هيكل كلوريد الصوديوم (NaCl) ، الخواص ، الاستخدامات ، السمية

ال كلوريد الصوديوم, يُطلق عليه أيضًا ملح شائع أو ملح الطعام ، وهو ملح غير عضوي ثنائي الصوديوم المعدني القلوي وكلور الهالوجين. وهو أكبر مكون من الملح الصالح للأكل ، ويعرف شكله المعدني باسم الهاليت. الصيغة الجزيئية لها هي NaCl ، وتصف النسبة المتكافئة للأيونات الخاصة بها (Na⁺ الكلورين^-) وليس لجزيء منفصل (Na-Cl)

كلوريد الصوديوم عبارة عن مادة صلبة بلورية بيضاء تتكون من مزيج من الصوديوم ، وهو معدن أبيض فضي ، والذي يتفاعل بعنف مع الماء ، وعنصر الكلور ، وهو غاز أخضر سام ، ومسبب للتآكل ، شاحب.

في الصورة العليا يظهر جزء من بلورات كلوريد الصوديوم. كيف يمكن أن عنصرين خطرين مثل نا و Cl₂, يمكن تشكيل ملح الطعام؟ أولاً ، المعادلة الكيميائية لتشكيلها هي:

2Na (s) + Cl₂(g) => 2NaCl (s)

الجواب يكمن في طبيعة الرابط في كلوريد الصوديوم. يجري الأيونية ، وخصائص نا⁺ و Cl^- إنها مختلفة قطريًا عن ذراتها المحايدة.

الصوديوم عنصر حيوي ، ولكن في شكله الأيوني. نا⁺ هو الكاتيون الرئيسي خارج الخلية بتركيز حوالي 140 متر مكافئ / لتر ، وجنبا إلى جنب مع الأنيونات المصاحبة لها ،^- و HCO₃^- (بيكربونات) ، هي المسؤولة أساسا عن قيمة الأسمولية وحجم خارج الخلية.

بالإضافة إلى ذلك ، نا⁺ هو المسؤول عن توليد وتوصيل نبضات العصب في محاور عصبية ، وكذلك بدء تقلص العضلات.

يستخدم كلوريد الصوديوم منذ العصور القديمة لنكهة الطعام والحفاظ على اللحوم ، نظرًا لقدرته على القضاء على البكتيريا ومنع التلف.

كما أنه ضروري لإنتاج هيدروكسيد الصوديوم (NaOH) والكلور الجزيئي (Cl₂) ، من خلال تفاعل كلوريد الصوديوم مع الماء تحت التحلل المائي:

2H₂O (l) + 2 NaCl (s) => 2NaOH (ac) + Cl₂(ز) + ح₂(G)

في الكاثود (-) تتراكم H₂ (ز) و NaOH. وفي الوقت نفسه ، يتراكم الكلور عند الأنود (+)₂ (G). يستخدم هيدروكسيد الصوديوم في صناعة الصابون والكلور في صناعة البلاستيك PVC.

مؤشر

• 1 هيكل كلوريد الصوديوم
  • 1.1 الخلية الوحدوية
• 2 خصائص
  • 2.1 الصيغة الجزيئية
  • 2.2 الوزن الجزيئي
  • 2.3 الوصف المادي
  • 2.4 اللون
  • 2.5 طعم
  • 2.6 نقطة الغليان
  • 2.7 نقطة انصهار
  • 2.8 الذوبان في الماء
  • 2.9 الذوبان في المذيبات العضوية
  • 2.10 الكثافة 
  • 2.11 ضغط البخار 
  • 2.12 الاستقرار
  • 2.13 التحلل
  • 2.14 اللزوجة
  • 2.15 التآكل
  • 2.16 درجة الحموضة
• 3 الاستخدامات
  • 3.1 في الغذاء
  • 3.2 الاستخدامات الصناعية
  • 3.3 في المنزل
  • 3.4 استخدامات أخرى
  • 3.5 الاستخدامات العلاجية
• 4 السمية
  • 4.1 الابتلاع
  • 4.2 تهيج والاتصال الجسدي
• 5 المراجع

هيكل كلوريد الصوديوم

يتم تمثيل الهيكل المكعب المضغوط لكلوريد الصوديوم في الصورة العليا. المجالات الخضراء الضخمة تتوافق مع الأنيونات Cl^-, بينما الأبيض ، إلى الكاتيونات نا⁺. لاحظ كيف تتكون بلورة NaCl من شبكة من الأيونات مرتبة حسب تفاعلاتها الإلكتروستاتيكية بنسبة 1: 1.

