Nacl как пищевая добавка
Пищевая соль известна человеку с глубокой древности, она используется не только как консервант для увеличения продолжительности хранения продуктов питания, но и как вкусовая добавка.
Поваренная соль является одной из наиболее распространенных в природе хорошо растворимых в воде солей. Это одна из причин ее важности для жизненных процессов живых организмов. Соль содержится в крови и тканевых жидкостях всех живых существ. В крови млекопитающих хлорида натрия около 1%. Стоит отметить, что именно начиная с концентрации 0,9%, водные растворы хлорида натрия обладают заметным бактерицидным действием. При повышении концентрации до 10%, можно достичь полной дезинфекции по всем видам патогенной микрофлоры. При консервировании продуктов питания, пищевую соль используют с таким расчетом, что бы концентрация соли в воде (соке) составляла 10-15%, что обеспечивает долгое сохранение продуктов даже при комнатной температуре. Например, если сушеное мясо имеет влажность около 10%, тогда, для обеспечения его сохранности оно должно содержать 1-2% соли.
В организме человека и других млекопитающих соль выполняет ряд важных функций. Кроме выше упомянутой бактерицидной функции, соль в крови создает оптимальную ионную силу раствора, что нормализует процессы комплексообразования с участием ферментов и гормонов. Наличие ионов натрия и калия на границе клеточной стенки обеспечивает легкое управление проницаемостью липидной мембраны при обмене веществ. Так же, соль входит в состав костной ткани, где она оказалась в связи с участием в других жизненных процессах.
В организме взрослого человека содержится около 15 граммов натрия, из них 5 граммов в костной ткани, большая часть остальных катионов находится в крови и стенках клеток. Анионов хлора в организме человека около 12-13 граммов, из них большая часть связаны с натрием и находятся в крови. Лишь около 0,15 гр. хлора связаны с белковыми комплексами поджелудочной железы и непосредственно участвуют в формировании желудочного сока.
Интересной особенностью пищеварительной системы всех высших животных является замкнутый цикл использования натрия и хлора. В ротовой полости выделяется немного щелочи, которая начинает процесс пищеварения. Затем, в желудке выделяется соляная кислота, происходит нейтрализация. Полученная в результате нейтрализации соль всасывается вместе с водой в толстом кишечнике и попадает в ток крови. Из тока крови соль доставляется в слюнные железы и поджелудочную железу. Цикл замкнулся. Потери соли с каловыми массами составляют не более 1% от общего оборота ионов натрия и хлора в пищеварительной системе.
Вывод излишков соли происходит через почки, которые регулируют содержание хлорида натрия (и других солей) в крови. Таким образом, минимальная потребность в пищевой соли обусловлена лишь невосполнимыми потерями с отмирающими клетками (кожный покров и слизистые эпителии) и потом. Потери соли с потом происходят в связи с экономией затрат энергии организма на диффузионные процессы при охлаждении кожного покрова.
Таким образом минимальное необходимое количество хлорида натрия для взрослого человека составляет около 0,2 гр. в сутки. Это количество содержится в 1/10 буханки хлеба или в небольшом ломтике твердого сыра. В данном случае не учтены потери соли с потом, которые определяются температурой окружающей среды и физическими нагрузками. На практике, суточная потребность в пищевой соли для взрослого человека составляет 4-8 гр., в зависимости от массы тела и интенсивности физических нагрузок. Вся лишняя соль выводится через почки, чем излишне напрягает их.
Хлорид натрия принято добавлять в пищу по двум причинам: пищевая добавка и консервант. Распространение морозильного оборудования и широкое использование более эффективных консервантов, несколько нивелирует роль соли как консерванта. В качестве вкусовой добавки хлорид натрия широко используется и сегодня.
Соль не только имеет характерный вкус, но и повышает ионную силу водной фазы, чем склоняет малополярные органические соединения к агрегации в мицеллы и более крупные образования. Вкус и запах продуктов питания большей частью обусловлены именно малополярными органическими соединениями (например, эфирные масла растительного происхождения или аминокислоты). В результате, соль в некоторой степени, выполняет функцию усилителя вкуса. Но, одновременно, повышение ионной силы водной фазы вызывает нарушение работы полупроницаемых мембран на слизистой вкусовых рецепторов языка. В результате, имеем кратковременное усиление вкуса пищи, но, ценой притупления работы вкусовых рецепторов в целом. Поэтому для людей, постоянно употребляющих много соли, вкус пищи ощущается менее явно, что вызывает стремление использовать различные усилители вкуса. Обычная пища кажется им пресной и безвкусной.
