Natrio chlorido (NaCl) struktūra, savybės, panaudojimas, toksiškumas

The natrio chlorido, taip pat vadinama paprastąja druska arba stalo druska, yra binarinė neorganinė druskos šarminio metalo natrio ir halogeno chloro. Tai didžiausia valgomosios druskos sudedamoji dalis ir jos mineralinė forma yra žinoma kaip halitas. Jo molekulinė formulė yra NaCl, ir apibūdina jo jonų stechiometrinį santykį (Na⁺ Cl^-), o ne atskiros molekulės (Na-Cl)

Natrio chloridas yra kristalinė balta kieta medžiaga, kurią sudaro natrio, sidabro balto metalo, kuris smarkiai reaguoja su vandeniu, ir chloro elemento, nuodingo, ėsdinančio, šviesiai žalios dujos, derinys..

Viršutiniame paveikslėlyje parodyta dalis NaCl kristalų. Kaip įmanoma, kad du elementai yra tokie pavojingi kaip Na ir Cl₂, ar gali susidaryti valgomoji druska? Pirma, jos formavimo cheminė lygtis yra:

2Na (s) + Cl₂(g) => 2NCl (s)

Atsakymas siejamas su nuorodos pobūdžiu NaCl. Esant joninėms, Na savybės⁺ ir Cl^- jie yra įstrižai skiriasi nuo neutralių atomų.

Natris yra gyvybiškai svarbus elementas, tačiau jo joninė forma. Na⁺ yra pagrindinis ekstraląstelinis katijonas, kurio koncentracija yra maždaug 140 mEq / lt, ir kartu su lydinčiais anijonais, Cl^- ir HCO₃^- (bikarbonatas), daugiausia atsako už osmoliarumo ir ekstraląstelinio tūrio vertę.

Be to, Na⁺ yra atsakingas už nervų impulsų generavimą ir laidumą neuronų axonuose, taip pat už raumenų susitraukimą.

NaCl buvo naudojamas nuo seniausių laikų maisto skonio išlaikymui ir mėsos išsaugojimui dėl savo gebėjimo pašalinti bakterijas ir užkirsti kelią gedimui.

Taip pat būtina gaminti natrio hidroksidą (NaOH) ir molekulinį chlorą (Cl₂), NaCl reaguojant su vandeniu, esant hidrolizei:

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

Katodu (-) H kaupiasi₂ (g) ir NaOH. Tuo tarpu Cl kaupiasi anode (+)₂ (g) Natrio hidroksidas naudojamas muilams ir chlorui gaminti PVC plastiko gamyboje.

Indeksas

• 1 Natrio chlorido struktūra
  • 1.1 Unitary cell
• 2 Ypatybės
  • 2.1 Molekulinė formulė
  • 2.2 Molekulinė masė
  • 2.3 Fizinis aprašymas
  • 2.4 Spalva
  • 2.5 Skonis
  • 2.6 Virimo temperatūra
  • 2.7 Lydymosi temperatūra
  • 2.8 Tirpumas vandenyje
  • 2.9 Tirpumas organiniuose tirpikliuose
  • 2.10 Tankis 
  • 2.11 Garų slėgis 
  • 2.12 Stabilumas
  • 2.13 Skilimas
  • 2.14 Klampumas
  • 2.15 Korozija
  • 2,16 pH
• 3 Naudojimas
  • 3.1 Maistas
  • 3.2 Pramoninis panaudojimas
  • 3.3 Namuose
  • 3.4 Kiti naudojimo būdai
  • 3.5 Terapinės paskirties
• 4 Toksiškumas
  • 4.1 Nurijimas
  • 4.2 Dirginimas ir fizinis kontaktas
• 5 Nuorodos

Natrio chlorido struktūra

Viršutiniame paveiksle pavaizduota kompaktiška natrio chlorido kubinė struktūra. Dideli žalieji rutuliai atitinka Cl anionus^-, baltos spalvos, į Na katijonus⁺. Atkreipkite dėmesį, kaip NaCl kristalas susideda iš jonų tinklo, suskirstyto pagal jų elektrostatinę sąveiką santykiu 1: 1.

