Cloruro de sodio, Química de cloruro de sodio sólido y disuelto, Aparición, Producción, Utiliza, Las funciones biológicas

Cloruro de sodio, también conocido como sal, sal común, sal de mesa o halita, es un compuesto iónico con la fórmula de NaCl, lo que representa proporciones iguales de sodio y cloruro. El cloruro de sodio es la sal más responsable de la salinidad del océano y del fluido extracelular de muchos organismos multicelulares. A medida que el ingrediente principal en la sal comestible, se utiliza comúnmente como condimento y conservante de alimentos.

Química de cloruro de sodio sólido y disuelto

Cloruro de sodio sólido

En cloruro de sodio sólido, cada ion está rodeado por seis iones de carga opuesta como se esperaba por motivos electrostáticas. Los iones que rodean están situados en los vértices de un octaedro regular. En el lenguaje de cerca-embalaje, los iones de cloruro más grandes están dispuestas en una matriz cúbica mientras que los iones de sodio más pequeñas llenar todos los huecos cúbicos entre ellos. Esta misma estructura básica se encuentra en muchos otros compuestos y se conoce comúnmente como la halita o estructura cristalina de sal gema. Se puede representar como una red cúbica centrada en las caras con una base de dos átomos o como dos cara interpenetrante centrado redes cúbicas. El primer átomo se encuentra en cada punto de la red, y el segundo átomo se encuentra a medio camino entre puntos de la red a lo largo del borde de la celda unidad de FCC.

La conductividad térmica de NaCl como una función de la temperatura tiene un máximo de 2,03 W/8 a K y disminuye a 0,069 a 314 K. También disminuye con el dopaje.

Las soluciones acuosas

La atracción entre el Na y Cl-iones en el sólido es tan fuerte que sólo disolventes altamente polares como el agua de NaCl se disuelven bien.

Cuando se disuelve en agua, el marco de cloruro de sodio se desintegra como el Na y Cl-iones se rodean por las moléculas polares del agua. Estas soluciones consisten en metálico complejo acuo con la fórmula , con la distancia de Na-O de 250 pm. Los iones cloruro también están fuertemente solvatados, cada uno está rodeado de un promedio de 6 moléculas de agua. Las soluciones de cloruro de sodio tienen propiedades muy diferentes de agua pura. El punto de congelación es -21,12 C durante 23,31% en peso de sal, y el punto de solución saturada de sal de ebullición es de cerca de 108.7 C. A partir de soluciones frías, sal cristaliza como la NaCl2H2O dihidrato.

Aparición

Las pequeñas partículas de sal marina son la nube núcleos de condensación y dominante en el mar, lo que permite la formación de nubes de lo contrario no contaminado aire.

Producción

La sal es actualmente producido en masa por la evaporación del agua de mar o salmuera de pozos de salmuera y lagos de sal. Minas de sal de roca es también una fuente importante. China es el principal proveedor mundial de sal. En 2010, la producción mundial se estimó en 270 millones de toneladas, los cinco principales productores son China, Estados Unidos, Alemania, India y Canadá. La sal es también un subproducto de la minería de potasio.

Utiliza

Además de los usos domésticos habituales de sal, las aplicaciones más dominantes de los cerca de 250 megatones/año de producción incluyen los productos químicos y de deshielo.

La producción de productos químicos

La sal es la fuente, directa o indirectamente, para la producción de muchos productos químicos, que consumen la mayor parte de la producción mundial.

 Cloro-álcali industria Véase también: Proceso de cloruros alcalinos

Es el punto de partida para el proceso de cloruros alcalinos, que proporciona el mundo con cloro e hidróxido de sodio de acuerdo con la ecuación química:

 2 NaCl 2 H2O? Cl2 H2 2 NaOH

Esta electrólisis se lleva a cabo ya sea en una celda de mercurio, una celda de diafragma, o una célula de membrana. Cada uno de ellos utiliza un método diferente para separar el cloro del hidróxido de sodio. Otras tecnologías están en desarrollo debido al alto consumo de energía de la electrólisis, por lo que pequeñas mejoras en la eficiencia pueden tener grandes reembolsos económicos. Algunas aplicaciones de cloro incluyen PVC, desinfectantes y disolventes. Hidróxido de sodio permite a las industrias que producen papel, jabón, y aluminio.

Industria de la ceniza de soda

A través del proceso de Solvay, cloruro de sodio se utiliza para producir carbonato de sodio y cloruro de calcio. El carbonato de sodio se utiliza para producir vidrio, bicarbonato de sodio, y colorantes, así como una miríada de otros productos químicos. En el proceso de Mannheim y en el proceso de Hargreaves, que se utiliza para la producción de sulfato de sodio y ácido clorhídrico.

