Хлорид натрия: свойства и применение¶

Хлорид натрия (NaCl) — химическое соединение натрия и хлора, относящееся к классу средних солей. В быту известно как поваренная соль или просто соль. Представляет собой бесцветные кристаллы кубической формы, хорошо растворимые в воде. Хлорид натрия — одно из самых распространённых соединений на Земле: он содержится в морской воде, природных минеральных отложениях (галит, или каменная соль) и в тканях живых организмов, где выполняет важнейшие физиологические функции.

¶Физические и химические свойства

Хлорид натрия — ионное соединение с кристаллической решёткой кубической сингонии. Основные характеристики:

В воде NaCl диссоциирует на ионы Na⁺ и Cl⁻, что делает раствор электропроводным. Температура замерзания раствора ниже, чем у чистой воды, — это свойство используется при обработке дорог против гололёда. Хлорид натрия вступает в реакции обмена с другими солями и кислотами, например с нитратом серебра образует нерастворимый осадок хлорида серебра.

¶Происхождение и добыча

Основные источники хлорида натрия:

• Морская вода — содержит в среднем около 3,5 % NaCl; добыча ведётся путём выпаривания на солевых промыслах.
• Каменная соль (галит) — твёрдые отложения, образовавшиеся при высыхании древних морей; разрабатывается шахтным способом.
• Самосадочная соль — осадки на дне солёных озёр (например, Баскунчак, Эльтон).
• Подземные рассолы — извлекаются через скважины и выпариваются.

Мировые запасы хлорида натрия практически неисчерпаемы. Крупнейшие производители — Китай, США, Индия, Германия.

¶Биологическая роль

Хлорид натрия необходим для жизнедеятельности человека и животных. Ионы натрия и хлора участвуют в поддержании водно-солевого баланса, передаче нервных импульсов, сокращении мышц. Натрий — основной катион внеклеточной жидкости, хлор — важнейший анион.

Суточная потребность взрослого человека в натрии составляет около 1,5–2 г (что соответствует примерно 4–5 г поваренной соли). Избыточное потребление соли связано с риском повышения артериального давления и сердечно-сосудистых заболеваний, поэтому Всемирная организация здравоохранения рекомендует ограничивать её употребление.

¶Применение

¶Пищевая промышленность

Поваренная соль используется как вкусовая добавка и консервант. Она подавляет рост бактерий, что позволяет сохранять продукты (соление рыбы, мяса, овощей). В пищевой отрасли применяется также как технологическое средство при производстве хлеба, сыра, колбас.

¶Химическая промышленность

Хлорид натрия — ключевое сырьё для получения:

• хлора и гидроксида натрия — электролизом водного раствора;
• соды (карбоната натрия) — аммиачным методом;
• соляной кислоты — реакцией с серной кислотой;
• металлического натрия — электролизом расплава.

¶Другие области

• Медицина: изотонический раствор (0,9 % NaCl) применяется для внутривенных вливаний при обезвоживании; гипертонические растворы — для промываний.
• Коммунальное хозяйство: техническая соль для борьбы с обледенением дорог.
• Водоподготовка: регенерация ионообменных фильтров.
• Сельское хозяйство: кормовая соль для животных.

¶Интересные факты

• Хлорид натрия входит в состав знаменитого «золотого стандарта» — соединение, которое человек употребляет в пищу на протяжении тысяч лет.
• Прозрачные кристаллы галита используются в оптике для изготовления призм и окон инфракрасных спектрометров, поскольку NaCl прозрачен в широком диапазоне ИК-излучения.
• В древности соль служила предметом торговли и даже формой оплаты — от латинского sal произошло слово «салярий» (жалованье), а от него — английское salary.
• Чистый хлорид натрия не проводит электрический ток в твёрдом состоянии; проводимость появляется только в расплаве или растворе.

¶Меры предосторожности

В больших количествах хлорид натрия токсичен для человека: летальная доза оценивается примерно в 3 г на килограмм массы тела. При работе с технической солью следует избегать попадания в глаза и длительного контакта с кожей. Хранение осуществляется в сухих помещениях, так как соль гигроскопична и может слёживаться.