Nors paveikslėlyje pavaizduotos juostos, jungtys nėra kovalentinės, bet joninės. Strypų naudojimas yra naudingas rodant koordinavimo geometriją aplink joną. Pavyzdžiui, NaCl atveju kiekvienas Na⁺ yra apsuptas šešių Cl^- (baltas oktaedras) ir kiekvienas Cl^- šešių Na⁺ (žaliasis oktaedras).

Todėl jis turi koordinavimą (6,6), kurio skaičiai rodo, kiek kaimynų supa kiekvienas jonas. Dešinėje pusėje esantis skaičius nurodo Na kaimynus⁺, o kairėje - Cl^-.

Kiti vaizdai neleidžia naudoti strypų, kad būtų paryškintos aštuonias skylės, kurias struktūra turi, o tai atsiranda dėl tarpinės erdvės tarp šešių Cl anijonų.^- (arba Na katijonai⁺) supakuoti. Šis susitarimas stebimas kitose mono (MX) arba poliatominėse neorganinėse druskose ir vadinamas gem druska..

Unitary cell

Akmens druskos vieneto ląstelė yra kubinė, bet kokie kubeliai tiksliai atspindi jį aukščiau esančiame paveikslėlyje? Octaedronai atsako. Abu jie apima keturis mažus kubelius.

Šie kubeliai turi jonų dalis jų viršūnėse, kraštuose ir veiduose. Atidžiai stebint joną Na⁺ jis yra viduryje ir dvylika jų kraštuose. Vieno krašto joną gali dalintis keturi kubeliai. Taigi yra 4 Na jonai⁺ (12 × 1/4 + 1 = 4).

Cl jonams^-, aštuoni yra viršūnėse ir šešiuose kraštuose. Kadangi jonai, esantys viršūnėse, turi erdvę su aštuoniais kubeliais, o kraštuose su šešiais, jie turi 4 Cl jonus^- (8 × 1/8 + 6 × 1/2 = 4).

Ankstesnis rezultatas interpretuojamas taip: NaCl vieneto ląstelėje yra keturi Na katijonai⁺ ir keturi Cl anijonai^-; proporcija, atitinkanti cheminę formulę (Na⁺ kiekvienam Cl^-).

Savybės

Molekulinė formulė

NaCl.

Molekulinė masė

58,44 g / mol.

Fizinis aprašymas

Kristalinė kieta medžiaga.

Spalva

Skaidrūs bespalviai kristalai arba balti kristaliniai milteliai.

Skonis

Sūrus.

Virimo temperatūra

2,575 ºF iki 760 mmHg.

1465 ° C.

Lydymosi temperatūra

1,474 ºF (800,7 ºC).

Tiek virimo temperatūra, tiek lydymosi temperatūra atspindi šilumą, reikalingą kristalinei tinklinei energijai įveikti. Todėl šie matavimai patvirtina NaCl jonų pobūdį.

Tirpumas vandenyje

Didesnis arba lygus 100 mg / ml 68 ° F temperatūroje.

36,0 g / 100 ml 25 ° C temperatūroje.

Iš tiesų tai yra higroskopinė druska, kuri išlaiko drėgmę iš aplinkos.

Tirpumas organiniuose tirpikliuose

0,065 g / 100 ml etanolio 25 ° C temperatūroje; 10 g / 100 g glicerolio 25 ° C temperatūroje; 2,15 g / 100 ml skysto amonio 40 ° C temperatūroje; 1,4 g / 100 ml metanolio 25 ° C temperatūroje; 7,15 g / 100 etileno glikolio 25 ° C temperatūroje ir 5,21 g / 100 g skruzdžių rūgšties 25 ° C temperatūroje.

Tankis 

2,165 g / cm³ 77 ° C temperatūroje.

Garų slėgis 

1 mmHg iki 1,589 ° F.

Stabilumas

Jis yra stabilus rekomenduojamomis laikymo sąlygomis.

Skilimas

Įkaitinus į aukštą temperatūrą, jis išskiria druskos rūgšties ir dinatrio oksido garus.

Klampumas

Sočiųjų tirpalų klampumas 1,93 mPa-s.

Korozija

Jis yra ėsdinantis daugeliui metalų.

pH

Nuo 6.7 iki 7.3 vandeniniame tirpale.

