Natriumklorid (NaCl) struktur, egenskaper, bruk, toksisitet

den natriumklorid, også kalt vanlig salt eller bordsalt, er et binært uorganisk salt av alkalimetallnatrium og halogenkloridet. Det er den største komponenten av spiselig salt og dets mineralform er kjent som halit. Dens molekylære formel er NaCl, og beskriver det støkiometriske forholdet mellom dets ioner (Na⁺ cl^-) og ikke det for et diskret molekyl (Na-Cl)

Natriumklorid er et krystallinsk hvitt faststoff som dannes av kombinasjonen av natrium, silvery white metal, som reagerer voldsomt med vann og klorelementet, en giftig, korroderende, blekgrønn gass.

I det øvre bildet vises en del NaCl krystaller. Hvordan er det mulig at to elementer så farlige som Na og Cl₂, Kan et spiselig salt dannes? For det første er den kjemiske ligningen for dens dannelse:

2Na (s) + Cl₂(g) => 2NaCl (s)

Svaret ligger i naturen av koblingen i NaCl. Å være ionisk, egenskapene til Na⁺ og Cl^- de er diagonalt forskjellige fra de av deres nøytrale atomer.

Natrium er et viktig element, men i sin ioniske form. The Na⁺ er den viktigste ekstracellulære kation med en konsentrasjon på ca. 140 mEq / lt, og sammen med dets tilhørende anioner, Cl^- og HCO₃^- (bikarbonat), er hovedsakelig ansvarlig for verdien av osmolaritet og ekstracellulært volum.

I tillegg er Na⁺ er ansvarlig for generering og ledelse av nerveimpulser i nevrononksons, samt initiering av muskelkontraksjon.

NaCl har vært brukt siden antikken til å smake mat og å bevare kjøtt, på grunn av sin evne til å eliminere bakterier og forhindre ødeleggelse.

Det er også nødvendig for produksjon av natriumhydroksyd (NaOH) og molekylært klor (Cl₂) ved å omsette NaCl med vannet under hydrolyse:

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

I katoden (-) akkumuleres H₂ (g) og NaOH. I mellomtiden samler Cl seg ved anoden (+)₂ (G). Natriumhydroksyd brukes til fremstilling av såper og klor ved fremstilling av PVC-plast.

index

• 1 Struktur av natriumklorid
  • 1.1 Unitær celle
• 2 Egenskaper
  • 2.1 Molekylær formel
  • 2,2 Molekylvekt
  • 2.3 Fysisk beskrivelse
  • 2,4 farge
  • 2,5 smak
  • 2,6 kokepunkt
  • 2,7 Smeltepunkt
  • 2,8 Løselighet i vann
  • 2.9 Løselighet i organiske løsningsmidler
  • 2,10 tetthet 
  • 2.11 Damptrykk 
  • 2.12 Stabilitet
  • 2.13 Nedbrytning
  • 2,14 Viskositet
  • 2.15 Korrosjon
  • 2,16 pH
• 3 bruksområder
  • 3.1 i mat
  • 3.2 Industriell bruk
  • 3.3 hjemme
  • 3.4 Andre anvendelser
  • 3.5 Terapeutisk bruk
• 4 Toksisitet
  • 4.1 Svelging
  • 4.2 Irritasjon og fysisk kontakt
• 5 referanser

Struktur av natriumklorid

Den kompakte kubiske strukturen av natriumklorid er representert i det øvre bildet. De voluminøse grønne sfærene tilsvarer Cl anioner^-, mens hvit, til Na kationer⁺. Legg merke til hvordan NaCl-krystallet består av et nettverk av ioner som er arrangert ved deres elektrostatiske interaksjoner i et 1: 1-forhold.

Selv om stolper er vist i bildet, er bindingene ikke kovalente, men ioniske. Bruken av stolpene er nyttig når man viser koordinasjonsgeometrien rundt en ion. For eksempel, i tilfelle NaCl hver Na⁺ er omgitt av seks Cl^- (hvit oktaedron), og hver Cl^- av seks Na⁺ (grønn oktaedron).

Derfor har den en koordinasjon (6,6) hvis tall indikerer hvor mange naboer som omgir hver ion. Tallet til høyre indikerer naboene til Na⁺, mens den til venstre, Cl^-.

Andre representasjoner utelater bruken av stolpene for å markere de oktaediske hullene som strukturen har, som skyldes interstitialrommet mellom seks Cl anioner.^- (eller Na kationer⁺) pakket. Dette arrangementet observeres i andre mono (MX) eller polyatomiske uorganiske salter, og kalles perlesalt..

Unitær celle

Enhetscellen til bergsaltet er kubisk, men hvilke terninger representerer det nøyaktig i bildet ovenfor? Oktaedronene gir svaret. Begge dekker totalt fire små kuber.

Disse kuber har deler av ioner i deres hjørner, kanter og ansikter. Observere nøye, en ion Na⁺ Den ligger i sentrum og tolv av dem i kantene. En ion på den ene kanten kan deles med fire kuber. Så det er 4 Na-ioner⁺ (12 × 1/4 + 1 = 4).