Как следствие, следует избегать излишнего употребления соли, так как, соль является крайне гидрофильным веществом и задерживает в организме воду. Так же, высокое содержание соли в крови вызывает повышенную свертываемость крови и образование тромбов. Все это ускоряет износ сердечнососудистой системы и дает лишнюю нагрузку на сердце. Так же, мы отметили ранее, что хлорид натрия окольными путями оседает в костной ткани вместе с ионами кальция и фтора. При высоком содержании соли в крови и тканевых жидкостях, доля ионов натрия и хлора в костях растет в геометрической прогрессии, что вызывает снижение прочности костной ткани. Поэтому, злоупотреблять солью, мягко говоря, не стоит.
Всю пищевую соль принято подразделять по степени очистки и содержанию йода. Добываемая из океана, соленых озер, подземных минеральных источников и твердых залежей, соль, имеет букет примесей. Главным образом, это известь, соли магния, соли калия и ряд других минеральных примесей. Благодаря специфике процессов формирования залежей хлорида натрия, соединений тяжелых металлов и радиоактивных элементов в данном продукте очень мало. В любом случае, соль, добываемая в твердом виде, подвергается очистке перекристаллизацией, так как, она содержит мелкодисперсные примеси силикатов и извести (количество которых иногда достигает 20-30% по массе).
Морская и озерная соль содержит не более 2% плохо растворимых в воде примесей, поэтому, не всегда подвергается дополнительной очистке. Такую соль принято называть “морская соль”. Она продается в крупных кристаллах и отличается более высоким содержанием ценных минеральных веществ, чем обычная пищевая соль.
Весь процесс получения соли в промышленности сводится к выпариванию на солнце или искусственном нагреве, исходного раствора (морской или озерной воды, плава из твердых залежей и пр.). Затем соли может подвергаться перекристаллизации и/или размолу, просеву для фракционирования и упаковке в подходящую тару. Большое количество хлорида натрия потребляет химическая промышленность, преимущественно, для электролитической переработки и создания ионной силы жидких сред (например, при коагуляции каучуков). Но, об этом мы поговорим в другой раз.
| Хлорид натрия | |
|---|---|
 | |
| Систематическое наименование | Хлорид натрия |
| Традиционные названия | Соль, поваренная соль, столовая соль, пищевая соль, каменная соль, галит |
| Хим. формула | NaCl |
| Молярная масса | 58,44277 г/моль |
| Плотность | 2,165 г/см³ |
| Температура | |
| • плавления | 800,8 °C |
| • кипения | 1465 °C |
| Мол. теплоёмк. | 50,8 Дж/(моль·К) |
| Энтальпия | |
| • образования | −234,8 кДж/моль |
| Удельная теплота испарения | 170,85 кДж/моль |
| Удельная теплота плавления | 28,68 кДж/моль |
| Растворимость | |
| • в воде | 35,6 г/100 мл (0 °C) 35,9 г/100 мл (+25 °C) 39,1 г/100 мл (+100 °C) |
| • в метаноле | 1,49 г/100 мл |
| • в аммиаке | 21,5 г/100 мл |
| Показатель преломления | 1,544202 (589 нм) |
| Координационная геометрия | Октаэдральная (Na +) Октаэдральная (Cl -) |
| Кристаллическая структура | гранецентрированная кубическая, cF8 |
| Рег. номер CAS | 7647-14-5 |
| PubChem | 5234 |
| Рег. номер EINECS | 231-598-3 |
| SMILES | [Na+].[Cl-] |
| InChI | 1S/ClH.Na/h1H;/q;+1/p-1 FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M |
| RTECS | VZ4725000 |
| ChEBI | 26710 |
| ChemSpider | 5044 |
| ЛД50 | 3000–8000 мг/кг |
| Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное. | |
Также смотрите статью — поваренная соль
Хлорид натрия или хлористый натрий (NaCl) — натриевая соль соляной кислоты. Известен в быту под названием поваренной соли, основным компонентом которой и является. Хлорид натрия в значительном количестве содержится в морской воде. Встречается в природе в виде минерала галита (каменной соли). Чистый хлорид натрия представляет собой бесцветные кристаллы, но с различными примесями его цвет может принимать голубой, фиолетовый, розовый, жёлтый или серый оттенок.
