เกลือแกงเป็นโซเดียมคลอไรด์ ใช้เป็นสารปรุงแต่งอาหาร สารกันบูดอาหาร นอกจากนี้ยังใช้ในอุตสาหกรรมเคมียา ทำหน้าที่เป็นวัตถุดิบที่สำคัญที่สุดในการผลิตโซดาไฟ กรดไฮโดรคลอริก โซดา และสารอื่นๆ สูตรเกลือ - NaCl.
การก่อตัวของพันธะไอออนิกระหว่างโซเดียมกับคลอรีน
องค์ประกอบทางเคมีของโซเดียมคลอไรด์สะท้อนถึงสูตรที่มีเงื่อนไข NaCl ซึ่งให้แนวคิดเกี่ยวกับจำนวนอะตอมของโซเดียมและคลอรีนที่เท่ากัน แต่สารนี้ไม่ได้เกิดจากโมเลกุลไดอะตอมมิก แต่ประกอบด้วยคริสตัล เมื่อโลหะอัลคาไลทำปฏิกิริยากับอโลหะหนัก โซเดียมอะตอมแต่ละตัวจะบริจาคเวเลนซ์อิเล็กตรอนให้กับคลอรีนที่มีอิเลคโตรเนกาทีฟมากกว่า มีโซเดียมไอออนบวก Na+ และแอนไอออนของกรดตกค้างของกรดไฮโดรคลอริก Cl- อนุภาคที่มีประจุตรงข้ามถูกดึงดูด ทำให้เกิดสารที่มีโครงผลึกไอออนิก โซเดียมไอออนบวกขนาดเล็กตั้งอยู่ระหว่างแอนไอออนคลอไรด์ขนาดใหญ่ จำนวนอนุภาคบวกในองค์ประกอบของโซเดียมคลอไรด์เท่ากับจำนวนลบ สารทั้งหมดเป็นกลาง
สูตรเคมี. เกลือแกงและเฮไลต์
เกลือเป็นสารไอออนิกเชิงซ้อนที่มีชื่อขึ้นต้นด้วยชื่อกรดตกค้าง สูตรเกลือแกงคือ NaCl นักธรณีวิทยาเรียกแร่ธาตุขององค์ประกอบนี้ว่า "เฮไลต์" และหินตะกอนเรียกว่า "เกลือสินเธาว์" ศัพท์เคมีที่ล้าสมัยซึ่งมักใช้ในอุตสาหกรรมคือ "โซเดียมคลอไรด์" สารนี้เป็นที่รู้จักของคนมาตั้งแต่สมัยโบราณซึ่งครั้งหนึ่งเคยถูกมองว่าเป็น "ทองคำขาว" เด็กนักเรียนและนักเรียนสมัยใหม่เมื่ออ่านสมการของปฏิกิริยาที่เกี่ยวข้องกับโซเดียมคลอไรด์ เรียกสัญลักษณ์ทางเคมี ("โซเดียมคลอไรด์")
มาคำนวณง่ายๆ โดยใช้สูตรของสารกัน:
1) นาย (NaCl)=Ar (นา) + Ar (Cl)=22.99 + 35.45=58.44.
น้ำหนักโมเลกุลสัมพัทธ์คือ 58.44 (ใน amu)
2) มวลโมลาร์เป็นตัวเลขเท่ากับน้ำหนักโมเลกุล แต่ค่านี้มีหน่วยเป็น g/mol: M (NaCl)=58.44 g/mol
3) ตัวอย่างเกลือ 100 กรัม ประกอบด้วยอะตอมของคลอรีน 60.663 กรัม และโซเดียม 39.337 กรัม
คุณสมบัติทางกายภาพของเกลือแกง
ผลึกเฮไลต์เปราะบาง ไม่มีสีหรือขาว ในธรรมชาติยังมีตะกอนของเกลือสินเธาว์ทาสีเทาเหลืองหรือน้ำเงิน บางครั้งสารแร่มีโทนสีแดงซึ่งเกิดจากชนิดและปริมาณของสิ่งสกปรก ความแข็งของเฮไลต์ในระดับ Mohs อยู่ที่ 2-2.5 เท่านั้น แก้วทิ้งเส้นไว้บนพื้นผิว
พารามิเตอร์ทางกายภาพอื่นๆ ของโซเดียมคลอไรด์:
- กลิ่น - ไม่มี;
- รสชาติ - เค็ม;
- ความหนาแน่น - 2, 165 g/cm3 (20 °C);
- จุดหลอมเหลว - 801 °C;
- จุดเดือด - 1413 °C;
- ความสามารถในการละลายในน้ำ - 359 g/l (25 °C);
การได้รับโซเดียมคลอไรด์ในห้องปฏิบัติการ
เมื่อโลหะโซเดียมทำปฏิกิริยากับก๊าซคลอรีนในหลอดทดลอง จะเกิดสารสีขาวขึ้น - โซเดียมคลอไรด์ NaCl (สูตรเกลือทั่วไป).
