar to pavadošo anjoniem, Cl ^- un HCO ₃ ^- (bikarbonāts), ir galvenais atbildīgs par vērtību osmolaritāte un ekstracelulāro tilpumu .

Turklāt Na ⁺ ir atbildīgs par nervu impulsu ģenerēšanu un vadīšanu neironu aksonos, kā arī par muskuļu kontrakcijas uzsākšanu.

NaCl kopš seniem laikiem tiek izmantots pārtikas aromatizēšanai un gaļas saglabāšanai, pateicoties tā spējai iznīcināt baktērijas un novērst sabojāšanos.

Tas ir nepieciešams arī nātrija hidroksīda (NaOH) un molekulārā hlora (Cl ₂ ) ražošanai, hidrolizējot NaCl ar ūdeni:

2H ₂ O (l) + 2 NaCl (s) => 2NaOH (aq) + Cl ₂ (g) + H ₂ (g)

H ₂ (g) un NaOH uzkrājas pie katoda (-) . Tikmēr Cl ₂ (g) uzkrājas pie anoda (+ ). Nātrija hidroksīds tiek izmantots ziepju un hlora ražošanā PVC plastmasas ražošanā.

Nātrija hlorīda struktūra

Avots: Autors: Solid State, no Wikimedia Commons

Augšējā attēlā ir attēlota kompaktā nātrija hlorīda kubiskā struktūra. Apjomīgi zaļās sfēras atbilst Cl ^- anjoniem , bet baltās - Na ⁺ katjoniem . Ņemiet vērā, kā NaCl kristāls sastāv no jonu tīkla, kas sakārtots pēc to elektrostatiskās mijiedarbības attiecībās 1: 1.

Lai gan attēlā ir parādītas joslas, saites nav kovalentas, bet joniskas. Stieņu izmantošana ir noderīga, parādot koordinātu ģeometriju ap jonu. Piemēram, NaCl gadījumā katru Na ⁺ ieskauj seši Cl ^- (baltas krāsas oktaedrs) un katrs Cl ^- seši Na ⁺ (zaļas krāsas oktaedrs).

Tāpēc tam ir koordinācija (6,6), kuras skaitļi norāda, cik kaimiņu ieskauj katru jonu. Cipars labajā pusē norāda Na ⁺ kaimiņus , bet kreisajā pusē Cl ^- .

Citos attēlos nav izmantotas joslas, lai izceltu oktaedriskos tukšumus struktūrā, kas rodas starpsienas dēļ starp sešiem iesaiņotiem Cl ^- joniem (vai Na ⁺ katjoniem ). Šis izkārtojums tiek novērots citos mono- (MX) vai poliatomiskajos neorganiskajos sāļos, un to sauc par dārgakmeņu sāli.

Vienības šūna

Akmens sāls vienības šūna ir kubiska, bet kuri kubi to precīzi attēlo iepriekš redzamajā attēlā? Oktaedri sniedz atbildi. Abi pārklāj kopējo šūnu, kas sastāv no četriem maziem kubiņiem.

Šajos kubos ir jonu daļas to virsotnēs, malās un virsmās. Cieši aplūkojot, viens Na ⁺ jons atrodas centrā, un divpadsmit no tiem - malās. Jonu malā var dalīt četros kubos. Tātad ir 4 Na ⁺ joni (12 × 1/4 + 1 = 4).

Cl ^- joniem , astoņi atrodas pie virsotnes un sestās pie malas. Tā kā jonos, kas izvietoti virsotnēs, ir telpa ar astoņiem citiem klucīšiem, bet malās ar sešiem - mums ir 4 Cl ^- joni (8 × 1/8 + 6 × 1/2 = 4).

Iepriekš minēto rezultātu interpretē šādi: NaCl vienības šūnā ir četri Na ⁺ katjoni un četri Cl ^- anijoni ; proporcija, kas atbilst ķīmiskajai formulai (viens Na ⁺ katram Cl ^- ).

Īpašības

Molekulārā formula

NaCl.

Molekulārais svars

58,44 g / mol.

Izskata apraksts

Kristāliska cieta viela.

Krāsa

Caurspīdīgi bezkrāsaini kristāli vai balts kristālisks pulveris.

Garša

Sāļš.

Vārīšanās punkts

2 575 ° F pie 760 mmHg.

1465 ° C.

Kušanas punkts

(1,744 ° F (800,7 ° C).

Gan viršanas, gan kušanas temperatūra atspoguļo siltumu, kas nepieciešams, lai pārvarētu kristāliskā režģa enerģiju. Tādēļ šie mērījumi apstiprina NaCl jonu raksturu.

Šķīdība ūdenī

100 mg / ml vai lielāks par vai vienāds ar 68 ° F.

36,0 g / 100 ml 25 ° C temperatūrā.

Faktiski tas ir higroskopisks sāls, kas aiztur mitrumu no apkārtējās vides.