Нахождение в природе и производство
В природе хлорид натрия встречается в виде минерала галита, который образует залежи каменной соли среди осадочных горных пород, прослойки и линзы на берегах солёных озёр и лиманов, соляные корки в солончаках и на стенках кратеров вулканов и в сольфатарах. Огромное количество хлорида натрия растворено в морской воде. Мировой океан содержит 4 × 1015 тонн NaCl, то есть из каждой тонны морской воды можно получить в среднем 1,3 кг хлорида натрия. Следы NaCl постоянно содержатся в атмосфере в результате испарения брызг морской воды. В облаках на высоте полтора километра 30 % капель, больших 10 мкм по размеру, содержат NaCl. Также он найден в кристаллах снега.
Наиболее вероятно, что первое знакомство человека с солью произошло в лагунах тёплых морей или на соляных озёрах, где на мелководье солёная вода интенсивно испарялась под действием высокой температуры и ветра, а в осадке накапливалась соль. По образному выражению Пифагора, «соль была рождена благородными родителями: солнцем и морем».
Галит
В природе хлорид натрия чаще всего встречается в виде минерала галита. Он имеет гранецентрированную кубическую решётку и содержит 39,34 % Na, 60,66 % Cl. Другими химическими элементами, входящими в состав примесей, являются: Br, N, H, Mn, Cu, Ga, As, I, Ag, Ba, Tl, Pb, K, Ca, S, O. Плотность 2,1—2,2 г/см³, а твёрдость по шкале Мооса — 2. Бесцветный прозрачный минерал со стеклянным блеском. Распространённый минерал соленосных толщ. Образуется при осаждении в замкнутых водоёмах, а также как продукт сгона на стенках кратеров вулканов. Составляет пласты в осадочных породах лагунных и морских фаций, штокоподобные тела в соляных куполах и тому подобных.
Каменная соль
Каменной солью называют осадочную горную породу из группы эвапоритов, состоящую более чем на 90 % из галита. Галит также часто называют каменной солью. Эта осадочная горная порода может быть бесцветной или снежно-белой, но чаще она окрашена примесями глин, талька (серый цвет), оксидами и гидроксидами железа (жёлтый, оранжевый, розовый, красный), битумами (бурая). Каменная соль содержит хлориды и сульфаты натрия, калия, магния и кальция, бромиды, йодиды, бораты, гипс, примеси карбонатно-глинистого материала, доломита, анкериту, магнезита, битумов и так далее.
По условиям формирования месторождений каменную соль подразделяют на следующие виды:
- рассолы современных соляных бассейнов
- соляные подземные воды
- залежи минеральных солей современных соляных бассейнов
- ископаемые залежи (важнейшие для промышленности).
Морская соль
Морская соль является смесью солей (хлориды, карбонаты, сульфаты и т. д.), образующейся при полном испарении морской воды. Среднее содержание солей в морской воде составляет:
| Соединение | Масс. доля, % |
|---|---|
| NaCl | 77,8 |
| MgCl2 | 10,9 |
| MgSO4 | 4,7 |
| KCl | 2,5 |
| K2SO4 | 2,5 |
| CaCO3 | 0,3 |
| Ca(HCO3)2 | 0,3 |
| другие соли | 0,2 |
Очищенная кристаллическая морская соль
При испарении морской воды при температуре от +20 до +35 °C в осадке сначала кристаллизуются наименее растворимые соли — карбонаты кальция и магния и сульфат кальция. Затем выпадают более растворимые сульфаты натрия и магния, хлориды натрия, калия и магния, и после них — сульфаты калия и магния. Последовательность кристаллизации солей и состав осадка может несколько варьироваться в зависимости от температуры, скорости испарения и других условий. В промышленности морскую соль получают из морской воды, в основном методом обычного выпаривания. Она отличается от каменной соли значительно большим содержанием других химических солей, минералов и различных микроэлементов, в первую очередь йода, калия, магния и марганца. Соответственно, она отличается от хлорида натрия и по вкусу — горько-солёный привкус ей придают соли магния. Она используется в медицине: при лечении кожных заболеваний, таких как псориаз. Как лечебное вещество в аптечной и обычной торговой сети, распространённым продуктом является соль из Мёртвого моря. В очищенном виде этот вид соли также предлагается в продуктовой торговой сети — как натуральная и богатая йодом пищевая.
