Как найти хлорид натрия формула

Физические свойства

Хлорид натрия NaCl — соль щелочного металла натрия и хлороводородной кислоты. Белое кристаллические вещество. Плавится и кипит без разложения. Умеренно растворяется в воде (гидролиза нет);

Относительная молекулярная масса Mr = 58,44; относительная плотность для ж. и тв. состояния d = 2,165; t_пл = 800,8º C; t_кип = 1465º C;

Способ получения 

1. Хлорид натрия можно получить путем взаимодействия натрия и разбавленной хлороводородной кислоты, образуются хлорид натрия и газ водород:

2Na + 2HCl = 2NaCl + H₂↑.

2. При комнатной температуре, в результате взаимодействия натрия и хлора, образуется хлорид натрия:

2Na + Cl₂ = 2NaCl

3. Концентрированный раствор гидроксида натрия реагирует с концентрированным раствором хлорида аммония при кипении. При этом образуются хлорид натрия, газ аммиак и вода:

NaOH + NH₄Cl = NaCl + NH₃↑ + H₂O

4. При взаимодействии с разбавленной и холодной хлороводородной кислотой пероксид натрия образует хлорид натрия и пероксид водорода:

Na₂O₂ + 2HCl = 2NaCl + H₂O₂

5. Разбавленная хлороводородная кислота реагирует с гидроксидом натрия. Взаимодействие хлороводородной кислоты с гидроксидом натрия приводит к образованию хлорида натрия и воды:

NaOH + HCl = NaCl + H₂O

6. В результате взаимодействия сульфата натрия и хлорида бария образуется сульфат бария и хлорид натрия:

Na₂SO₄ + BaCl₂ = BaSO₄↓ + 2NaCl

Качественная реакция

Качественная реакция на хлорид натрия — взаимодействие его с нитратом серебра, в результате реакции происходит образование белого творожного осадка:

1. При взаимодействии с нитратом серебра, хлорид натрия образует нитрат натрия и осадок хлорид серебра:

NaCl + AgNO₃ = NaNO₃ + AgCl↓

Химические свойства

1. Хлорид натрия вступает в реакцию со многими сложными веществами:

2.1. Хлорид натрия взаимодействует с кислотами:

2.1.1.  Хлорид натрия в твердом состоянии при кипении реагирует с концентрированной серной кислотой с образованием сульфата натрия и газа хлороводорода:

2NaCl + H₂SO₄ = Na₂SO₄ + HCl↑,

а если температуру опустить до 50º С, то твердый хлорид натрия и концентрированная серная кислота образуют гидросульфат натрия и газ хлороводород:

NaCl + H₂SO₄ = NaHSO₄ + HCl↑

2.2. Хлорид натрия способен вступать в реакцию обмена со многими солями:

2.2.1. Твердый хлорид натрия реагирует с концентрированной и горячей серной кислотой и твердым перманганатом калия. Взаимодействие хлорида натрия с перманганатом калия и серной кислотой приводит к образованию сульфата марганца, натрия, калия, газа хлора и воды:

10NaCl + 8H₂SO₄ + 2KMnO₄ = 5Cl₂↑ + 2MnSO₄ + 5Na₂SO₄ + K₂SO₄ + 8H₂O

2.2.2.  Хлорид натрия взаимодействует с гидросульфатом натрия при температуре 450–800º C. При этом образуются сульфат натрия и хлороводородная кислота:

NaCl + NaHSO₄ = Na₂SO₄ + HCl

2.2.3. При взаимодействии холодного хлорида натрия с насыщенным нитритом серебра выделяются нитрат натрия и осадок хлорид серебра:

NaCl + AgNO₂ = NaNO₂ + AgCl↓

This article is about the chemical. For its familiar form, common table salt, see Salt. For the medical solutions, see Saline (medicine). For the mineral, see Halite.