Šķīdība organiskos šķīdinātājos

0,065 g / 100 ml etanola 25 ° C temperatūrā; 10 g / 100 g glicerīna 25 ° C temperatūrā; 2,15 g / 100 ml šķidrā amonjaka 40 ° C temperatūrā; 1,4 g / 100 ml metanola 25 ° C temperatūrā; 7,15 g / 100 etilēnglikola 25 ° C temperatūrā un 5,21 g / 100 g skudrskābes 25 ° C temperatūrā.

Blīvums

2,165 g / cm ³ 77 ° C temperatūrā.

Tvaika spiediens

1 mmHg pie 1,589ºF.

Stabilitāte

Ieteicamajos uzglabāšanas apstākļos tas ir stabils.

Sadalīšanās

Sildot līdz augstām temperatūrām, tas sadalās, izdalot sālsskābes un dinātrija oksīda tvaikus.

Viskozitāte

Piesātinātu šķīdumu viskozitāte 1,93 mPa-s.

Korozija

Tas ir kodīgs daudziem metāliem.

pH

6.7 līdz 7.3 ūdens šķīdumā.

Lietojumprogrammas

Pārtikā

-Nātrija hlorīds kopš seniem laikiem tiek izmantots, lai uzlabotu ēdiena garšu un saglabātu to. Gaļas sālīšana ir veids, kā to pasargāt no baktēriju iedarbības, jo tā aizkavē olbaltumvielu sadalīšanos.

-No otras puses, sāls palielina osmolaritāti ap gaļu, kas izraisa baktēriju ūdens absorbciju ar osmozes palīdzību, izraisot to izvadīšanu.

Rūpnieciskām vajadzībām

Pārtikas rūpniecība

-Pārtikas rūpniecībā sāli izmanto kā garšas pastiprinātāju, fermentācijas kontroles piedevu, tekstūras kontroles līdzekli un krāsu attīstītāju. Piemēram, sāli pievieno, lai izceltu krāsu bekonā, šķiņķī un citos gaļas produktos.

-Sāls kalpo kā saistviela desu ražošanā. Tas veicina saistvielas želejas veidošanos, kas sastāv no gaļas, taukiem un mitruma.

- Apstrādājot miltus maizes pagatavošanai, cepšanas laikā pievieno sāli, lai kontrolētu maizes mīklas rauga ātrumu. To izmanto arī lipekļa stiprināšanai un kā garšas pastiprinātāju, kā arī ceptu izstrādājumu pildījumu.

- izmanto brokastu pārslu, jauktu vai sagatavotu miltu, kartupeļu čipsu, suņu un kaķu barības uc ražošanā

Ķīmiskā sintēze

-Nātrija hlorīds tiek izmantots kā izejviela nātrija hidroksīda un hlora ražošanā, kas, savukārt, ir noderīgi daudzās ķīmiskajās rūpniecībās.

-Sāls tiek izmantots dažādu metālu, piemēram, alumīnija, vara, tērauda un vanādija, pārstrādē. To izmanto arī nātrija hlorāta pagatavošanai, ko vēlāk izmanto hlora dioksīda, balinātāja uz skābekļa bāzes, sintēzē. Hlora dioksīds ir mazāk kaitīgs videi nekā citi balinātāji.

Ādas rūpniecībā

-Sāls tiek izmantots, lai kavētu baktēriju darbību ādās, kā arī palīdzētu to rehidratācijā.

Tekstilrūpniecībā

-Sāls tiek izmantots kā kodinātājs audumu krāsošanā. To izmanto kā sālījuma skalošanu, lai noņemtu organiskos piesārņotājus un izveidotu audumu virsmā pozitīvu lādiņu, kas ļauj saistīties negatīvi lādētām krāsvielām.

Naftas rūpniecībā

- Naftas un gāzes izpētē sāls ir svarīga urbumu šķidrumu sastāvdaļa. To izmanto urbšanas šķidrumu flokulēšanai un blīvuma palielināšanai, kas ļauj pārvarēt lielo gāzes spiedienu sasniedzamās akās. Turklāt sāls uztur urbšanas šķidruma piesātinājumu.

-Sāls palīdz sablīvēt augsni, uz kuras ir būvēti ceļi. Samazina pārvietošanu, ko augsnes pamatnē rada mitruma izmaiņas un automašīnu satiksme.

Mājās

Sāli izmanto, berzējot virsmu, katlu un pannu tīrīšanā. Arī pelējuma novēršanā un kā traipu tīrīšanas līdzeklis. To lieto arī daudzos šampūnu un zobu pastu zīmolos.

Citi lietojumi

Uz ceļiem

-Paredzot snigšanu, ceļi tiek pārklāti ar sālījumu, kas novērš ledus saistīšanos ar ceļa virsmu. Atkausēšanai izmanto sālījuma un sāls maisījumu, un dažreiz pievieno citus ķīmiskos komponentus, piemēram, magniju vai kalcija hlorīdu. Sāls un sālījuma lietošana nav efektīva temperatūrā zem -10 ºC.