Залежи
Залежи каменной соли найдены во всех геологических системах. Важнейшие из них сосредоточены в кембрийских, девонских, пермских и третичных отложениях. Каменная соль составляет мощные пластовые залежи и ядра сводчатых структур (соляных куполов и штоков), образует прослойки, линзы, гнезда и вкрапления в других породах. Среди озёрных месторождений России крупнейшие — Эльтонское, Баскунчак в Прикаспии, Кучукское озеро, Кулундинское озеро, Эбейты и другие озёра в Западной Сибири.
Производство
В древности технология добычи соли заключалась в том, что соляную рапу (раствор) вытаскивали лошадиным приводом из шахт, которые назывались «колодцами» или «окнами», и были достаточно глубокими — 60—90 м. Извлечённый солевой раствор выливали в особый резервуар — творило, откуда она через отверстия стекала в нижний резервуар, и системой жёлобов подавалась в деревянные башни. Там её разливали в большие чаны, на которых соль вываривали.
На Руси поморы вываривали соль на побережье Белого моря и называли её морянка. В 1137 году новгородский князь Святослав определил налог на соляные варницы.
Беломорской солью, называемой «морянкой», торговали по всей Российской империи до начала XX века, пока её не вытеснила более дешёвая поволжская соль.
Современная добыча хлорида натрия механизирована и автоматизирована. Соль массово добывается выпариванием морской воды (тогда её называют морской солью) или рассола с других ресурсов, таких как соляные источники и соляные озера, а также разработкой соляных шахт и добычей каменной соли.
Для добычи хлорида натрия из морской воды необходимы условия жаркого климата с низкой влажностью воздуха, наличие значительных низменных территорий, лежащих ниже уровня моря, или затопляемых приливом, слабая водопроницаемость почвы испарительных бассейнов, малое количество осадков в течение сезона активного испарения, отсутствие влияния пресных речных вод и наличие развитой транспортной инфраструктуры.
Мировое производство соли в 2009 году оценивается в 260 миллионов тонн. Крупнейшими мировыми производителями являются Китай (60,0 млн тонн), США (46,0 млн тонн), Германия (16,5 млн тонн), Индия (15,8 млн тонн) и Канада (14 млн тонн).
Добыча соли в южной части Мертвого моря, Израиль
Плантация морской соли в Дакаре
Соляные кучи на солончаке Уюни, Боливия
Применение
В пищевой промышленности и кулинарии
В пищевой промышленности и кулинарии используют хлорид натрия, чистота которого должна быть не менее 97 %. Его применяют как вкусовую добавку и для консервирования пищевых продуктов. Такой хлорид натрия имеет товарное название поваренная соль, порой также употребляются названия пищевая, столовая, а также уточнение названия в зависимости от её происхождения — каменная, морская, и по составу добавок — йодированная, фторированная и т. д. Такая соль является кристаллическим сыпучим продуктом с солёным вкусом без привкуса, без запаха (за исключением йодированной соли), в котором не допускаются посторонние примеси, не связанные с методом добывания соли. Кроме хлорида натрия, поваренная соль содержит небольшое количество солей кальция, магния, калия, которые придают ей гигроскопичности и жёсткости. Чем меньше этих примесей в соли, тем выше её качество.
Выделяют сорта: экстра, высший, первый и второй. Массовая доля хлористого натрия в сортах, %:
- экстра — не менее 99,5;
- высший — 98,2;
- первый — 97,5;
- второй — 97,0.