Utiliza Varios industrial

El cloruro de sodio es muy usada, por lo que incluso las aplicaciones misceláneas pueden consumir cantidades masivas. En la exploración de petróleo y gas, la sal es un componente importante de los fluidos de perforación en la perforación de pozos. Se utiliza para flocular y aumentar la densidad del fluido de perforación para superar las presiones de gas de alta downwell. Cada vez que un taladro realiza un formación de la sal, la sal se añade al fluido de perforación para saturar la solución y para reducir al mínimo la disolución dentro del estrato sal. La sal también se utiliza para aumentar el curado del hormigón en tripas cementado.

En el sector textil y teñido, la sal se utiliza como un enjuague de salmuera para separar los contaminantes orgánicos, para promover "salting out" de colorante precipita, y para mezclar con colorantes concentrados para estandarizar ellos. Una de sus principales funciones es la de proporcionar a la carga de iones positivos para promover la absorción de iones con carga negativa de los tintes.

También se utiliza en el procesamiento de aluminio, berilio, cobre, acero y vanadio. En la industria de la pulpa y el papel, la sal se utiliza para blanquear la pasta de madera. También se utiliza para hacer clorato de sodio, que se añade junto con el ácido sulfúrico y el agua para la fabricación de dióxido de cloro, una excelente base de oxígeno blanqueo químico. El proceso de dióxido de cloro, que se originó en Alemania después de la Primera Guerra Mundial, es cada vez más popular debido a las presiones ambientales para reducir o eliminar los compuestos blanqueantes clorados. En el tratamiento de cuero curtido y, se añade sal a las pieles de animales para inhibir la actividad microbiana en el lado inferior de las pieles y para atraer la humedad, de nuevo en las pieles.

En la fabricación de goma, la sal se utiliza para hacer Buna, neopreno y tipos de goma blanca. Salmuera de sal y de ácido sulfúrico se utilizan para coagular un látex emulsionada que se prepara a partir de butadieno clorado.

La sal también se añade para asegurar el suelo y para proporcionar firmeza a la base sobre la que se construyen carreteras. La sal actúa para reducir al mínimo los efectos de las cambiantes causado en el subsuelo por los cambios en la humedad y la carga de tráfico.

Ablandamiento del agua

El agua dura contiene iones de calcio y magnesio que interfieren con la acción de jabón y contribuyen a la acumulación de una escala o película de depósitos minerales alcalinos en equipos y tuberías domésticos e industriales. Unidades de ablandamiento de agua comerciales y residenciales utilizan resinas de intercambio iónico para eliminar los iones ofensivos que causan la dureza. Estas resinas se generan y se regeneran utilizando cloruro de sodio.

Sal para carreteras

La segunda de las principales aplicaciones de la sal es de deshielo y antihielo de carreteras, tanto en los contenedores de grano y se extendió por los vehículos de servicio de invierno. En previsión de nevadas, las carreteras son de manera óptima "anti-helado" con salmuera, lo que impide la unión entre la nieve-hielo y la superficie de la carretera. Este procedimiento evita el uso excesivo de sal después de la nevada. Para el deshielo, se usan mezclas de salmuera y la sal, a veces con agentes adicionales, tales como calcio y cloruro de magnesio. El uso de la sal o salmuera se vuelve ineficaz por debajo de -10 C.

Sal para el deshielo en el Reino Unido principalmente proviene de una sola mina en Winsford en Cheshire. Antes de la distribución que se mezcla con <100 ppm de hexacianoferrato de sodio como un agente anti-aglomerante, que permite a la sal de roca a fluir libremente fuera de los vehículos de vertido de arena a pesar de ser almacenado antes de su uso. En los últimos años este aditivo también se ha utilizado en la sal de mesa. Otros aditivos se han utilizado en la sal del camino para reducir los costes totales. Por ejemplo, en los EE.UU., una solución de hidrato de carbono subproducto del procesamiento de la remolacha azucarera se mezcló con la sal de roca y se adhiere a las superficies de carretera sobre el 40% mejor que la sal de roca suelta solo. Debido a que se quedó en el camino más largo, el tratamiento no tiene que ser repetido varias veces, ahorrando tiempo y dinero.

En los términos técnicos de la química física, el punto de congelación mínimo de una mezcla de agua-sal es -21,12 C durante 23,31% en peso de sal. Congelación cerca de esta concentración es sin embargo tan lento que el punto de -22,4 C eutéctica se puede llegar con aproximadamente 25% en peso de sal.

 Efecto ambiental

Camino sal termina en cuerpos de agua dulce, y podría dañar las plantas y los animales acuáticos mediante la interrupción de su capacidad osmorregulación. La omnipresencia de sal plantea un problema en cualquier aplicación de revestimiento costera, en forma de sales atrapadas causan grandes problemas en la adhesión. Las autoridades navales y armadores controlar las concentraciones de sal en las superficies durante la construcción. Las concentraciones máximas de sal en las superficies dependen de la autoridad y la aplicación. La regulación de la OMI se utiliza sobre todo y establece los niveles de sal a un máximo de 50 mg/m2 de sales solubles medidos como cloruro de sodio. Estas mediciones se realizan por medio de una prueba de Bresle.

