Natriumklorid (NaCl) struktur, egenskaper, användningsområden

2098
Egbert Haynes

De natriumklorid, Även kallat vanligt salt eller bordssalt, det är ett binärt oorganiskt salt av alkalimetallnatrium och halogenklor. Det är den största komponenten av ätbart salt och dess mineralform är känd som halit. Dess molekylformel är NaCl och den beskriver det stökiometriska förhållandet mellan dess joner (Na+ Cl-) och inte en diskret molekyl (Na-Cl)

Natriumklorid är en vit kristallin fast substans som bildas av kombinationen av natrium, en silvervit metall, som reagerar våldsamt med vatten och grundämnet klor, en giftig, frätande och blekgrön gas..

Källa: Pixabay

En del av NaCl-kristaller visas i den övre bilden. Hur är det möjligt att två lika farliga element som Na och Cltvå, ett ätbart salt kan bildas? För det första är den kemiska ekvationen för dess bildning:

2Na (s) + Cltvå(g) => 2NaCl (s)

Svaret ligger i bindningens natur i NaCl. Att vara joniska, egenskaperna hos Na+ och Cl- skiljer sig diagonalt från sina neutrala atomer.

Natrium är ett viktigt element, men i sin jonform. Då en+ är den huvudsakliga extracellulära katjonen med en koncentration av cirka 140 mEq / l, och tillsammans med dess följeslagna anjoner, Cl- och HCO3- (bikarbonat), är huvudsakligen ansvariga för värdet av osmolaritet och extracellulär volym.

Dessutom har Na+ det är ansvarigt för generering och ledning av nervimpulsen i neuronala axoner, liksom för att initiera muskelsammandragning.

NaCl har använts sedan urminnes tider för att smaka mat och för att bevara kött på grund av dess förmåga att döda bakterier och förhindra förstörelse.

Det är också nödvändigt för produktion av natriumhydroxid (NaOH) och molekylärt klor (Cltvåreagerar NaCl med vatten under hydrolys:

2HtvåO (l) + 2 NaCl (s) => 2NaOH (aq) + Cltvå(g) + Htvå(g)

I katoden (-) ackumuleras Htvå (g) och NaOH. Under tiden ackumuleras Cl i anoden (+)två (g). Natriumhydroxid används vid tillverkning av tvål och klor vid tillverkning av PVC-plast.

Artikelindex

  • 1 Struktur av natriumklorid
    • 1.1 Enhetscell
  • 2 fastigheter
    • 2.1 Molekylformel
    • 2.2 Molekylvikt
    • 2.3 Fysisk beskrivning
    • 2.4 Färg
    • 2.5 Smak
    • 2.6 Kokpunkt
    • 2.7 Smältpunkt
    • 2.8 Löslighet i vatten
    • 2.9 Löslighet i organiska lösningsmedel
    • 2.10 Densitet 
    • 2.11 Ångtryck 
    • 2.12 Stabilitet
    • 2.13 Sönderfall
    • 2.14 Viskositet
    • 2.15 Korrosion
    • 2,16 pH
  • 3 användningsområden
    • 3.1 I livsmedel
    • 3.2 Industriella användningsområden
    • 3.3 Hemma
    • 3.4 Andra användningsområden
    • 3.5 Terapeutiska användningar
  • 4 Toxicitet
    • 4.1 Förtäring
    • 4.2 Irritation och fysisk kontakt
  • 5 Referenser

Struktur av natriumklorid

Källa: Av Solid State [Public domain], från Wikimedia Commons

Den övre bilden representerar den kompakta kubiska strukturen av natriumklorid. De voluminösa gröna sfärerna motsvarar Cl-anjonerna-, medan de vita, till Na-katjonerna+. Observera hur NaCl-kristallen består av ett nätverk av joner arrangerade av deras elektrostatiska interaktioner i förhållandet 1: 1..

Även om staplar visas på bilden är bindningarna inte kovalenta utan joniska. Användningen av staplar är användbar när man visar koordinationsgeometrin runt en jon. Till exempel i fallet med NaCl varje Na+ är omgiven av sex Cl- (vit oktaeder) och varje Cl- av sex Na+ (grön oktaheder).

Därför har den en samordning (6,6) vars antal anger hur många grannar som omger varje jon. Siffran till höger anger grannarna till Na+, medan den till vänster, Cl-.

Andra representationer utelämnar användningen av staplar för att markera de oktaedriska hålen i strukturen, som härrör från det mellanliggande utrymmet mellan sex Cl-anjoner.- (eller Na-katjoner+) förpackade. Detta arrangemang observeras i andra mono (MX) eller polyatomiska oorganiska salter och kallas pärlsaltet.

Enhetscell

Enhetscellen av bergsalt är kubisk, men vilka kuber representerar exakt den i bilden ovan? Ottaederna ger svaret. Båda täcker en total cell bestående av fyra små kuber.