Массовая доля влаги в выварочной соли сорта «экстра» 0,1 %, в высшем сорте — 0,7 %. Допускают добавки йодида калия (йодистого калия), йодата калия, фторидов калия и натрия. Массовая доля йода должна составлять (40,0 ± 15,0) × 10−4 %, фтора (25,0 ± 5,0) × 10−3 %. Цвет экстра и высшего сортов — белый, однако для первого и второго допускается серый, желтоватый, розовый и голубоватый оттенки в зависимости от происхождения соли. Пищевую поваренную соль производят молотой и сеяной. По размеру зёрен молотую соль подразделяют на номера: 0, 1, 2, 3. Чем больше номер, тем больше зерна соли.
В кулинарии хлорид натрия потребляют как важнейшую приправу. Соль имеет характерный вкус, без которого пища кажется человеку пресной. Такая особенность соли обусловлена физиологией человека. Однако зачастую люди потребляют соли больше, чем нужно для физиологических процессов.
Хлорид натрия имеет слабые антисептические свойства — 10-15%-ное содержание соли предотвращает размножение гнилостных бактерий. Этот факт обусловливает её широкое применение как консерванта.
В медицине
Изотонический раствор хлорида натрия в воде (0,9 %) применяется как дезинтоксикационное средство, для коррекции состояния систем организма в случае обезвоживания, как растворитель других лекарственных препаратов. Гипертонические растворы (10 % раствор) используют как вспомогательный осмотический диуретик при отёке головного мозга, для поднятия давления при кровотечениях, в состояниях, характеризующихся дефицитом ионов натрия и хлора, при отравлении нитратом серебра, для обработки гнойных ран (местно). В офтальмологии как местное средство раствор хлорида натрия обладает противоотёчным действием.
В коммунальном хозяйстве. Техническая соль
Зимой хлорид натрия, смешанный с другими солями, песком или глиной — так называемая техническая соль — применяется как антифриз против гололёда. Ею посыпают тротуары, хотя это отрицательно влияет на кожаную обувь и техническое состояние автотранспорта ввиду коррозийных процессов.
Регенерация Nа-катионитовых фильтров
Nа-катионитовые фильтры широко применяются в установках умягчения воды всех мощностей при водоподготовке. Катионитным материалом на современных водоподготовительных установках служат в основном глауконит, полимерные ионообменные смолы и сульфированные угли. Наиболее распространены сульфокатионитные ионообменные смолы.
Регенерацию Nа-катионитовых фильтров осуществляют 6—10%-м раствором поваренной соли, в результате катионит переводится в Na-форму, регенерируется. Реакции идут по уравнениям:
CaR2 + 2 NaCl → 2NaR + CaCl2 MgR2 + 2 NaCl → 2 NaR + MgCl2
Химическая промышленность
Соль, наряду с каменным углём, известняками и серой, образует «большую четвёрку» продуктов минерального сырья, которые являются важнейшими для химической промышленности. Из неё получают соду, хлор, соляную кислоту, гидроксид натрия, сульфат натрия и металлический натрий. Кроме этого соль используется также для промышленного получения легкорастворимого в воде хлората натрия, который является средством для уничтожения сорняков. Суммарное уравнение реакции электролиза горячего раствора хлорида натрия:
NaCl + 3H2O → NaClO3 + 3H2
Получение хлора и гидроксида натрия
В промышленности путём электролиза раствора хлорида натрия получают хлор. Процессы, происходящие на электродах:
- на катоде как побочный продукт выделяется водород вследствие восстановления ионов H+, образованных в результате электролитической диссоциации воды:
H2O ⇄ H+ + OH− 2 H+ + 2e− → H2
- поскольку (вследствие практически полной электролитической диссоциации NaCl), хлор в растворе находится в виде хлорид-ионов, они окисляются на аноде до свободного хлора в виде газа:
NaCl → Na+ + Cl− 2 Cl− → Cl2 + 2e−
- суммарная реакция:
2 NaCl + 2H2O → 2 NaOH + Cl2↑ + H2↑
Как видно из уравнения суммарной реакции, ещё одним продуктом является гидроксид натрия. Расход электроэнергии на 1 т хлора составляет примерно 2700 кВт × час. Полученный хлор при повышенном давлении сжижается в жёлтую жидкость уже при обычной температуре.