Sodium chloride

Sodium chloride crystals in a form of halite
Crystal structure with sodium in purple and chloride in green[1]
Names
IUPAC name Sodium chloride
Other names common salt, regular salt halite, rock salt table salt, sea salt saline
Identifiers
CAS Number	7647-14-5
3D model (JSmol)	Interactive image
Beilstein Reference	3534976
ChEBI	CHEBI:26710
ChEMBL	ChEMBL1200574
ChemSpider	5044
ECHA InfoCard	100.028.726
EC Number	231-598-3
Gmelin Reference	13673
KEGG	D02056
MeSH	Sodium+chloride
PubChem CID	5234
RTECS number	VZ4725000
UNII	451W47IQ8X
CompTox Dashboard (EPA)	DTXSID3021271
InChI InChI=1S/ClH.Na/h1H;/q;+1/p-1  Key: FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M  InChI=1/ClH.Na/h1H;/q;+1/p-1 Key: FAPWRFPIFSIZLT-REWHXWOFAE
SMILES [Na+].[Cl-]
Properties
Chemical formula	NaCl
Molar mass	58.443 g/mol[2]
Appearance	Colorless cubic crystals[2]
Odor	Odorless
Density	2.17 g/cm3[2]
Melting point	800.7 °C (1,473.3 °F; 1,073.8 K)[2]
Boiling point	1,465 °C (2,669 °F; 1,738 K)[2]
Solubility in water	360 g/1000 g pure water at T = 25 °C[2]
Solubility in ammonia	21.5 g/L
Solubility in methanol	14.9 g/L
Magnetic susceptibility (χ)	−30.2·10−6 cm3/mol[3]
Refractive index (nD)	1.5441 (at 589 nm)[4]
Structure[5]
Crystal structure	Face-centered cubic (see text), cF8
Space group	Fm3m (No. 225)
Lattice constant	a = 564.02 pm
Formula units (Z)	4
Coordination geometry	octahedral at Na+ octahedral at Cl−
Thermochemistry[6]
Heat capacity (C)	50.5 J/(K·mol)
Std molar entropy (S⦵298)	72.10 J/(K·mol)
Std enthalpy of formation (ΔfH⦵298)	−411.120 kJ/mol
Pharmacology
ATC code	A12CA01 (WHO) B05CB01 (WHO), B05XA03 (WHO), S01XA03 (WHO)
Hazards
NFPA 704 (fire diamond)	0 0 0
Lethal dose or concentration (LD, LC):
LD50 (median dose)	3 g/kg (oral, rats)[7]
Related compounds
Other anions	Sodium fluoride Sodium bromide Sodium iodide Sodium astatide
Other cations	Lithium chloride Potassium chloride Rubidium chloride Caesium chloride Francium chloride
Supplementary data page
Sodium chloride (data page)
Except where otherwise noted, data are given for materials in their standard state (at 25 °C [77 °F], 100 kPa).  verify (what is  ?) Infobox references

Sodium chloride ,^[8] commonly known as salt (although sea salt also contains other chemical salts), is an ionic compound with the chemical formula NaCl, representing a 1:1 ratio of sodium and chloride ions. With molar masses of 22.99 and 35.45 g/mol respectively, 100 g of NaCl contains 39.34 g Na and 60.66 g Cl. Sodium chloride is the salt most responsible for the salinity of seawater and of the extracellular fluid of many multicellular organisms. In its edible form, salt (also known as table salt) is commonly used as a condiment and food preservative. Large quantities of sodium chloride are used in many industrial processes, and it is a major source of sodium and chlorine compounds used as feedstocks for further chemical syntheses. Another major application of sodium chloride is deicing of roadways in sub-freezing weather.

Uses[edit]

In addition to the familiar domestic uses of salt, more dominant applications of the approximately 250 million tonnes per year production (2008 data) include chemicals and de-icing.^[9]

Chemical functions[edit]

Salt is used, directly or indirectly, in the production of many chemicals, which consume most of the world’s production.^[10]

Chlor-alkali industry[edit]

It is the starting point for the chloralkali process, the industrial process to produce chlorine and sodium hydroxide, according to the chemical equation

This electrolysis is conducted in either a mercury cell, a diaphragm cell, or a membrane cell. Each of those uses a different method to separate the chlorine from the sodium hydroxide. Other technologies are under development due to the high energy consumption of the electrolysis, whereby small improvements in the efficiency can have large economic paybacks. Some applications of chlorine include PVC thermoplastics production, disinfectants, and solvents.