Naudojimas

Maistas

-Natrio chloridas nuo seno buvo naudojamas gerinant maisto skonį ir jo išsaugojimą. Mėsos sūdymas - tai būdas išsaugoti jį nuo bakterijų, nes tai lėtina baltymų skilimą.

-Kita vertus, druska didina osmoliškumą aplink mėsą, o tai sukelia bakterijų vandens absorbciją osmoso būdu, sukeliantį jo pašalinimą..

Pramoninis panaudojimas

Maisto pramonė

-Maisto pramonėje druska naudojama kaip skonio stipriklis, fermentacijos kontrolės priedas, tekstūros kontrolės agentas ir spalvų kūrėjas. Pavyzdžiui, druska papildoma, norint paryškinti spalvas šonine, kumpyje ir kituose mėsos produktuose.

-Druska tarnauja kaip dešrelių gamyba. Jis prisideda prie rišamosios gelio, sudarytos iš mėsos, riebalų ir drėgmės, susidarymo.

-Perdirbant miltus gaminant duoną, virimo metu pridedama druska, siekiant kontroliuoti duonos tešlos fermentacijos greitį. Jis taip pat naudojamas stiprinti glitimą ir kaip skonio stipriklį, taip pat kepinių užpildymą.

-Jis naudojamas pusryčių grūdams gaminti, sumaišyti arba paruošti miltai, bulvytės, maistas šunims ir katėms ir kt..

Cheminių produktų sintezė

-Natrio chloridas naudojamas kaip žaliava natrio hidroksido ir chloro gamybai, kuri savo ruožtu naudinga daugelyje chemijos pramonės šakų..

-Druska naudojama įvairių metalų, pavyzdžiui, aliuminio, vario, plieno ir vanadžio, apdorojimui. Jis taip pat naudojamas gaminti natrio chloratą, kuris vėliau naudojamas chloro dioksido sintezei, deguonies pagrindu. Chloro dioksidas yra mažiau kenksmingas aplinkai nei kiti balikliai.

Odos pramonėje

-Druska naudojama slopinti bakterijų veikimą odos viduje, taip pat padėti jos rehidratacijai.

Tekstilės pramonėje

-Druska yra naudojama kaip audinių dažymo medžiaga. Jis naudojamas kaip sūrymo skalavimas, skirtas organiniams teršalams pašalinti ir audinių paviršiui sukurti teigiamą krūvį, kuris leidžia sujungti neigiamo krūvio dažus.

Naftos pramonėje

-Naftos ir dujų tyrinėjime druska yra svarbi gręžinių skysčių dalis. Jis naudojamas gręžimo skysčių flokuliacijai ir tankumui padidinti, o tai leidžia įveikti didelį dujų slėgį šuliniuose, kuriuos reikia pasiekti. Be to, druska išlaiko gręžimo skystį.

-Druska padeda sutankinti dirvą, ant kurio statomi keliai. Sumažina podirvyje sukeltą poslinkį dėl drėgmės ir automobilių eismo pokyčių.

Namuose

Druska panaudota paviršių, puodų ir keptuvių valymui. Taip pat yra pelėsių prevencija ir dėmių valiklis. Be to, jis naudojamas daugelyje šampūnų ir dantų pasta.

Kiti naudojimo būdai

Kelyje

-Tikimasi, kad sniego keliai bus padengti sūrymu, o tai neleidžia ledui sujungti į kelio paviršių. Atšildymui naudojamas sūrymo ir druskos mišinys, o kartais pridedami kiti cheminiai komponentai, tokie kaip magnio arba kalcio chloridai. Druskos ir sūrymo naudojimas neveikia esant žemesnei nei -10 ° C temperatūrai.

Pridedant druskos sumažėja krioskopinis taškas, koligatyvus sprendimų sprendimas, kuris tam tikru būdu stabdo ledo susidarymą..

-Dėl savo higroskopinės būklės druska naudojama kaip pigus sausiklis.

Dervose, naudojamose vandens minkštinimui

Kietame vandenyje yra kalcio ir magnio jonų, kurie trukdo muilui veikti ir gamina šarminių medžiagų nuosėdas įvairiose įrangoje ir vamzdžiuose. Vandens minkštinimo metu naudojamos jonų mainų dervos. Druska naudojama gaminant ir regeneruojant dervas.