En la carretera de deshielo, la sal se ha asociado a la corrosión de los tableros de puentes, vehículos de motor, barra de refuerzo y alambre, y estructuras de acero sin protección utilizados en la construcción de carreteras. La escorrentía superficial, vehículo pulverización, arrastradas por el viento y las acciones también afectan al suelo, la vegetación en carretera, y las aguas superficiales y aguas subterráneas locales. Aunque se han encontrado pruebas de carga ambiental de sal durante el uso máximo, las lluvias de la primavera y el deshielo suele diluir las concentraciones de sodio en la zona donde se aplicó la sal.

Industria de la alimentación, la medicina y la agricultura

Muchos microorganismos no pueden vivir en un ambiente demasiado salada: el agua se extrae de sus células por ósmosis. Por esta razón se utiliza sal para conservar algunos alimentos, como el tocino o el pescado ahumado. También se puede utilizar para separar sanguijuelas que se han adherido a sí mismos para alimentar. También se utiliza para la desinfección de heridas.

La sal se añade en la mayoría de los alimentos, por el procesador de alimentos o por el consumidor, como un saborizante, conservante, aglutinante, aditivo, agente de textura-control de la fermentación de control de potenciador y revelador de color. El consumo de sal en la industria alimentaria se subdivide, a fin de bajar el consumo, en otra de procesamiento de alimentos, empacadores de carne, conservas, panadería, lácteos y productos de molinería. La sal se añade para promover el desarrollo del color en tocino, jamón y otros productos cárnicos procesados. Como conservante, sal inhibe el crecimiento de bacterias. Sal actúa como un aglutinante en salchichas para formar un gel de unión compuesto por carne, la grasa, y la humedad. La sal también actúa como un potenciador del sabor y como ablandador.

En la industria láctea, se añade sal al queso como, color-, la fermentación y el agente de la textura de control. El subsector lácteo incluye a las empresas que fabrican mantequilla lechería, leche condensada y evaporada, postres congelados, helados, quesos naturales y procesados, y productos lácteos especiales. En conservas, se añade sal principalmente como potenciador del sabor y conservante. También se utiliza como un vehículo para otros ingredientes, agente deshidratante, inhibidor de la enzima y ablandador. En hornear, la sal se añade para controlar la velocidad de fermentación en la masa de pan. También se utiliza para reforzar el gluten y como un potenciador del sabor, tales como un complemento en productos horneados. La categoría de procesamiento de alimentos también contiene productos de molinería. Estos productos constan de molienda de harina y arroz y la fabricación del alimento del cereal de desayuno y la harina mezclada y preparada. La sal también se utiliza un agente de condimento, por ejemplo, en las papas fritas, pretzels, gato y comida para perros.

El cloruro de sodio se utiliza en medicina veterinaria como emesis agente causante. Se administra en forma de solución saturada caliente. Emesis también puede ser causada por la colocación de la faringe pequeña cantidad de sal común o cristales de sal.

Lucha contra incendios

El cloruro de sodio es el principal agente extintor en extintores utilizados en los incendios de metales combustibles, tales como magnesio, potasio, sodio y aleaciones NaK. Polvo termoplástico se añade a la mezcla, junto con materiales de impermeabilización y anti-aglomerante para formar el agente de extinción. Cuando se aplica a fuego, la sal actúa como un disipador de calor, disipación del calor del fuego, y también forma una costra en oxígeno excepto para sofocar el fuego. El aditivo de plástico se funde y ayuda a la corteza mantener su integridad hasta que el metal ardiente se enfría por debajo de su temperatura de ignición. Este tipo de extintor fue inventado en la década de 1940 en el tipo de cartucho que funciona con muestra aquí, aunque las versiones de presión almacenados son muy populares. Los tamaños más comunes son 30 libras portátil y 350 libras de ruedas.

Limpiador

Por lo menos desde la época medieval, la gente ha utilizado la sal como un agente de limpieza se frota sobre las superficies del hogar. También se utiliza en muchas marcas de champú, pasta de dientes y popularmente calzadas de los hielos y los parches de hielo.

Las funciones biológicas

 Para obtener más información acerca de cloruro de sodio en la dieta, la sal marina.

La creencia desde hace mucho tiempo que una dieta alta en sal aumenta el riesgo de enfermedad cardio-vascular se encuentra bajo escrutinio. Más recientemente, sal en la dieta se ha demostrado para atenuar la producción de óxido nítrico. El óxido nítrico contribuye a la homeostasis del buque mediante la inhibición de la contracción del músculo liso vascular y el crecimiento, la agregación plaquetaria, y la adhesión de leucocitos al endotelio.