Sodium hydroxide is extensively used in many different industries enabling production of paper, soap, and aluminium etc.

Soda-ash industry[edit]

Sodium chloride is used in the Solvay process to produce sodium carbonate and calcium chloride. Sodium carbonate, in turn, is used to produce glass, sodium bicarbonate, and dyes, as well as a myriad of other chemicals. In the Mannheim process, sodium chloride is used for the production of sodium sulfate and hydrochloric acid.

Standard[edit]

Sodium chloride has an international standard that is created by ASTM International. The standard is named ASTM E534-13 and is the standard test methods for chemical analysis of sodium chloride. These methods listed provide procedures for analyzing sodium chloride to determine whether it is suitable for its intended use and application.

Miscellaneous industrial uses[edit]

Sodium chloride is heavily used, so even relatively minor applications can consume massive quantities. In oil and gas exploration, salt is an important component of drilling fluids in well drilling. It is used to flocculate and increase the density of the drilling fluid to overcome high downwell gas pressures. Whenever a drill hits a salt formation, salt is added to the drilling fluid to saturate the solution in order to minimize the dissolution within the salt stratum.^[9] Salt is also used to increase the curing of concrete in cemented casings.^[10]

In textiles and dyeing, salt is used as a brine rinse to separate organic contaminants, to promote «salting out» of dyestuff precipitates, and to blend with concentrated dyes to standardize^{[clarification needed]} them. One of its main roles is to provide the positive ion charge to promote the absorption of negatively charged ions of dyes.^[10]

It is also used in processing aluminium, beryllium, copper, steel, and vanadium. In the pulp and paper industry, salt is used to bleach wood pulp. It also is used to make sodium chlorate, which is added along with sulfuric acid and water to manufacture chlorine dioxide, an excellent oxygen-based bleaching chemical. The chlorine dioxide process, which originated in Germany after World War I, is becoming more popular because of environmental pressures to reduce or eliminate chlorinated bleaching compounds. In tanning and leather treatment, salt is added to animal hides to inhibit microbial activity on the underside of the hides and to attract moisture back into the hides.^[10]

In rubber manufacture, salt is used to make buna, neoprene, and white rubber types. Salt brine and sulfuric acid are used to coagulate an emulsified latex made from chlorinated butadiene.^[10][9]

Salt also is added to secure the soil and to provide firmness to the foundation on which highways are built. The salt acts to minimize the effects of shifting caused in the subsurface by changes in humidity and traffic load.^[10]

Sodium chloride is sometimes used as a cheap and safe desiccant because of its hygroscopic properties, making salting an effective method of food preservation historically; the salt draws water out of bacteria through osmotic pressure, keeping it from reproducing, a major source of food spoilage. Even though more effective desiccants are available, few are safe for humans to ingest.

Water softening[edit]

Hard water contains calcium and magnesium ions that interfere with action of soap and contribute to the buildup of a scale or film of alkaline mineral deposits in household and industrial equipment and pipes. Commercial and residential water-softening units use ion-exchange resins to remove ions that cause the hardness. These resins are generated and regenerated using sodium chloride.^[10][9]

Road salt[edit]

The second major application of salt is for deicing and anti-icing of roads, both in grit bins and spread by winter service vehicles. In anticipation of snowfall, roads are optimally «anti-iced» with brine (concentrated solution of salt in water), which prevents bonding between the snow-ice and the road surface. This procedure obviates the heavy use of salt after the snowfall. For de-icing, mixtures of brine and salt are used, sometimes with additional agents such as calcium chloride and/or magnesium chloride. The use of salt or brine becomes ineffective below −10 °C (14 °F).

Salt for de-icing in the United Kingdom predominantly comes from a single mine in Winsford in Cheshire. Prior to distribution it is mixed with <100 ppm of sodium ferrocyanide as an anticaking agent, which enables rock salt to flow freely out of the gritting vehicles despite being stockpiled prior to use. In recent years this additive has also been used in table salt. Other additives had been used in road salt to reduce the total costs. For example, in the US, a byproduct carbohydrate solution from sugar-beet processing was mixed with rock salt and adhered to road surfaces about 40% better than loose rock salt alone. Because it stayed on the road longer, the treatment did not have to be repeated several times, saving time and money.^[10]

In the technical terms of physical chemistry, the minimum freezing point of a water-salt mixture is −21.12 °C (−6.02 °F) for 23.31 wt% of salt. Freezing near this concentration is however so slow that the eutectic point of −22.4 °C (−8.3 °F) can be reached with about 25 wt% of salt.^[11]

Environmental effects[edit]

Road salt ends up in fresh-water bodies and could harm aquatic plants and animals by disrupting their osmoregulation ability.^[12] The omnipresence of salt in coastal areas poses a problem in any coating application, because trapped salts cause great problems in adhesion. Naval authorities and ship builders monitor the salt concentrations on surfaces during construction. Maximal salt concentrations on surfaces are dependent on the authority and application. The IMO regulation is mostly used and sets salt levels to a maximum of 50 mg/m² soluble salts measured as sodium chloride. These measurements are done by means of a Bresle test. Salinization (increasing salinity, aka freshwater salinization syndrome) and subsequent increased metal leaching is an ongoing problem throughout North America and European fresh waterways.^[13]

In highway de-icing, salt has been associated with corrosion of bridge decks, motor vehicles, reinforcement bar and wire, and unprotected steel structures used in road construction. Surface runoff, vehicle spraying, and windblown salt also affect soil, roadside vegetation, and local surface water and groundwater supplies. Although evidence of environmental loading of salt has been found during peak usage, the spring rains and thaws usually dilute the concentrations of sodium in the area where salt was applied.^[10] A 2009 study found that approximately 70% of the road salt being applied in the Minneapolis-St Paul metro area is retained in the local watershed.^[14]

Substitution[edit]

Some agencies are substituting beer, molasses, and beet juice instead of road salt.^[15] Airlines utilize more glycol and sugar rather than salt-based solutions for deicing.^[16]

Food industry and agriculture[edit]

Main article: Salt

Many microorganisms cannot live in a salty environment: water is drawn out of their cells by osmosis. For this reason salt is used to preserve some foods, such as bacon, fish, or cabbage.

Salt is added to food, either by the food producer or by the consumer, as a flavor enhancer, preservative, binder, fermentation-control additive, texture-control agent, and color developer. The salt consumption in the food industry is subdivided, in descending order of consumption, into other food processing, meat packers, canning, baking, dairy, and grain mill products. Salt is added to promote color development in bacon, ham and other processed meat products. As a preservative, salt inhibits the growth of bacteria. Salt acts as a binder in sausages to form a binding gel made up of meat, fat, and moisture. Salt also acts as a flavor enhancer and as a tenderizer.^[10]

In many dairy industries, salt is added to cheese as a color-, fermentation-, and texture-control agent. The dairy subsector includes companies that manufacture creamery butter, condensed and evaporated milk, frozen desserts, ice cream, natural and processed cheese, and specialty dairy products. In canning, salt is primarily added as a flavor enhancer and preservative. It also is used as a carrier for other ingredients, dehydrating agent, enzyme inhibitor and tenderizer. In baking, salt is added to control the rate of fermentation in bread dough. It also is used to strengthen the gluten (the elastic protein-water complex in certain doughs) and as a flavor enhancer, such as a topping on baked goods. The food-processing category also contains grain mill products. These products consist of milling flour and rice and manufacturing cereal breakfast food and blended or prepared flour. Salt is also used a seasoning agent, e.g. in potato chips, pretzels, and cat and dog food.^[10]

Sodium chloride is used in veterinary medicine as emesis-causing agent. It is given as warm saturated solution. Emesis can also be caused by pharyngeal placement of small amount of plain salt or salt crystals.

Medicine[edit]

Sodium chloride is used together with water as one of the primary solutions for intravenous therapy. Nasal spray often contains a saline solution.