Ant gesintuvų

Gesintuvuose naudojamas natrio chloridas, skirtas kovoti su gaisrais, kuriuose yra degiųjų metalų, pvz., Magnio, kalio, natrio ir NK lydinių.

Druska veikia kaip šilumnešis, taip pat kaip trupintuvas, kuris riboja deguonies prieigą prie ugnies.

Akiniuose

Natrio chlorido kristalai naudojami optiniuose komponentuose, tokiuose kaip langai ir prizmės, ypač infraraudonųjų spindulių šviesai. Tačiau, kadangi druska yra labai higroskopiška, atsiranda tam tikra šalčio rūšis, apimanti lęšius. Dėl šios priežasties natrio chlorido lęšiai buvo pakeisti cinko selenido (ZnSe) lęšiais..

Terapinės paskirties

Papildyti druskų trūkumą organizme

-Kai yra kūno išeikvojimas Na⁺, turi būti pakeistas, kad būtų išlaikytas ekstraląstelinis osmoliarumas, nervų laidumas ir raumenų susitraukimas.

-NaCl naudojamas natrio ir chloro trūkumo gydymui ir prevencijai, atsirandančiai dėl per didelio prakaitavimo esant aukštai temperatūrai. Jis taip pat naudojamas pernelyg didelėms diurezėms ar pernelyg dideliam druskos suvartojimo apribojimui.

-Hiperosmolinio diabeto gydymui naudojamas 045% NaCl tirpalo parenterinis tiekimas. Jis atlieka rehidratavimo funkciją ir padeda įvertinti inkstų funkcijos būklę.

-Hipertoninių tirpalų injekcijos, kurių NaCl koncentracija yra didesnė nei 0,9% m / V,

-Jie naudojami, kai yra didelis Na sumažėjimas⁺, yra esminio jono atkūrimas. Ši hiponatremija gali būti gydymo laisvais elektrolitais arba Na koncentracija pasekmė⁺.

Hiponatremiją taip pat gali sukelti pernelyg didelis vandens suvartojimas, nekontroliuojamas nepakankama inkstų funkcija.

Gydant ir netradiciškai

-NaCl įkvėpimo tirpalai naudojami praskiedžiant purškimo metu naudojamus vaistus. Jis taip pat naudojamas trachėjos plovimui ir drėkinimui. 0,9% druskos tirpalas, naudojamas nosies purškaluose.

-20% NaCl tirpalai naudojami transndominei transndominei sistemai, todėl antrasis nėštumo trimestras sukelia vėlyvą abortą.

-Natrio chloridas gali būti naudojamas kaip vietinis antiseptikas. Dėl savo osmotinio pajėgumo jis gali dehidratuoti platų virusų ir bakterijų spektrą nesudegusioje būsenoje; todėl jis naudojamas kaip skausmingas antiseptikas žaizdoms dezinfekuoti.

Toksiškumas

Nurijimas

Jis turi tik žalingą poveikį sveikatai, jei vartojimas yra didelis ir ilgą laiką. Esant tokioms aplinkybėms, padidėtų ekstraląstelinis tūris, dėl kurio padidėtų kraujo spaudimas.

Dirginimas ir fizinis kontaktas

Jis turi toksišką poveikį tik tuo atveju, jei įkvėpimas yra labai didelis. Dėl sąlyčio su oda pernelyg didelė forma gali sukelti jo sausumą. Galiausiai, patekus į akis, jis sukelia trumpalaikį dirginimą.

Nuorodos

1. Shiver & Atkins. (2008). Neorganinė chemija (Ketvirtasis leidimas, 84, 90, 93, 263 puslapiai). Mc Graw kalnas.
2. Whitten, Davis, Peck & Stanley. Chemija (8-asis red.). CENGAGE mokymasis, p. 482-483.
3. Natrio chloridas (2018). Natrio chloridas: nauda, ​​panaudojimas, savybės, rizika. Paimta iš: clorurodesodio.org
4. PubChem. (2018). Natrio chloridas. Gauta iš: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
5. Vikipedija. (2018). Natrio chloridas. Paimta iš: en.wikipedia.org
6. Amerikos elementai. (2018). Natrio chloridas. Paimta iš: americanelements.com