For Cl ioner^-, åtte er plassert i kryssene og seks i kantene. Da ioner som er plassert ved kryssene deler plass med åtte andre terninger, og ved kantene med seks, har de 4 Cl ioner^- (8 × 1/8 + 6 × 1/2 = 4).

Det forrige resultatet tolkes som følger: i NaCl-enhetscellen er det fire Na kationer⁺ og fire Cl anioner^-; andel som samsvarer med kjemisk formel (en Na⁺ for hver Cl^-).

egenskaper

Molekylær formel

NaCl.

Molekylvekt

58,44 g / mol.

Fysisk beskrivelse

Et krystallinsk fast stoff.

farge

Transparente fargeløse krystaller eller hvitt krystallinsk pulver.

smaken

salt.

Kokepunkt

2,575 ºF til 760 mmHg.

1.465 ºC.

Smeltepunkt

1,474 ºF (800,7 ºC).

Både kokepunktet og smeltepunktet reflekterer varmen som er nødvendig for å overvinne den krystallinske retikulære energien. Derfor bekrefter disse målingene den ioniske karakteren av NaCl.

Løselighet i vann

Større enn eller lik 100 mg / ml ved 68 ° F.

36,0 g / 100 ml ved 25 ºC.

Det er faktisk et hygroskopisk salt, som beholder fuktighet fra miljøet.

Løselighet i organiske løsningsmidler

0,065 g / 100 ml etanol ved 25 ° C; 10 g / 100 g glyserol ved 25 ° C; 2,15 g / 100 ml flytende ammonium ved 40 ° C; 1,4 g / 100 ml metanol ved 25 ° C; 7,15 g / 100 etylenglykol ved 25 ° C og 5,21 g / 100 g maursyre ved 25 ° C.

tetthet 

2.165 g / cm³ ved 77 ºC.

Damptrykk 

1 mmHg til 1.589 ºF.

stabilitet

Det er stabilt under anbefalte lagringsforhold.

nedbrytning

Ved oppvarming til høye temperaturer, dekomponerer det utslipp av damper av saltsyre og dinatriumoksyd.

viskositet

Viskositet av mettede løsninger 1,93 mPa-s.

korrosjon

Det er etsende for mange metaller.

pH-

6,7 til 7,3 i vandig oppløsning.

søknader

I mat

-Natriumklorid har blitt brukt siden antikken for å forbedre smak av mat og bevaring. Saltingen av kjøttet er en måte å bevare den fra bakteriell virkning, siden det forsinker protein dekomponeringen.

-På den annen side øker saltet osmolariteten rundt kjøttet, noe som fører til at absorpsjonen ved osmose av bakteriens vann forårsaker eliminering.

Industriell bruk

Næringsmiddelindustrien

-I næringsmiddelindustrien brukes salt som en smakforsterker, fermenteringskontrolladditiv, teksturstyringsmiddel og fargeutvikler. For eksempel er salt tilsatt for å markere farge i bacon, skinke og andre kjøttprodukter.

-Salt tjener som bindemiddel i produksjon av pølser. Det bidrar til dannelsen av en bindemiddelgel som består av kjøtt, fett og fuktighet.

-Ved bearbeiding av mel til brødfremstilling tilsettes salt under tilberedning for å kontrollere fermenteringshastigheten av brøddeg. Det brukes også til å styrke gluten og som smakforbedrer, samt fylling av bakevarer.

-Den brukes til fremstilling av frokostblandinger, blandet eller tilberedt mel, pommes frites, måltider til hunder og katter, etc..

Syntese av kjemiske produkter

-Natriumklorid brukes som råmateriale ved produksjon av natriumhydroksyd og klor, som i sin tur er nyttig i mange kjemiske næringer.

-Salt brukes i behandlingen av ulike metaller, for eksempel aluminium, kobber, stål og vanadium. Det brukes også til å lage natriumklorat, som senere brukes i syntesen av klordioksyd, en oksygenbasert blekemiddel. Klordioksid er mindre skadelig for miljøet enn andre blekemidler.

I lærindustrien

-Salt brukes til å hemme bakterievirkningen inne i skinnene, samt å bidra til rehydrering.

I tekstilindustrien

-Salt brukes som en mordant i farging av stoffer. Det brukes som en saltvannskylling for å fjerne organiske forurensninger og for å skape en positiv ladning på overflaten av stoffene som tillater forening av negativt ladede fargestoffer.

I oljeindustrien

-Ved olje- og gassutforskning er salt en viktig komponent i brønnborevæsker. Det brukes til å flokkulere og øke tettheten av borevæsker, noe som gjør det mulig å overvinne gassens høye trykk i brønnene som skal nås. I tillegg opprettholder saltet metningen av borevæsken.