Firefighting[edit]

Sodium chloride is the principal extinguishing agent in fire extinguishers (Met-L-X, Super D) used on combustible metal fires such as magnesium, potassium, sodium, and NaK alloys (Class D). Thermoplastic powder is added to the mixture, along with waterproofing (metal stearates) and anticaking agents (tricalcium phosphate) to form the extinguishing agent. When it is applied to the fire, the salt acts like a heat sink, dissipating heat from the fire, and also forms an oxygen-excluding crust to smother the fire. The plastic additive melts and helps the crust maintain its integrity until the burning metal cools below its ignition temperature. This type of extinguisher was invented in the late 1940s as a cartridge-operated unit, although stored pressure versions are now popular. Common sizes are 30 pounds (14 kg) portable and 350 pounds (160 kg) wheeled.^{[citation needed]}

Cleanser[edit]

Since at least medieval times, people have used salt as a cleansing agent rubbed on household surfaces. It is also used in many brands of shampoo, toothpaste, and popularly to de-ice driveways and patches of ice.

Optical usage[edit]

Defect-free NaCl crystals have an optical transmittance of about 90% for infrared light, specifically between 200 nm and 20 µm. They were therefore used in optical components (windows and prisms) operating in that spectral range, where few non-absorbing alternatives exist and where requirements for absence of microscopic inhomogeneities are less strict than in the visible range. While inexpensive, NaCl crystals are soft and hygroscopic – when exposed to the ambient air, they gradually cover with «frost». This limits application of NaCl to dry environments, vacuum-sealed assembly areas or for short-term uses such as prototyping. Nowadays materials like zinc selenide (ZnSe), which are stronger mechanically and are less sensitive to moisture, are used instead of NaCl for the infrared spectral range.

Chemistry[edit]

Solid sodium chloride[edit]

In solid sodium chloride, each ion is surrounded by six ions of the opposite charge as expected on electrostatic grounds. The surrounding ions are located at the vertices of a regular octahedron. In the language of close-packing, the larger chloride ions (167 pm in size^[17]) are arranged in a cubic array whereas the smaller sodium ions (116 pm^[17]) fill all the cubic gaps (octahedral voids) between them. This same basic structure is found in many other compounds and is commonly known as the NaCl structure or rock salt crystal structure. It can be represented as a face-centered cubic (fcc) lattice with a two-atom basis or as two interpenetrating face centered cubic lattices. The first atom is located at each lattice point, and the second atom is located halfway between lattice points along the fcc unit cell edge.

Solid sodium chloride has a melting point of 801 °C. Thermal conductivity of sodium chloride as a function of temperature has a maximum of 2.03 W/(cm K) at 8 K (−265.15 °C; −445.27 °F) and decreases to 0.069 at 314 K (41 °C; 106 °F). It also decreases with doping.^[18]

Atomic-resolution real-time video imaging allows visualization of the initial stage of crystal nucleation of sodium chloride.^[19]

From cold (sub-freezing) solutions, salt crystallises with water of hydration as hydrohalite (the dihydrate NaCl·₂H₂O NaCl·2H₂O).^[21]

In 2023, it was discovered that under pressure, sodium chloride can form the hydrates NaCl·8.5H₂O and NaCl·13H₂O.^[22]

Aqueous solutions[edit]

The attraction between the Na⁺ and Cl⁻ ions in the solid is so strong that only highly polar solvents like water dissolve NaCl well.

When dissolved in water, the sodium chloride framework disintegrates as the Na⁺ and Cl⁻ ions become surrounded by polar water molecules. These solutions consist of metal aquo complex with the formula [Na(H₂O)₈]⁺, with the Na–O distance of 250 pm. The chloride ions are also strongly solvated, each being surrounded by an average of six molecules of water.^[23] Solutions of sodium chloride have very different properties from pure water. The eutectic point is −21.12 °C (−6.02 °F) for 23.31% mass fraction of salt, and the boiling point of saturated salt solution is near 108.7 °C (227.7 °F).^[11]

pH of sodium chloride solutions[edit]

The pH of a sodium chloride solution remains ≈7 due to the extremely weak basicity of the Cl⁻ ion, which is the conjugate base of the strong acid HCl. In other words, NaCl has no effect on system pH^[24] in diluted solutions where the effects of ionic strength and activity coefficients are negligible.