على الرغم من أن الأشرطة تظهر في الصورة ، إلا أن الروابط ليست تساهمية ولكنها أيونية. يكون استخدام الأشرطة مفيدًا عند إظهار هندسة التنسيق حول أيون. على سبيل المثال ، في حالة كلوريد الصوديوم كل Na⁺ يحيط به ستة Cl^- (المثمن الأبيض) ، وكل Cl^- من ستة نا⁺ (المثمن الأخضر).

لذلك ، يحتوي على تنسيق (6،6) تشير أرقامه إلى عدد الجيران المحيطين بكل أيون. الرقم على اليمين يشير إلى جيران Na⁺, بينما واحد على اليسار ، و Cl^-.

تمثّل التماثيل الأخرى استخدام القضبان لتسليط الضوء على ثقوب الأوكتاهدرا التي يحتويها الهيكل ، والتي تنجم عن الفضاء الخلالي بين أنيونات الكلور الستة.^- (أو الكاتيونات نا⁺) تعبئتها. ويلاحظ هذا الترتيب في أملاح غير عضوية أحادية (MX) أو متعددة الذرات ، ويسمى ملح الأحجار الكريمة..

خلية وحدوية

خلية وحدة ملح الصخور مكعبة ، ولكن ما هي المكعبات التي تمثلها بالضبط في الصورة أعلاه؟ الاوكتاهرات تعطي الجواب. كلاهما يغطي ما مجموعه أربعة مكعبات صغيرة.

تحتوي هذه المكعبات على أجزاء من الأيونات في رؤوسها وحوافها ووجوهها. مراقبة بعناية ، أيون نا⁺ يقع في الوسط واثنا عشر منهم على الحواف. يمكن مشاركة أيون على حافة واحدة بأربعة مكعبات. لذلك هناك 4 أيونات نا⁺ (12 × 1/4 + 1 = 4).

لأيونات الكلور^-, توجد ثمانية في القمم وستة في الحواف. بما أن الأيونات الموضوعة في القمم تشترك في مساحة مع ثمانية مكعبات أخرى ، وعند الحواف بستة ، يوجد بها 4 أيونات^- (8 × 1/8 + 6 × 1/2 = 4).

يتم تفسير النتيجة السابقة على النحو التالي: في خلية وحدة NaCl هناك أربعة كاتيونات Na⁺ وأربعة cl الأنيونات^-. نسبة يطابق الصيغة الكيميائية (أ⁺ لكل Cl^-).

خصائص

الصيغة الجزيئية

كلوريد الصوديوم.

الوزن الجزيئي

58.44 جم / مول.

الوصف المادي

مادة صلبة بلورية.

اللون

بلورات عديمة اللون شفافة أو مسحوق بلوري أبيض.

نكهة

مالح.

نقطة الغليان

2575 ºF إلى 760 مم زئبق.

1465 درجة مئوية.

نقطة انصهار

1،474 فهرنهايت (800،7 درجة مئوية).

تعكس كل من نقطة الغليان ونقطة الانصهار الحرارة اللازمة للتغلب على الطاقة الشبكية البلورية. لذلك ، تؤكد هذه القياسات الطابع الأيوني لكلوريد الصوديوم.

الذوبان في الماء

أكبر من أو يساوي 100 ملغ / مل عند 68 درجة فهرنهايت.

36.0 جم / 100 مل عند 25 درجة مئوية.

إنه في الواقع ملح استرطابي ، يحتفظ بالرطوبة من البيئة.