Dessa kuber har delar av jonerna vid sina hörn, kanter och ansikten. Ser man nog, en Na-jon+ den ligger i mitten och tolv av dem på kanterna. En jon på en kant kan delas med fyra kuber. Så det finns 4 Na-joner+ (12 × 1/4 + 1 = 4).

För kljoner-, åtta är placerade i topparna och sex vid kanterna. Eftersom jonerna placerade vid hörnpunkterna delar utrymme med åtta andra kuber, och vid kanterna med sex, har vi 4 Cl-joner- (8 × 1/8 + 6 × 1/2 = 4).

Ovanstående resultat tolkas enligt följande: i enhetscellen av NaCl finns fyra Na-katjoner+ och fyra Cl-anjoner-; proportion som överensstämmer med den kemiska formeln (a Na+ för varje Cl-).

Egenskaper

Molekylär formel

NaCl.

Molekylvikt

58,44 g / mol.

Fysisk beskrivning

Ett kristallint fast ämne.

Färg

Transparenta färglösa kristaller eller vitt kristallint pulver.

Smak

Salt.

Kokpunkt

2,575ºF till 760 mmHg.

1465 ºC.

Smältpunkt

1 474 ºF (800,7 ºC).

Både kokpunkten och smältpunkten återspeglar värmen som är nödvändig för att övervinna den kristallina gitterenergin. Därför bekräftar dessa mätningar den joniska karaktären av NaCl..

Vattenlöslighet

Mer än eller lika med 100 mg / ml vid 68ºF.

36,0 g / 100 ml vid 25 ° C.

Det är i själva verket ett hygroskopiskt salt som bibehåller fukt från miljön.

Löslighet i organiska lösningsmedel

0,065 g / 100 ml etanol vid 25 ° C; 10 g / 100 g glycerol vid 25 ° C; 2,15 g / 100 ml flytande ammoniak vid 40 ° C; 1,4 g / 100 ml metanol vid 25 ° C; 7,15 g / 100 etylenglykol vid 25 ° C och 5,21 g / 100 g myrsyra vid 25 ° C.

Densitet 

2,165 g / cm3 vid 77 ºC.

Ångtryck 

1 mmHg vid 1589ºF.

Stabilitet

Stabil under rekommenderade lagringsförhållanden.

Sönderfall

Vid uppvärmning till höga temperaturer sönderdelas den och avger saltsyra och dinatriumoxidångor..

Viskositet

Mättade lösnings viskositet 1,93 mPa-s.

Korrosion

Det är frätande för många metaller.

pH

6,7 till 7,3 i vattenlösning.

Applikationer

I mat

-Natriumklorid har använts sedan urminnes tider för att förbättra smak av maten och för att bevara den. Saltning av kött är ett sätt att bevara det från bakterieverkan, eftersom det fördröjer proteinnedbrytningen.

-Å andra sidan ökar salt osmolariteten runt köttet, vilket orsakar absorption av bakteriens vatten genom osmos, vilket orsakar eliminering.

Industriella användningsområden

Livsmedelsindustrin

-Inom livsmedelsindustrin används salt som smakförstärkare, jäsningskontrolladditiv, texturkontrollmedel och färgutvecklare. Salt tillsätts till exempel för att få fram färgen i bacon, skinka och andra köttprodukter..

-Salt fungerar som ett bindemedel vid korvtillverkning. Bidrar till bildandet av en bindemedelsgel bestående av kött, fett och fukt.

-Vid mjölbearbetning för brödtillverkning tillsättes salt under bakning för att kontrollera graden av jäsning av bröddeg. Det används också för att stärka gluten och som smakförstärkare, samt som fyllning av bakverk.

-Den används vid tillverkning av frukostflingor, blandade eller beredda mjöl, pommes frites, hund- och kattmat etc..

Syntes av kemikalier

-Natriumklorid används som råvara vid produktion av natriumhydroxid och klor, vilket i sin tur är användbart i många kemiska industrier.

-Salt används vid bearbetning av olika metaller, till exempel aluminium, koppar, stål och vanadin. Det används också för att göra natriumklorat, som senare används vid syntes av klordioxid, en syrebaserad blekmedel. Klordioxid är mindre skadligt för miljön än andra blekmedel.

I läderindustrin

-Saltet används för att hämma bakterieverkan inuti huden, såväl som för att hjälpa till med återhydrering.

Inom textilindustrin

-Salt används som mordant vid färgning av tyger. Den används som saltlösning för att avlägsna organiska föroreningar och skapa en positiv laddning på ytan av tyger som möjliggör bindning av negativt laddade färgämnen..

I oljeindustrin

-Vid olje- och gasutforskning är salt en viktig komponent i brunnborrningsvätskor. Den används för att flocka och öka densiteten hos borrvätskor, vilket gör det möjligt att övervinna de höga gastrycken i brunnarna som ska nås. Dessutom bibehåller saltet mättnaden av borrvätskan.

