clorură de sodiu
Clorură de sodiu (NaCl, clorură de sodiu) - sare de sodiu a acidului clorhidric. Este cunoscut în casa numită sare, a cărei componentă principală este. Clorura de sodiu într-o cantitate mare în apă de mare, dându-i un gust sărat. Ea apare în natură ca halit minerale (sare gemă). clorură de sodiu pură este cristale incolore, dar cu diferite impurități pot primi albastru ei culoare violet, roz, tentă galben sau gri.
- 1 Fiind în natură și de producție
- 1.1 Galit
- 1.2 sare Rock
- 1.3 Sare de mare
- 1.4 depozite
- 1.5 Producție
- 2 Aplicație
- 2.1 Industria alimentară și gastronomie
- 2.2 În medicină,
- 2.3 În sectorul utilităților. sare tehnica
- 2.4 Regenerarea filtre Na-cationice
- 2.5 Industria chimică
- 2.5.1 Prepararea de hidroxid de sodiu și clor
- 2.5.2 Prepararea sodiu metalic
- 2.5.3 Prepararea de acid clorhidric și sulfat de sodiu
- 3 Proprietăți fizice și fizicochimice
- 4 Prepararea de laborator și proprietățile chimice
- 5 Structura
- . 6 A se vedea, de asemenea,
- 7 Note
- 8 Referințe
Fiind în natură și de producție
In natura, clorura de sodiu este găsit ca halit mineral, care formează depozitele de sare din roci sedimentare, iar stratul de lentile pe malul lacurilor și estuare de sare, tort sare în sare marshes și pe pereți și în cratere solfataras vulcanice. O mare cantitate de clorură de sodiu dizolvată în apă de mare. Oceanele conțin 4 x 1015 tone de NaCl, adică fiecare din miile de tone de apa de mare se pot obține, în medie, 1,3 tone de clorură de sodiu. Urme de NaCl conținute permanent în atmosferă prin evaporarea apei de mare prin pulverizare. Norul la jumătate de kilometru 30% din picături mai mari de 10 microni, conțin NaCl. De asemenea, este găsit în cristale de zăpadă. [2]
Este cel mai probabil că prima persoană familiară cu sarea a avut loc în lagune mări sau lacuri saline calde, în cazul în care apa sărată de mică adâncime se evapora rapid sub acțiunea temperaturii ridicate și vânt, iar precipitatul a fost acumulat sare. În expresia figurativă a lui Pitagora, „Sare sa născut de părinți nobili: soarele și marea“. [3]
În natură, clorură de sodiu, cel mai adesea sub forma de halit minerale. Are o rețea cubică cu fețe centrate și conține 39,34% Na, 60,66% CI. Alte elemente chimice care fac parte din impurități sunt: Br, N, H, Mn, Cu, Ga, As, I, Ag, Ba, Tl, Pb, K, Ca, S, O. Densitatea 2,1-2, 2 g / cm ³, și duritate pe scara Mohs - 2. un mineral incolor, transparent, cu un luciu sticlos. Răspândită straturile minerale sare purtătoare. Acesta este format prin depunerea în rezervoare închise, precum și produsul de evacuare pe pereții cratere de vulcani. Este o sedimentare rocă straturi lagună și mare faciesul corp shtokopodobnye în domuri de sare și altele asemenea. [4]
sare gemă
sare de piatra numita roca sedimentara se evaporă din grupul format din mai mult de 90% din halit. Halitul este, de asemenea, adesea numit sare gemă. Această rocă sedimentară poate fi incolore sau albe ca zăpada, dar impuritățile mai des este colorată argilă, talc (gri), oxizi și hidroxizi de fier (galben, portocaliu, roz, rosu), bitum (maro). sare gemă conține cloruri de sodiu și sulfați, potasiu, magneziu și calciu, cloruri, bromuri, ioduri, borați, gips, argilă carbonat material de impurități, dolomită, ankerite, magnezită, de bitum și așa mai departe [4].