Pievienojot sāli, samazinās krioskopiskais punkts, kas ir šķīdumu koligētais īpašums, tādējādi zināmā mērā kavējot ledus veidošanos.

-Sakarā ar tā higroskopisko stāvokli sāls tiek izmantots kā lēts desikants.

Sveķos, ko izmanto ūdens mīkstināšanai

Cietais ūdens satur kalcija un magnija jonus, kas kavē ziepju darbību un rada sārmainu materiālu nogulsnes uz dažādām iekārtām un caurulēm. Ūdens mīkstināšanā izmanto jonu apmaiņas sveķus. Sāli izmanto sveķu sagatavošanā un reģenerācijā.

Ugunsdzēšamajos aparātos

Nātrija hlorīdu izmanto ugunsdzēšamajos aparātos, lai dzēstu ugunsgrēkus, kuros atrodas degoši metāli, piemēram, magnijs, kālijs, nātrijs un NK sakausējumi.

Sāls darbojas kā siltuma izlietne un veido arī garoza, kas ierobežo skābekļa piekļuvi ugunij.

Brillēs

Nātrija hlorīda kristālus izmanto tādos optiskos komponentos kā logi un prizmas, īpaši infrasarkanajā gaismā. Tomēr, tā kā sāls ir ļoti higroskopiska, rodas sava veida sals, kas pārklāj lēcas. Šī iemesla dēļ nātrija hlorīda objektīvi ir aizstāti ar cinka selenīda (ZnSe) objektīviem.

Terapeitiskie lietojumi

Nodrošiniet sāļu trūkumu organismā

-Kad ķermenī ir Na ⁺ deficīts , tas jāmaina, lai saglabātu ārpusšūnu osmolaritāti, nervu vadīšanu un muskuļu kontrakcijas.

-NaCl lieto nātrija un hlora deficīta ārstēšanā un profilaksē, ko izraisa pārmērīga svīšana augstas temperatūras iedarbības laikā. To lieto arī pārmērīgas diurēzes gadījumos vai pārmērīgi ierobežojot fizioloģiskā šķīduma uzņemšanu.

- Hiperosmolāra diabēta ārstēšanā tiek izmantota 045% NaCl šķīduma parenterāla padeve. Tas pilda rehidratācijas funkciju un kalpo nieru darbības stāvokļa novērtēšanai.

- hipertonisku šķīdumu injekcijas, kuru NaCl koncentrācija ir lielāka par 0,9% (masa / tilp.),

-Tos izmanto, ja ir izteikts Na ⁺ deficīts , kas ir būtiska jona atjaunošana. Šī hiponatriēmija var būt ārstēšanas ar brīvajiem elektrolītiem vai Na ⁺ koncentrācijas rezultāts .

Hiponatremiju var izraisīt arī pārmērīga ūdens uzņemšana, ko nekontrolē nepietiekama nieru darbība.

Netradicionālā ārstēšanā un lietojumos

-NaCl inhalācijas šķīdumus izmanto, lai atšķaidītu zāles, ko lieto smidzināšanas procesā. To lieto arī trahejas skalošanai un apūdeņošanai. Deguna aerosolos izmanto 0,9% fizioloģisko šķīdumu.

Intraniānā transabdominālajā instalācijā tiek izmantoti -20% NaCl šķīdumi, tādējādi izraisot vēlīnu abortu grūtniecības otrajā trimestrī.

-Nātrija hlorīdu var izmantot kā vietējo antiseptisku līdzekli. Pateicoties osmotiskajai spējai, tas nespēj spētēt dehidrēt plašu vīrusu un baktēriju spektru; tāpēc to lieto kā sāpīgu antiseptisku līdzekli brūču dezinficēšanai.

Toksicitāte

Norīšana

Tas kaitē veselībai tikai tad, ja uzņemšana ir liela un ilgstoša. Šādos gadījumos hipernatremija rastos, attiecīgi palielinoties ārpusšūnu tilpumam, kas izraisītu arteriālo hipertensiju.

Kairinājums un fizisks kontakts

Tam ir toksiska iedarbība tikai tad, ja ieelpošana ir ļoti liela. Pārmērīga saskare ar ādu var izraisīt sausu ādu. Visbeidzot, tas acumirklī izraisa kairinājumu.

Atsauces

1. Šiveris un Atkins. (2008). Neorganiskā ķīmija. (Ceturtais izdevums. 84., 90., 93., 263. lpp.). Mc Graw Hill.
2. Vaitens, Deiviss, Peks un Stenlijs. Ķīmija. (8. izd.). CENGAGE mācīšanās, 482.-483. Lpp.
3. Nātrija hlorīds. (2018). Nātrija hlorīds: ieguvumi, lietojumi, īpašības, riski. Iegūts no: nātrija hlorīds.org
4. PubChem. (2018). Nātrija hlorīds. Atgūts no: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
5. Wikipedia. (2018). Nātrija hlorīds. Iegūts no: en.wikipedia.org
6. Amerikas elementi. (2018). Nātrija hlorīds. Paņemts no: americanelements.com