เคมีให้แนวคิดวิธีต่าง ๆ เพื่อให้ได้สารประกอบเดียวกัน นี่คือตัวอย่างบางส่วน:
ปฏิกิริยาการทำให้เป็นกลาง: NaOH (aq.) + HCl=NaCl + H2O.
ปฏิกิริยารีดอกซ์ระหว่างโลหะกับกรด:
2Na + 2HCl=2NaCl + H2.
การกระทำของกรดต่อเมทัลออกไซด์: Na2O + 2HCl (aq.)=2NaCl + H2O
การแทนที่ของกรดอ่อน ๆ จากสารละลายของเกลือโดยกรดที่แรงกว่า:
Na2CO3 + 2HCl (aq.)=2NaCl + H2 O + CO2 (แก๊ส).
สำหรับใช้ในอุตสาหกรรม วิธีการเหล่านี้มีราคาแพงและซับซ้อนเกินไป
การผลิตเกลือแกง
แม้ในยามรุ่งอรุณของอารยธรรม ผู้คนรู้ดีว่าหลังจากเกลือแล้ว เนื้อสัตว์และปลาจะมีอายุยืนยาวขึ้น ในประเทศโบราณบางประเทศมีการใช้คริสตัลเฮไลต์รูปทรงโปร่งใส แทนการใช้เงิน และมีมูลค่าเท่ากับทองคำ การค้นหาและพัฒนาแหล่งแร่เฮไลต์ได้รับอนุญาตให้ตอบสนองความต้องการที่เพิ่มขึ้นของประชากรและอุตสาหกรรม แหล่งเกลือธรรมชาติที่สำคัญที่สุด:
- ฝากแร่เฮไลต์ในประเทศต่างๆ
- น้ำทะเล มหาสมุทร และทะเลสาบน้ำเค็ม
- ชั้นและเปลือกของเกลือสินเธาว์บนฝั่งของอ่างเก็บน้ำเค็ม
- ผลึกเฮไลต์บนผนังปล่องภูเขาไฟ
- หนองเกลือ
อุตสาหกรรมใช้สี่วิธีหลักในการผลิตเกลือแกง:
- ชะล้างเฮไลต์จากชั้นใต้ดิน เกิดการระเหยของน้ำเกลือที่เกิด;
- เหมืองเกลือ;
- การระเหยของน้ำทะเลหรือน้ำเกลือจากทะเลสาบเกลือ (77% ของมวลสารตกค้างแห้งคือโซเดียมคลอไรด์);
- ใช้ผลพลอยได้จากการแยกเกลือออกจากเกลือ
คุณสมบัติทางเคมีของโซเดียมคลอไรด์
ในองค์ประกอบ NaCl เป็นเกลือทั่วไปที่เกิดจากด่างและกรดที่ละลายน้ำได้ โซเดียมคลอไรด์เป็นอิเล็กโทรไลต์ที่แรง แรงดึงดูดระหว่างไอออนมีมากจนมีเพียงตัวทำละลายที่มีขั้วสูงเท่านั้นที่สามารถทำลายได้ ในน้ำ ผลึกไอออนิกของสารจะสลายตัว ไอออนบวกและแอนไอออนจะถูกปลดปล่อยออกมา (Na+, Cl-) การปรากฏตัวของพวกเขาเกิดจากการนำไฟฟ้าซึ่งมีสารละลายของเกลือทั่วไป สูตรในกรณีนี้เขียนในลักษณะเดียวกับของแห้ง - NaCl ปฏิกิริยาเชิงคุณภาพประการหนึ่งต่อโซเดียมไอออนบวกคือสีเหลืองของเปลวไฟที่เผาไหม้ เพื่อผลลัพธ์ประสบการณ์คุณต้องหมุนเกลือแข็งเล็กน้อยบนห่วงลวดที่สะอาดแล้วเพิ่มไปที่ส่วนตรงกลางของเปลวไฟ คุณสมบัติของเกลือแกงยังสัมพันธ์กับคุณสมบัติของประจุลบ ซึ่งประกอบด้วยปฏิกิริยาเชิงคุณภาพต่อคลอไรด์ไอออน เมื่อทำปฏิกิริยากับซิลเวอร์ไนเตรตในสารละลาย ซิลเวอร์คลอไรด์ตกตะกอนสีขาว (ภาพถ่าย) ไฮโดรเจนคลอไรด์ถูกแทนที่จากเกลือด้วยกรดที่แรงกว่าไฮโดรคลอริก: 2NaCl + H2SO4=Na2SO4 + 2HCl. ภายใต้สภาวะปกติ โซเดียมคลอไรด์จะไม่ถูกไฮโดรไลซิส
ด้านการใช้เกลือสินเธาว์
โซเดียมคลอไรด์ลดจุดหลอมเหลวของน้ำแข็ง เกลือและทรายจึงถูกใช้บนถนนและทางเท้าในฤดูหนาว มันดูดซับสิ่งสกปรกจำนวนมากในขณะที่ละลายมลพิษในแม่น้ำและลำธาร เกลือของถนนยังช่วยเร่งกระบวนการกัดกร่อนของตัวถังรถและทำลายต้นไม้ที่ปลูกข้างถนน ในอุตสาหกรรมเคมี โซเดียมคลอไรด์ถูกใช้เป็นวัตถุดิบสำหรับสารเคมีกลุ่มใหญ่:
- กรดไฮโดรคลอริก;
- โซเดียมโลหะ;
- ก๊าซคลอรีน;
- โซดาไฟและสารประกอบอื่นๆ
นอกจากนี้เกลือแกงยังใช้ในการผลิตสบู่และสีย้อมอีกด้วย ใช้เป็นน้ำยาฆ่าเชื้อในอาหาร ใช้ในการบรรจุกระป๋อง เห็ดดอง ปลาและผัก เพื่อต่อสู้กับความผิดปกติของต่อมไทรอยด์ในประชากร สูตรเกลือบริโภคเสริมด้วยการเพิ่มสารประกอบไอโอดีนที่ปลอดภัย เช่น KIO3, KI, NaI อาหารเสริมดังกล่าวสนับสนุนการผลิตฮอร์โมนไทรอยด์ ป้องกันโรคโรคคอพอกเฉพาะถิ่น
ความสำคัญของโซเดียมคลอไรด์ต่อร่างกายมนุษย์
สูตรเกลือแกง องค์ประกอบของมันมีความสำคัญต่อสุขภาพของมนุษย์ โซเดียมไอออนมีส่วนร่วมในการส่งกระแสประสาท แอนไอออนคลอรีนจำเป็นสำหรับการผลิตกรดไฮโดรคลอริกในกระเพาะอาหาร แต่เกลือในอาหารมากเกินไปอาจนำไปสู่ความดันโลหิตสูงและเพิ่มความเสี่ยงต่อโรคหัวใจและหลอดเลือด ในทางการแพทย์ที่มีการสูญเสียเลือดมากผู้ป่วยจะได้รับการฉีดน้ำเกลือทางสรีรวิทยา เพื่อให้ได้โซเดียมคลอไรด์ 9 กรัมละลายในน้ำกลั่นหนึ่งลิตร ร่างกายมนุษย์ต้องการสารอาหารอย่างต่อเนื่อง เกลือถูกขับออกทางอวัยวะขับถ่ายและผิวหนัง ปริมาณโซเดียมคลอไรด์ในร่างกายมนุษย์โดยเฉลี่ยอยู่ที่ประมาณ 200 กรัม ชาวยุโรปบริโภคเกลือแกงประมาณ 2-6 กรัมต่อวัน ในประเทศที่ร้อน ตัวเลขนี้จะสูงขึ้นเนื่องจากการขับเหงื่อที่สูงขึ้น