Solubility of NaCl (g NaCl / 1 kg of solvent at 25 °C (77 °F))[25]
Water	360
Formamide	94
Glycerin	83
Propylene glycol	71
Formic acid	52
Liquid ammonia	30.2
Methanol	14
Ethanol	0.65
Dimethylformamide	0.4
Propan-1-ol	0.124
Sulfolane	0.05
Butan-1-ol	0.05
Propan-2-ol	0.03
Pentan-1-ol	0.018
Acetonitrile	0.003
Acetone	0.00042

Stoichiometric and structure variants[edit]

Common salt has a 1:1 molar ratio of sodium and chlorine. In 2013, compounds of sodium and chloride of different stoichiometries have been discovered; five new compounds were predicted (e.g., Na₃Cl, Na₂Cl, Na₃Cl₂, NaCl₃, and NaCl₇). The existence of some of them has been experimentally confirmed at high pressures and other conditions: cubic and orthorhombic NaCl₃, two-dimensional metallic tetragonal Na₃Cl and exotic hexagonal NaCl.^[26] This indicates that compounds violating chemical intuition are possible, in simple systems under non-ambient conditions.^[27]

Occurrence[edit]

Most of the world’s salt is dissolved in the ocean^{[citation needed]}. A lesser amount is found in the Earth’s crust as the water-soluble mineral halite (rock salt), and a tiny amount exists as suspended sea salt particles in the atmosphere^{[citation needed]}. These particles are the dominant cloud condensation nuclei far out at sea, which allow the formation of clouds in otherwise non-polluted air.^[28]

Production[edit]

Salt is currently mass-produced by evaporation of seawater or brine from brine wells and salt lakes. Mining of rock salt is also a major source. China is the world’s main supplier of salt.^[10] In 2017, world production was estimated at 280 million tonnes, the top five producers (in million tonnes) being China (68.0), United States (43.0), India (26.0), Germany (13.0), and Canada (13.0).^[29] Salt is also a byproduct of potassium mining.

• 

• 

See also[edit]

References[edit]

•  This article incorporates public domain material from Salt (PDF). United States Geological Survey.

Cited sources[edit]

• Haynes, William M., ed. (2011). CRC Handbook of Chemistry and Physics (92nd ed.). CRC Press. ISBN 978-1439855119.

External links[edit]

• Salt United States Geological Survey Statistics and Information
• «Using Salt and Sand for Winter Road Maintenance». Road Management Journal. December 1997. Archived from the original on 21 September 2016. Retrieved 13 February 2007.
• Calculators: surface tensions, and densities, molarities and molalities of aqueous NaCl (and other salts)
• JtBaker MSDS

Хлорид натрия
Общие
Традиционные названия	обычная соль, поваренная соль, столовая соль, пищевая соль, каменная соль, галит[1]
Химическая формула	NaCl
Физические свойства
Молярная масса	58,44277 г/моль
Плотность	2,165 г/см³
Термические свойства
Температура плавления	800,8 °C
Температура кипения	1465 °C
Молярная теплоёмкость (ст. усл.)	50,8 Дж/(моль·К)
Удельная теплота испарения	170,85 кДж/моль Дж/кг
Удельная теплота плавления	28,68 кДж/моль Дж/кг
Химические свойства
pKa	6,7–7,3
Растворимость в воде	35,6 (0 °C) 35,9 (25 °C) 39,1 (100 °C) г/100 мл
Растворимость в метаноле	14,9 г/100 мл
Растворимость в аммиаке	21,5 г/100 мл
Оптические свойства
Показатель преломления	1,5442 (589 нм)
Структура
Координационная геометрия	Октаэдральная (Na +) Октаэдральная (Cl -)
Кристаллическая структура	гранецентрированная кубическая, cF8
Классификация
Рег. номер CAS	[7647-14-5]
Рег. номер PubChem	5234
Рег. номер EINECS	231-598-3
SMILES	[Na+].[Cl-]
RTECS	VZ4725000
Безопасность
ЛД50	3000–8000 мг/кг
NFPA 704	0 0 0

Хлори́д на́трия — химическое соединение NaCl, натриевая соль соляной кислоты, хлористый натрий.