-Salt hjälper till att komprimera den mark som vägarna är byggda på. Minskar underjordisk förskjutning orsakad av fuktförändringar och biltrafik.

I hemmet

Salt har använts genom att gnugga i rengöringsytor, krukor och kokkärl. Även för att förebygga mögel och som fläckborttagare. Det används också i många märken av schampo och tandkräm..

Andra användningsområden

På vägarna

-I väntan på snöfall är vägarna täckta med saltlake, vilket förhindrar att is binder sig till vägytan. För upptining används en blandning av saltlösning och salt och ibland tillsätts andra kemiska komponenter såsom magnesium eller kalciumklorid. Användningen av salt och saltlösning är inte effektiv vid temperaturer under -10 ºC.

Tillsättning av salt ger en minskning av den kryoskopiska punkten, en kolligativ egenskap hos lösningarna, vilket hindrar bildandet av is på ett visst sätt..

-På grund av dess hygroskopiska tillstånd används salt som ett billigt torkmedel.

I hartser som används för att mjuka upp vatten

Hårt vatten innehåller kalcium- och magnesiumjoner som hindrar tvålens verkan och orsakar avlagringar av alkaliska material på olika utrustning och rör. Vid mjukning av vatten används jonbytarhartser. Salt används vid beredning och regenerering av hartser.

I brandsläckare

Natriumklorid används i brandsläckare för att bekämpa bränder i vilka brännbara metaller finns, såsom magnesium-, kalium-, natrium- och NK-legeringar..

Salt fungerar som en kylfläns och bildar också en skorpa som begränsar syreåtkomst till elden..

I glasögonen

Natriumkloridkristaller används i optiska komponenter som fönster och prismer, särskilt för infrarött ljus. Men eftersom saltet är mycket hygroskopiskt, produceras ett slags frost som täcker linserna. Av denna anledning har natriumkloridlinser ersatts med zinkselenid (ZnSe) -linser..

Terapeutiska användningar

Ersätt bristen på salter i kroppen

-När det finns en kroppslig utarmning av Na+, måste bytas ut för att bibehålla extracellulär osmolaritet, nervledning och muskelsammandragning.

-NaCl används vid behandling och förebyggande av natrium- och klorbrist, till följd av överdriven svettning vid exponering för höga temperaturer. Det används också i en överdriven diures eller en överdriven begränsning av saltintaget.

-Parenteral tillförsel av en 045% NaCl-lösning används vid hanteringen av hyperosmolar diabetes. Det uppfyller en rehydratiseringsfunktion och tjänar till att bedöma statusen för njurfunktionen.

-Injektioner av hypertoniska lösningar, med en NaCl-koncentration större än 0,9% vikt / volym,

-De används när det finns en svår Na-utarmning+, vara en återställning av den essentiella jonen. Denna hyponatremi kan vara en följd av en behandling med fria elektrolyter eller med en koncentration av Na+.

Hyponatremi kan också orsakas av överdrivet vattenintag, som inte kontrolleras av otillräcklig njurfunktion..

I okonventionella behandlingar och användningsområden

-Inhalationslösningar av NaCl används för att späda de läkemedel som används under nebuliseringsprocessen. Det används också för trakealspolning och bevattning. 0,9% saltlösning som används i nässprayer.

-20% NaCl-lösningar används för intra-amniotisk transabdominal installation, vilket inducerar en sen abort under graviditetens andra trimester..

-Natriumklorid kan användas som ett lokalt antiseptiskt medel. Tack vare sin osmotiska förmåga kan den uttorka ett brett spektrum av virus och bakterier i ett icke-sporat tillstånd. därför används det som ett smärtsamt antiseptiskt medel för att desinficera sår.

Giftighet

Förtäring

Det har bara en skadlig hälsoeffekt om intaget är högt och under lång tid. Under dessa omständigheter skulle hypernatremi inträffa med den därmed ökade extracellulära volymen som skulle leda till arteriell hypertoni..

Irritation och fysisk kontakt

Det har en toxisk effekt endast om inandningen är mycket hög. Överdriven hudkontakt kan göra att den blir torr. Slutligen orsakar det en tillfällig irritation vid kontakt med ögonen.

Referenser

  1. Shiver & Atkins. (2008). Oorganisk kemi. (Fjärde upplagan., S. 84, 90, 93, 263). Mc Graw Hill.
  2. Whitten, Davis, Peck & Stanley. Kemi. (8: e upplagan). CENGAGE Learning, s 482-483.
  3. Natriumklorid. (2018). Natriumklorid: fördelar, användningar, egenskaper, risker. Hämtad från: natriumklorid.org
  4. PubChem. (2018). Natriumklorid. Återställd från: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  5. Wikipedia. (2018). Natriumklorid. Hämtad från: en.wikipedia.org
  6. Amerikanska element. (2018). Natriumklorid. Hämtad från: americanelements.com

Ingen har kommenterat den här artikeln än.