Если между анодом и катодом нет диафрагмы, то растворённый в воде хлор начинает реагировать с гидроксидом натрия, образуя хлорид и гипохлорит натрия NaClO:
2 NaOH + Cl2 → NaCl + NaOCl + H2O
Поэтому для получения гидроксида натрия применяют диафрагму и соответствующий метод получения NaOH называют диафрагменным. В качестве диафрагмы применяют асбестовый картон. В процессе электролиза раствор хлорида натрия постоянно подаётся в анодное пространство, а из катодного пространства непрерывно вытекает раствор хлорида и гидроксида натрия. Во время выпаривания последнего хлорид кристаллизуется, поскольку его растворимость в 50 % растворе NaOH крайне мала (0,9 %). Полученный раствор NaOH выпаривают в железных чанах, затем сухой остаток переплавляют.
Для получения чистого гидроксида натрия (без добавок хлорида натрия) применяют ртутный метод, где используют графитовый анод и ртутный катод. Вследствие того, что перенапряжение выделения водорода на ртути очень большое, на ней вновь появляются ионы натрия и образуется амальгама натрия:
Na+ + e− → Na(Hg)
Амальгаму позже разлагают горячей водой с образованием гидроксида натрия и водорода, а ртуть перекачивают насосом обратно в электролизер:
2Na(Hg) + 2H2O → 2 NaOH + H2↑
Суммарная реакция процесса такая же, как и в случае диафрагменного метода.
Получение металлического натрия
Металлический натрий получают электролизом расплава хлорида натрия. Происходят следующие процессы:
- на катоде выделяется натрий:
Na+ + e− → Na
- на аноде выделяется хлор (как побочный продукт):
2 Cl− → Cl2 + 2e−
- суммарная реакция:
2 Na+ + 2 Cl− → 2 Na + Cl2
Ванна электролизера состоит из стального кожуха с футеровкой, графитового анода и кольцевого железного катода. Между катодом и анодом располагается сетчатая диафрагма. Для снижения температуры плавления NaCl (+800 °C), электролитом является не чистый хлорид натрия, а его смесь с хлоридом кальция CaCl 2 (40:60) с температурой плавления +580 °C. Металлический натрий, который собирается в верхней части катодного пространства, содержит до 5 % примесь кальция, но последний со временем почти полностью отделяется, поскольку его растворимость в жидком натрии при температуре его плавления (+371 K = 98 °C) составляет всего 0,01 %. С расходованием NaCl его постоянно добавляют в ванну. Затраты электроэнергии составляют примерно 15 кВт × ч на 1 кг натрия.
Получение соляной кислоты и сульфата натрия
Среди многих промышленных методов получения соляной кислоты, то есть водного раствора хлороводорода (HCl), применяется реакция обмена между твёрдым хлоридом натрия и концентрированной серной кислотой:
NaCl + H2SO4 →t<110oC NaHSO4 + HCl ↑ NaCl + NaHSO4 →450−800oC Na2SO4 + HCl ↑
Первая реакция происходит в значительной степени уже при обычных условиях, а при слабом нагреве идёт почти до конца. Вторая происходит лишь при высоких температурах. Процесс осуществляется в специальных механизированных печах большой мощности. Хлороводород, который выделяется, обеспыливают, охлаждают и поглощают водой с образованием соляной кислоты. Как побочный продукт образуется сульфат натрия Na2SO4.
Этот метод применяется также для получения хлороводорода в лабораторных условиях.
Физические и физико-химические свойства
Температура плавления +800,8 °С, кипения +1465 °С.
Умеренно растворяется в воде, растворимость мало зависит от температуры: коэффициент растворимости NaCl (в граммах на 100 г воды) равен 35,9 при +21 °C и 38,1 при +80 °C. Растворимость хлорида натрия существенно снижается в присутствии хлороводорода, гидроксида натрия, солей — хлоридов металлов. Растворяется в жидком аммиаке, вступает в реакции обмена. В чистом виде хлорид натрия не гигроскопичен. Однако соль часто бывает загрязнена примесями (преимущественно ионами Ca2+, Mg2+ и SO2−
4), и такая соль на воздухе сыреет. Кристаллогидрат NaCl · 2H2O можно выделить при температуре ниже +0,15 °C.
