Хлорид натрия: свойства и применение¶

Хлорид натрия (NaCl; устаревшее и бытовое название — поваренная соль, в технике также хлористый натрий) — неорганическое бинарное соединение натрия и хлора, средняя соль соляной кислоты. Представляет собой бесцветные или белые кристаллы кубической сингонии, хорошо растворимые в воде. Это одно из самых распространённых соединений на Земле: оно слагает минерал галит (каменная соль) и содержится в морской воде, где его доля составляет около 78 % от общей массы растворённых солей. Хлорид натрия играет ключевую роль в физиологии живых организмов, в химической промышленности, пищевой отрасли и коммунальном хозяйстве.

¶Физико-химические свойства

Чистый хлорид натрия — прозрачный диэлектрик с температурой плавления 800,8 °C и температурой кипения 1465 °C. Плотность составляет около 2,165 г/см³. Кристаллическая решётка — гранецентрированная кубическая ионного типа: каждый ион натрия окружён шестью ионами хлора и наоборот.

Растворимость в воде слабо зависит от температуры: при 20 °C растворяется около 359 г на 1 л воды, при 100 °C — около 391 г. Водные растворы являются сильными электролитами и хорошо проводят электрический ток. Хлорид натрия практически нерастворим в концентрированной соляной кислоте и плохо растворим в органических растворителях.

Соединение химически инертно в обычных условиях, но вступает в реакции обмена, электролиза и взаимодействует с сильными окислителями. Электролиз водного раствора даёт гидроксид натрия, хлор и водород; электролиз расплава — металлический натрий и хлор.

¶Биологическая роль

Хлорид натрия — необходимый компонент внутренней среды организма. Ионы натрия поддерживают осмотическое давление, водно-солевой баланс и участвуют в передаче нервных импульсов; ионы хлора входят в состав желудочного сока в виде соляной кислоты. Плазма крови человека содержит около 0,9 % NaCl — именно такая концентрация соответствует физиологическому раствору.

Суточная потребность человека в натрии оценивается в 1,5–5 г в пересчёте на хлорид натрия. Избыточное потребление соли связано с повышением артериального давления и риском сердечно-сосудистых заболеваний, поэтому Всемирная организация здравоохранения рекомендует ограничивать её потребление. При значительной потере жидкости и электролитов (обезвоживание, диарея, интенсивные физические нагрузки) применяют регидратационные растворы на основе хлорида натрия.

¶Пищевое применение

Основная бытовая сфера использования — пищевая. Соль выполняет несколько функций:

• Вкусовая добавка. Усиливает восприятие вкуса, подавляет горечь и подчёркивает сладость.
• Консервант. Высокие концентрации соли подавляют рост микроорганизмов, что лежит в основе засолки, квашения и посола рыбы и мяса.
• Технологический агент. Используется при производстве хлеба, сыров, колбас, кондитерских изделий; регулирует влагоудержание и консистенцию продуктов.
• Носитель микроэлементов. Йодированная соль служит средством профилактики йододефицитных заболеваний.

Пищевая соль выпускается в нескольких сортах и видах: каменная, самосадочная, выварочная, морская; крупного и мелкого помола. В кулинарии применяются также нитритная соль (смесь с нитритом натрия) для производства колбас и «чёрная» соль с добавками.

¶Промышленное применение

В химической промышленности хлорид натрия — базовое сырьё для получения целого ряда продуктов:

Значительные объёмы соли расходуются в металлургии, целлюлозно-бумажной промышленности и при производстве стекла, мыла и синтетических моющих средств.

¶Коммунальное и техническое использование

Хлорид натрия широко применяется как антигололёдный реагент: техническая соль и её смеси с песком снижают температуру замерзания воды и разрушают ледяной покров на дорогах. Вместе с тем этот метод имеет недостатки — коррозия металла, угнетение почв и растительности, засоление водоёмов.

Другие технические направления:

• Водоподготовка. Регенерирующий раствор для ионообменных фильтров умягчения воды.
• Нефтегазовая отрасль. Компонент буровых растворов, глушения скважин.
• Холодильная техника. Водные растворы соли (рассолы) как хладоносители.
• Медицина. Изотонический (0,9 %) и гипертонические растворы, глазные капли, ингаляции.
• Кожевенное производство. Обработка и консервирование кож.

¶Получение и месторождения

Основные источники хлорида натрия — природные залежи каменной соли, соляные озёра, морская вода и подземные рассолы. Крупнейшие месторождения каменной соли находятся в России (Соль-Илецк, Усолье-Сибирское), Польше (Величка), Германии, США, Канаде. Добыча ведётся шахтным, открытым и скважинным (подземное растворение) способами. Морская вода служит практически неисчерпаемым источником: её выпаривают в соляных бассейнах.

Мировое производство соли оценивается в сотни миллионов тонн в год; крупнейшие потребители — Китай, США, Индия.

¶Безопасность и регулирование

Хлорид натрия относится к малоопасным веществам, однако в больших дозах вызывает гипернатриемию. Техническая соль не предназначена для пищевых целей из-за примесей. В ряде стран вводится налог на соль или обязательное йодирование как мера общественного здравоохранения. Оборот пищевой соли регулируется санитарными нормами и стандартами качества.