Хлорид натрия известен в быту под названием поваренной соли, основным компонентом которой он является. Хлорид натрия в значительном количестве содержится в морской воде, создавая её солёный вкус. Встречается в природе в виде минерала галита (каменная соль).

Чистый хлорид натрия имеет вид бесцветных кристаллов, 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 × 10 ¹⁵ тонн NaCl, то есть из каждой тысячи тонн морской воды можно получить в среднем 1,3 тонны 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, состоят из NaCl. Также он найден в кристаллах снега^[2].

Наиболее вероятно, что первое знакомство человека с солью произошло в лагунах теплых морей или на соляных озёрах, где на мелководье соленая 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»^[3].

Галит

Основная статья: Галит

В природе хлорид натрия чаще всего встречается в виде минерала галита. Он имеет гранецентрированную кубическую решетку 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 / см ³, 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 т. п.^[4]

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 (желтый, 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 т. д.^[4]

По условиям формирования месторождений каменную соль подразделяют на следующие виды^[4]:

• 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

При испарении морской воды при температуре 20 — 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 с Мёртвого моря. В очищенном виде этот вид соли также предлагается в продуктовой торговой сети — как натуральная и богатая йодом пищевая^[5].

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^[4]. Среди озёрных месторождений России крупнейшие — Эльтонское, Баскунчак в Прикаспии, Кучукское озеро, о. Кулундинское, Эбейты и др. озера в Зап. Сибири.

Производство

В древности технология добычи соли заключалась в том, что соляную рапу вытаскивали лошадиным приводом из шахт, которые назывались «колодцами» или «окнами», и были достаточно глубокими — 60—90 м. Извлечённую соль выливали в особый резервуар — творило, откуда она через отверстия стекала в нижний резервуар, и системой желобов 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 новгородский князь Святослав определил налог на соляные варницы^[6]:

^[7]

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)^[8].

• 

  Добыча соли в южной части Мертвого моря, Израиль

• 

  Кристаллы каменной соли

• 

  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 добывании 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 % 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 % р-р) используют как вспомогательный осмотический диуретик при лёгочных, желудочных и кишечных кровотечениях для обеспечения форсированного диуреза, 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^[9].

В коммунальном хозяйстве. Техническая соль

Зимой хлорид натрия, смешанный с другими солями, песком или глиной — так называемая техническая соль — применяется как антифриз против гололеда. Ею посыпают тротуары, хотя это отрицательно влияет на кожаную обувь и техническое состояние автотранспорта в виду коррозийных процессов.

Регенерация Nа-катионитовых фильтров

Nа-катионитовые фильтры широко применяются в котельных установках всех мощностей для смягчения воды при водоподготовке. Катионитовым материалом на современных водоподготовительных установках служат в основном глауконит, сульфанованные угли и синтетические смолы. Наиболее распространены сульфоугли.

Регенерацию Nа-катионитовых фильтров осуществляют 6—8%-м раствором поваренной соли, в результате действие сульфоуголя восстанавливается. Реакции идут по уравнениям:

CaR₂ + 2NаСl = 2NаR + CaСl₂.

МgR₂ + 2NаСl = 2NаR + МgСl₂.

Химическая промышленность

Соль, наряду с каменным углем, известняками и серой, образует «большую четвёрку» продуктов минерального сырья, которые являются важнейшими для химической промышленности^[10]. 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^[11]. Суммарное уравнение реакции электролиза горячего раствора хлорида натрия^[12]:

NaCl + 3 H₂O → NaClO₃ + 3 H₂↑

Получение хлора и гидроксида натрия

В промышленности путём электролиза раствора хлорида натрия получают хлор. Процессы, происходящие на электродах^[13][14]:

• на катоде как побочный продукт выделяется водород вследствие восстановления ионов H ⁺, образованных в результате электролитической диссоциации воды:

  H₂O ⇆ H⁺ + OH⁻

  2 H⁺ + 2 e⁻ → 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⁻ − 2 e⁻ → Cl₂↑

• суммарная реакция:

  2 NaCl + 2 H₂O → 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 сжижается на жёлтую жидкость уже при обычной температуре^[15].