Смесь измельчённого льда с мелким порошком хлорида натрия является эффективным охладителем. Так, смесь состава 30 г NaCl на 100 г льда охлаждается до температуры −20 °C. Это происходит потому, что водный раствор соли замерзает при температуре ниже 0 °C. Лёд, имеющий температуру около 0 °C, плавится в таком растворе, поглощая тепло окружающей среды.
| Термодинамические характеристики | |
|---|---|
| ΔfH0g | −181,42 кДж/моль |
| ΔfH0l | −385,92 кДж/моль |
| ΔfH0s | −411,12 кДж/моль |
| ΔfH0aq | −407 кДж/моль |
| S0g, 1 bar | 229,79 Дж/(моль·K) |
| S0l, 1 bar | 95,06 Дж/(моль·K) |
| S0s | 72,11 Дж/(моль·K) |
Диэлектрическая проницаемость NaCl — 6,3
Плотность и концентрация водных растворов NaCl
| Концентрация, % | Концентрация, г/л | Плотность, г/мл |
|---|---|---|
| 1 | 10,05 | 1,005 |
| 2 | 20,25 | 1,012 |
| 4 | 41,07 | 1,027 |
| 6 | 62,47 | 1,041 |
| 8 | 84,47 | 1,056 |
| 10 | 107,1 | 1,071 |
| 12 | 130,2 | 1,086 |
| 14 | 154,1 | 1,101 |
| 16 | 178,5 | 1,116 |
| 18 | 203,7 | 1,132 |
| 20 | 229,5 | 1,148 |
| 22 | 256 | 1,164 |
| 24 | 283,2 | 1,18 |
| 26 | 311,2 | 1,197 |
Лабораторное получение и химические свойства
При действии концентрированной серной кислоты на твёрдый хлорид натрия выделяется хлороводород:
2 NaCl + H2SO4 →t>110oC Na2SO4 + 2 HCl ↑
С раствором нитрата серебра образует белый осадок хлорида серебра (качественная реакция на хлорид-ион):
NaCl + AgNO3 → NaNO3 + AgCl ↓
При смешивании с сульфатом меди в растворе получается тетрахлоркупрат натрия, при этом синий раствор зеленеет из-за преобладания гидратированного иона [CuCl4(H2O)2]2− :
CuSO4 + 4 NaCl ⇄ Na2[CuCl4] + Na2SO4
Учитывая огромные природные запасы хлорида натрия, необходимости в его промышленном или лабораторном синтезе нет. Однако, его можно получить различными химическими методами как основной или побочный продукт.
- получение из простых веществ натрия и хлора является экзотермической реакцией:
2 Na + Cl2 → 2 NaCl + 410 kJ/mol
- нейтрализация щелочи гидроксида натрия соляной кислотой:
NaOH + HCl → NaCl + H2O
Поскольку хлорид натрия в водном растворе почти полностью диссоциирован на ионы:
NaCl → Na+ + Cl−
Его химические свойства в водном растворе определяются соответствующими химическими свойствами катионов натрия и хлорид-анионов.
Структура
Кристаллическая решётка хлорида натрия.
Голубой цвет = Na+
Зелёный цвет = Cl−
Хлорид натрия образует бесцветные кристаллы кубической сингонии, пространственная группа Fm3m, параметры ячейки a = 0,563874 нм, d = 2,17 г/см3. Каждый из ионов Cl− окружён шестью ионами Na+ в октаэдрической конфигурации, и наоборот. Если мысленно отбросить, например, ионы Na+, то останется плотно упакованная кубическая структура ионов Cl−, называемая гранецентрированной кубической решёткой. Ионы Na+ тоже образуют плотно упакованную кубическую решётку. Таким образом, кристалл состоит из двух подрешёток, сдвинутых друг относительно друга на полупериод. Такая же решётка характерна для многих других минералов.
В кристаллической решётке между атомами преобладает ионная химическая связь, что является следствием действия электростатического взаимодействия противоположных по заряду ионов.