Sub roca formarea depunerilor de sare sunt împărțite în următoarele [4]:
- sare saramurii piscine moderne
- soluție salină apelor subterane
- depozite de săruri minerale sărate piscine moderne
- depozite fosile (cel mai important pentru industria).
sare de mare
sare de mare cristalină purificată
Depozitele de sare se găsesc în toate sistemele geologice. Cele mai importante dintre acestea sunt concentrate în Cambrian, Devonian, Permian și sedimente terțiare. sare Rock este depozite foaie puternic boltit structuri și nucleu (domuri de sare și tije) formează un distanțier, o lentilă, cricuri și alte incluziuni în roci [4]. Printre cele mai mari depozite de lac din România - Eltonskoe, Baskunchak în regiunea Mării Caspice, Kuchukskoe lac, Lacul Kulundinskoye, Ebeyty si alte lacuri din Siberia de Vest.
producere
In cele mai vechi timpuri, tehnologia de producție de sare constă în faptul că calul sare saramura tras o unitate din minele, care au fost numite „puțuri“ sau „ferestre“, și au fost suficient de adânc. - 60-90 m sare extrasă a fost turnată într-un rezervor special - pentru a crea, în cazul în care prin găuri curg în rezervor inferior, iar sistemul a fost alimentat în jgheaburi turnuri de lemn. Acolo ea a turnat în cuve mari, în cazul în care este digerată de sare.
În Rusia Pomor digerat de sare de pe coasta Mării Albe și a numit-o rață cu coadă lungă. În 1137 Novgorod Prințul Sviatoslav determinat de impozit pe lucrări de sare [6]:
... Mori chrena și din Salgym de rumen ... [7]
Sare de mare alb, numit „rață cu coadă lungă“, vândut în tot Imperiul românesc până la începutul secolului XX, până când a fost înlocuit de sare mai ieftin Volga.
Producția modernă de clorură de sodiu mecanizate și automatizate. Sare în cantități mari produse prin evaporarea apei de mare (atunci aceasta se numește sare de mare) sau saramura din alte surse, cum ar fi izvoarele sărate și lacurile sărate, precum și dezvoltarea mineritului saline și roca de sare.
Pentru producerea de clorură de sodiu din apa de mare condiții impuse de climă caldă, umiditate scăzută, prezența zonelor joase semnificative situată sub nivelul mării, sau maree de inundații permeabilitate slabă iazuri de evaporare a solului, precipitații reduse pentru sezonul de evaporare activ, nici un efect de apă râu proaspăt și o infrastructură de transport bine dezvoltată.
miniere de sare în partea de sud a Mării Moarte, Israel
Cristalele de sare
sare de mare Plantation în Dakar
Sare gramada pe Salar de Uyuni, Bolivia
cerere
În industria alimentară și gastronomie
În industria alimentară și utilizarea culinară de clorură de sodiu având o puritate trebuie să fie de cel puțin 97%. Acesta este utilizat ca aromatizant pentru conservarea alimentelor. O astfel de clorură de sodiu are o sare denumire comercială, uneori, de asemenea, utilizate denumirile de alimente, mese, precum și rafinarea numelor în funcție de originea sa - piatră, mare și aditivii compoziție - .., iodată, fluorurată etc. O astfel de sare este un produs sub formă de particule cristaline un gust sărat fără off-gust, fără miros (cu excepția sare iodată), care nu sunt permise impurități care nu sunt legate de metoda de obținere a sărurilor. Pe lângă clorură de sodiu, sare conține o cantitate mică de calciu, magneziu, potasiu, care dau rigiditate și higroscopicitate. Cel mai mic dintre aceste impurități în sare, cu atât mai bine calitatea acestuia.
Alocați clasele: in plus, mai mare, primul și al doilea. Fracțiunea de masă de clorură de sodiu în grade,%
Conținutul de umiditate în evaporate soiuri de sare „extra“ de 0,1% în cel mai înalt grad - 0,7%. Admite aditivi iodura de potasiu (iodură de potasiu), iodat de potasiu, potasiu și fluoruri de sodiu. fracție de masă de iod ar trebui să fie (40,0 ± 15,0) x 10-4%, fluor (25,0 ± 5,0) x 10-3%. Culori suplimentare și mai mari gradele - alb, cu toate acestea, pentru primul și al doilea poate fi gri, galben, roz și nuanțe albăstrui, în funcție de originea de sare. produce produse alimentare măcinate sare obișnuită și însămânțată. Prin boabe sare mărime măcinată este subdivizat în cameră: 0, 1, 2, 3 mai mare numărul, mai multe granulele de sare.
În gătit, clorura de sodiu ca un important consum de condimente. Sarea are un gust distinctiv, fără de care alimente proaspete pare om. Această caracteristică de sare din cauza fiziologiei umane. Dar, de multe ori oamenii consumă sare mai mult decât aveți nevoie pentru procesele fiziologice.
În medicină,
soluție izotonică de clorură de sodiu în apă (0,9%) este utilizat ca un mijloc de detoxifiere, pentru corectarea stării sistemelor organismului în caz de deshidratare, solventul alte droguri. a fost folosit soluții hipertone (soluție 10%) ca un diuretic osmotic auxiliar în edem cerebral, pentru creșterea presiunii de sângerare, în condiții caracterizate printr-un deficit de ioni de sodiu și de clorură cu nitrat de argint în otrăvirea pentru tratarea ranilor purulente (topic). In oftalmologie, ca soluție topică agent de clorură de sodiu are o activitate antiedematos [9].