-Saltet bidrar til å komprimere jorda som veiene bygges på. Reduserer forflytningen forårsaket i undergrunnen ved endringer i fuktighet og bilindustri.

Hjemme

Saltet har blitt brukt ved å gni i rensing av overflater, gryter og panner. Også i forebygging av mugg og som flekkfjerner. Det brukes også i mange merker av sjampo og tannkrem.

Andre bruksområder

På veiene

-I påvente av snøfall er dekket med saltlake, som forhindrer foreningen av is til overflaten av veien. For tining brukes en blanding av saltlake og salt, og andre kjemiske komponenter som magnesium eller kalsiumklorider blir noen ganger tilsatt. Bruken av salt og saltlake er ikke effektiv ved temperaturer under -10ºC.

Når man tilsetter salt, er det en nedgang i det kryoskopiske punktet, en kolligativ egenskap til løsningene, noe som hindrer på en eller annen måte isdannelsen.

-På grunn av sin hygroskopiske tilstand brukes saltet som et billig tørkemiddel.

I harpiksen brukes til vannavmykning

Varmt vann inneholder kalsium- og magnesiumioner som hindrer virkningen av såpe og produserer forekomster av alkaliske materialer i forskjellige utstyr og rør. Ved vannmykning benyttes ionebytteharpikser. Salt brukes til fremstilling og regenerering av harpikser.

Brannslukkere

Natriumklorid brukes i brannslukkere for å bekjempe branner der brennbare metaller er til stede, for eksempel magnesium, kalium, natrium og NK legeringer.

Saltet fungerer som en kjøleribbe og også som en knuser som begrenser tilgangen av oksygen til brann.

I brillene

Natriumkloridkrystaller brukes i optiske komponenter som vinduer og prismer, spesielt for infrarødt lys. Men siden saltet er veldig hygroskopisk, oppstår en slags frost som dekker linsene. Av denne grunn har natriumkloridlinser blitt erstattet av sink selenid (ZnSe).

Terapeutisk bruk

Å supplere mangel på salter i kroppen

-Når det er en kroppsdepletion av Na⁺, må erstattes for å opprettholde ekstracellulær osmolaritet, nervedannelse og muskelkontraksjon.

-NaCl brukes til behandling og forebygging av mangel på natrium og klor, som skyldes overdreven svette under eksponering for høye temperaturer. Det brukes også i overdreven diurese eller overdreven begrensning av saltinntaket.

-Parenteral levering av en 045% NaCl-løsning brukes til behandling av hyperosmolar diabetes. Den oppfyller en rehydrerende funksjon og tjener til å evaluere statusen for nyrefunksjonen.

-Injiseringer av hypertoniske løsninger, med en NaCl-konsentrasjon på over 0,9% vekt / volum,

-De brukes når det er en alvorlig uttømming av Na⁺, å være en restaurering av essensielle ion. Denne hyponatremien kan være konsekvensen av en behandling med frie elektrolytter eller med en konsentrasjon av Na⁺.

Hyponatremi kan også skyldes overdreven vanninntak, ikke kontrollert av utilstrekkelig nyrefunksjon.

I behandlinger og ukonvensjonelle bruksområder

-NaCl inhalasjonsløsninger brukes til å fortynne legemidlene som brukes under nebuliseringsprosessen. Det brukes også til trakealvask og vanning. 0,9% saltoppløsning brukt i nesesprayer.

-20% NaCl-oppløsninger brukes til intra-amniotisk transabdominal installasjon, noe som gir en sen abort i løpet av andre trimester av svangerskapet.

-Natriumklorid kan brukes som lokal antiseptisk middel. Takket være sin osmotiske kapasitet er det i stand til å dehydrere et bredt spekter av virus og bakterier i en uforbrent tilstand; Derfor brukes den som en smertefull antiseptisk å desinfisere sår.

toksisitet

inntak

Det har bare en skadelig effekt på helsen dersom inntaket er høyt og i lang tid. Under slike omstendigheter vil hypernatremi forekomme med den resulterende økningen i ekstracellulært volum som vil føre til høyt blodtrykk.

Irritasjon og fysisk kontakt

Det har kun toksisk effekt hvis innåndingen er svært høy. Ved kontakt med huden i overdreven form kan det føre til tørrhet. Til slutt forårsaker det en kortvarig irritasjon ved kontakt med øynene.

referanser

1. Shiver & Atkins. (2008). Uorganisk kjemi (Fjerde utgave, side 84, 90, 93, 263). Mc Graw Hill.
2. Whitten, Davis, Peck & Stanley. Kjemi. (8. utgave). CENGAGE Learning, s. 482-483.
3. Natriumklorid (2018). Natriumklorid: Fordeler, bruk, egenskaper, risiko. Tatt fra: clorurodesodio.org
4. Pubchem. (2018). Natriumklorid. Hentet fra: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
5. Wikipedia. (2018). Natriumklorid. Hentet fra: en.wikipedia.org
6. Amerikanske elementer. (2018). Natriumklorid. Tatt fra: americanelements.com