Если между анодом и катодом нет диафрагмы, то растворенный в воде хлор начинает реагировать с гидроксидом натрия, образуя хлорид и гипохлорит натрия NaClO^[14]:

2 NaOH + Cl₂ → NaCl + NaClO + 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 подается 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 ничтожно 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^[14][16]:

Na⁺ + e⁻ → Na_(Hg)

Амальгаму позже разлагают горячей водой с образованием гидроксида натрия и водорода, а ртуть перекачивают насосом обратно в электролизер:

2 Na_(Hg) + 2 H₂O → 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:

  2 Na⁺ + 2 e⁻ → 2 Na

• на аноде выделяется хлор (как побочный продукт):

  2 Cl⁻ − 2 e⁻ → Cl₂

• 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 ° C) составляет всего 0,01 %. С расходованием NaCl его постоянно добавляют в ванну. Затраты электроэнергии составляют примерно 15 кВт × ч на 1 кг натрия^[17].

Получение соляной кислоты и сульфата натрия

Среди многих промышленных методов получения соляной кислоты, то есть водного раствора хлороводорода (HCl), применяется реакция обмена между хлоридом натрия и серной кислотой:

NaCl + H₂SO₄ → NaHSO₄ + HCl↑

NaCl + NaHSO₄ → Na₂SO₄ + HCl↑

Первая реакция происходит в значительной степени уже при обычных условиях, а при слабом нагреве идет 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^[18][19].

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 г 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 Ca ^{2 +}, Mg ^{2 +} и SO2−4), и такая соль на воздухе сыреет^[20]. Кристаллогидрат NaCl · 2H ₂ O можно выделить при температуре ниже +0,15 ° C^[21].

Смесь измельченного 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. Лед, 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 серной кислоты выделяет хлороводород. С раствором нитрата серебра образует белый осадок хлорида серебра.

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^[22]:

Na(тв) + 1/2Cl₂(г) → NaCl(тв) + 410 кДж

• нейтрализация щелочи гидроксида натрия соляной кислотой^[23]:

NaОН + НCl → NaCl + Н₂О

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

Хлорид натрия образует бесцветные кристаллы кубической сингонии, пространственная группа F m3m, a = 0,563874 нм, d = 2,17 г/см³. Каждый из ионов Cl⁻ окружен шестью ионами Na⁺ в октаедральний конфигурации, и наоборот. Если мысленно отбросить, например, ионы Na⁺, то останется плотно упакованная кубическая структура с ионов Cl⁻, называемая гранецентрированной кубической решеткой. Ионы Na⁺ тоже образуют плотно упакованную кубическую решетку. Таким образом, кристалл состоит из двух подрешеток, сдвинутых друг относительно друга на полупериод. Такая же решетка характерна для многих других минералов.

В кристаллической решетке между атомами преобладает ионная химическая связь, что является следствием действия электростатического взаимодействия противоположных по заряду ионов

См. также

• Поваренная соль — специя и пищевая добавка
• Галит — минерал

Примечания

Ссылки

	Хлорид натрия на Викискладе?

• Физико-химические свойства хлорида натрия
• Ассоциация производителей соли
• Институт соли

Шаблон:АТХ код A07

Хлорид натрия

Реакции, в которых участвует Хлорид натрия

• 2{M} + {Hal}2 = 2{M}{Hal}
  , где M =
  Li Na K Rb Cs; Hal =
  F Cl Br I

• 2NaCl + 2H2O «e-«-> 2NaOH + Cl2″|^» + H2″|^»

• ZnCl2 + 4NaOH «90^oC»—> Na2[Zn(OH)4] + 2NaCl

• Na2[Zn(OH)4] + 2HCl -> 2NaCl + Zn(OH)2″|v» + 2H2O

• Na2[Zn(OH)4] + 4HCl -> 2NaCl + ZnCl2 + 4H2O