În sectorul utilităților. sare tehnica
În timpul iernii, clorură de sodiu, amestecat cu alte săruri, nisip sau argilă - sarea tehnică așa-numitul - utilizat ca antigel împotriva glazura. Este presărat cu trotuare, deși afectează în mod negativ pantofii din piele și starea tehnică a vehiculelor în vederea proceselor corozive.
Regenerarea filtrelor Na-cationice
Filtrele Na-cationice sunt utilizate pe scară largă în sistemele de dedurizare a apei tuturor capacităților în tratarea apei. poze cationică pe plante moderne de tratare a apei sunt, rășini polimerice schimbătoare de ioni, în principal glauconite și cărbuni sulfonate. Cele mai frecvente sulfokationitnye rășinile schimbătoare de ioni.
Regenerarea filtrelor Na cationi se realizează o soluție de 6-10% de clorură de sodiu, ca urmare a rășinii schimbătoare de cationi convertite în forma Na este recuperată. Reacțiile procedează în conformitate cu ecuațiile:
industria chimică
Sarea, împreună cu cărbune, calcar și sulf, formează un „Big Four“ materii prime minerale, care sunt esențiale pentru industria chimică. [10] S-a obținut din acesta sodă, clor, acid clorhidric, hidroxid de sodiu, sulfat de sodiu și sodiu metalic. În plus față de sare este de asemenea utilizat pentru producția industrială de ușor solubil în apă, clorat de sodiu, care este un mijloc de control al buruienilor [11]. totală Electroliza ecuația reacției de soluție fierbinte de clorură de sodiu [12]:
Prepararea de hidroxid de sodiu și clor
In industria prin electroliza soluției de clorură de sodiu a fost preparată clor. Procesele care au loc la electrozi [13] [14]:
- la catod ca un produs secundar de hidrogen este eliberat datorită recuperării ionilor H +, format prin disocierea electrolitică a apei:
- deoarece (datorită aproape completă disocierea electrolitică a NaCl), clor în soluție este sub formă de ioni de clor, sunt oxidate la anod la clor liber sub formă de gaz:
- reacția generală:
După cum se vede din ecuația generală de reacție, un alt produs este hidroxidul de sodiu. Consumul de energie electrică pe 1 tona de clor este de aproximativ 2700 kW x h. Clorul rezultat lichefiat la un lichid galben la temperatura obișnuită [15].
Dacă între anod și catod este nici o deschidere, clorul dizolvat în apa începe să reacționeze cu hidroxid de sodiu pentru a forma clorură de sodiu și hipoclorit de NaClO [14]:
De aceea, pentru a obține hidroxid de sodiu și a deschiderii corespunzătoare se utilizează metoda de obținere NaOH numită diafragmă. Deoarece placa de azbest diafragmă utilizată. In timpul electroliza soluției de clorură de sodiu, se alimentează continuu în spațiul anozilor din spațiul catodic și continuu urmează clorură și hidroxid de sodiu. În timpul evaporării din urmă clorura se cristalizează ca solubilitatea sa în soluție de NaOH 50%, este extrem de scăzută (0,9%). Soluția de NaOH rezultată a fost evaporată în cuve de fier, apoi reziduul uscat a fost retopit.
Pentru obținerea de hidroxid de sodiu pur (fără aditivi de clorură de sodiu) este metoda de mercur, în cazul în care se utilizează un anod de grafit și un catod de mercur utilizat. Deoarece supratensiunea pentru mercur evoluția hidrogenului este foarte mare, ea reapare pe ionii de sodiu și se formează amalgamul de sodiu [14] [16]:
Amalgamul este descompus cu apă fierbinte mai târziu, pentru a forma hidroxid de sodiu și hidrogen, iar mercurul este pompat înapoi electrolizor:
Reacția generală a procesului este același ca și în cazul metodei cu diafragmă.
Prepararea sodiu metalic
Sodiul metalic este produs prin electroliza topiturii de clorură de sodiu. Următoarele procese:
- catodul este alocat Sodiu:
- clor la anod este eliberat (ca produs secundar):
- reacția generală:
baie electrolitica constă dintr-un înveliș de oțel căptușit cu anod de grafit și un catod de fier inelar. Între catod și anod diafragma ochiuri situate. Pentru a reduce punctul de topire de NaCl (+800 ° C), electrolitul nu este clorura de sodiu pur și un amestec al acestora cu clorură de calciu, cu un punct de topire de CaCl2 (40:60) ° C 580 Sodiul metalic care va conține până la 5% impurități de calciu, dar acesta din urmă în cele din urmă aproape complet separate, deoarece solubilitatea sa în lichidul de sodiu, la temperatura de topire (+371 ° C) de numai 0,01%, în partea superioară a spațiului catodic. Cu o cheltuială de NaCl, se adaugă în mod continuu în baie. Consumul de energie electrică este de aproximativ 15 kW x h per 1 kg de sodiu [17].
Prepararea de acid clorhidric și sulfat de sodiu
Printre multe metode industriale pentru producerea de acid clorhidric, adică o soluție apoasă de acid clorhidric (HCI), aplicat reacția de schimb între clorură de sodiu și acid sulfuric:
Prima reacție are loc într-o măsură considerabilă deja în condiții obișnuite și sub încălzire vine aproape la sfarsit. Al doilea are loc numai la temperaturi ridicate. Procedeul se realizează în cuptoare speciale mecanizate de mare putere. Clorura de hidrogen, care este eliberat, desprăfuite, răcit și reluat în apă pentru a forma acid clorhidric. Ca sulfat de sodiu produs secundar este format Na2SO4 [18] [19].
Această metodă este utilizată pentru a produce acid clorhidric gazos în laborator.
Proprietățile fizice și fizico-chimice
Punct de topire +800,8 ° C, punct de fierbere 1465 ° C
Puțin solubil în apă, solubilitatea este doar puțin dependentă de coeficientul de temperatură al solubilității de NaCl (în grame la 100 g de apă) este 35.9 la +21 ° C și 38,1 ° C la +80 Solubilitatea clorurii de sodiu scade semnificativ în prezență de acid clorhidric, hidroxid de sodiu, săruri - cloruri metalice. Dizolvat în amoniac lichid pătrunde în reacția de schimb. clorură de sodiu pură nu este higroscopic. Cu toate acestea, sarea este adesea contaminată cu impurități (ioni în principal, Ca2 +, Mg2 + și SO2-4) și sare astfel aerul syreet [20]. Cristalin NaCl · 2H2O poate fi izolat la o temperatură sub +0,15 ° C [21].
Un amestec de gheață pisată și o pulbere fină de clorură de sodiu este un agent de răcire eficient. Astfel, compoziția amestecului a fost de 30 g de clorură de sodiu în 100 g gheață răcită la temperatura de -20 ° C. Acest lucru se datorează faptului că soluția apoasă de sare este congelată la o temperatură sub 0 ° C Gheață având o temperatură de aproximativ 0 ° C, se topește într-o astfel de soluție, care absoarbe mediul termic.
Pregătirea de laborator și proprietățile chimice
Sub acțiunea acidului sulfuric, acid clorhidric extracte.
Cu soluție de azotat de argint care formează un precipitat alb de clorură de argint (reacție calitativă pentru ionii de clor).
Având în vedere rezervele uriașe de clorură de sodiu naturale, necesare în sinteza industrială sau de laborator nr. Cu toate acestea, poate fi preparat prin diferite metode chimice sau ca produs secundar primar.
- prepararea substanțelor simple și clorură de sodiu este o reacție exotermă [22]:
- neutralizare alcalină de hidroxid de sodiu cu acid clorhidric [23]:
Deoarece clorura de sodiu în soluție apoasă este aproape complet disociat în ioni:
Proprietățile sale chimice sunt determinate într-o soluție apoasă proprietăți chimice adecvate de cationi de sodiu și anioni de clorură.
Rețeaua cristalină de clorură de sodiu.
Albastru culoare = Na +
Verde = CI-
Formele de clorură de sodiu de cristale incolore din sistemul de cristal cubic, grup spațial F m3m, a = 0,563874 nm, d = 2,17 g / cm. Fiecare ion este înconjurat de șase ioni Cl- Na + în configurație octaedrice, și vice-versa. Dacă resping mental, de exemplu, ionii de Na +, el rămâne bine ambalate structură cubică cu ioni de CI-, numit o rețea cubică cu fețe centrate. ionii Na + formează, de asemenea, o rețea cubică strâns ambalate. Astfel, cristalul este format din două sublattices decalate unul față de celălalt cu jumătate. Aceeași grila este caracteristică a multor alte minerale.
In predominant bonding chimice ionice rețelei cristaline între atomi, care este o consecință a acțiunii interacțiunii electrostatice dintre ioni cu sarcină opusă.
- sare de masă - condimente și aditivi alimentari
- Halite - minerale
notițe
Clorura de sodiu în Commons?
- Asociația producătorilor de sare
- Institutul de sare