الذوبان في المذيبات العضوية

0.065 جم / 100 مل من الإيثانول عند 25 درجة مئوية ؛ 10 غ / 100 غرام من الجلسرين في 25 درجة مئوية ؛ 2.15 جم / 100 مل من الأمونيوم السائل عند 40 درجة مئوية ؛ 1.4 جم / 100 مل من الميثانول عند 25 درجة مئوية ؛ 7.15 جم / 100 من جليكول الإيثيلين عند 25 درجة مئوية و 5.21 جم / 100 غرام من حمض الفورميك عند 25 درجة مئوية.

كثافة 

2165 جم / سم³ في 77 درجة مئوية.

ضغط البخار 

1 مم زئبق إلى 1،589 فهرنهايت.

استقرار

أنها مستقرة في ظل ظروف التخزين الموصى بها.

التحلل

عند تسخينه إلى درجات حرارة عالية ، فإنه يتحلل من أبخرة حمض الهيدروكلوريك وأكسيد الصوديوم.

لزوجة

لزوجة المحاليل المشبعة 1.93 mPa-s.

تآكل

انها تآكل لكثير من المعادن.

الرقم الهيدروجيني

6.7 إلى 7.3 في محلول مائي.

تطبيقات

في الغذاء

-يستخدم كلوريد الصوديوم منذ العصور القديمة لتحسين نكهة الطعام وحفظه. تمليح اللحم هو وسيلة للحفاظ عليه من العمل الجرثومي ، لأنه يؤخر تحلل البروتين.

-من ناحية أخرى ، يزيد الملح من الأسمولية حول اللحم ، مما يتسبب في امتصاص الماء بواسطة البكتيريا مما يؤدي إلى القضاء عليها..

الاستخدامات الصناعية

صناعة المواد الغذائية

-في صناعة المواد الغذائية ، يستخدم الملح كمحسِّن للنكهات ، ومضاف للتحكم في التخمير ، وعامل للتحكم في الملمس ، ومطور للألوان. على سبيل المثال ، يضاف الملح لإبراز اللون في لحم الخنزير المقدد ولحم الخنزير ومنتجات اللحوم الأخرى.

-الملح بمثابة الموثق في صناعة النقانق. يساهم في تكوين جل الموثق يتكون من اللحم والدهون والرطوبة.

-في معالجة الدقيق لصنع الخبز ، يضاف الملح أثناء الطهي للتحكم في معدل تخمير عجين الخبز. كما أنها تستخدم لتقوية الغلوتين وكمحسِّن للنكهة ، فضلاً عن ملء السلع المخبوزة.

-يستخدم في صناعة حبوب الإفطار والدقيق المختلط أو المحضر والبطاطا المقلية والوجبات للكلاب والقطط ، إلخ..

توليف المنتجات الكيميائية

-يستخدم كلوريد الصوديوم كمادة خام في إنتاج هيدروكسيد الصوديوم والكلور ، وهو بدوره مفيد في العديد من الصناعات الكيميائية.

-يستخدم الملح في معالجة المعادن المختلفة ، مثل الألومنيوم والنحاس والصلب والفاناديوم. كما أنه يستخدم لصنع كلورات الصوديوم ، والذي يستخدم لاحقًا في تصنيع ثاني أكسيد الكلور ، وهو مبيض يعتمد على الأكسجين. ثاني أكسيد الكلور أقل ضررا على البيئة من المبيضات الأخرى.

في صناعة الجلود

-يستخدم الملح لتثبيط النشاط الجرثومي داخل الجلد ، وكذلك للمساعدة في الإماهة.

في صناعة النسيج

-يستخدم الملح كمورد في صباغة الأقمشة. يستخدم كغسول ملحي لإزالة الملوثات العضوية وخلق شحنة موجبة على سطح الأقمشة التي تسمح باتحاد الأصباغ سالبة الشحنة.

في صناعة النفط

-في التنقيب عن النفط والغاز ، يعد الملح مكونًا مهمًا في سوائل حفر الآبار. يتم استخدامه لتدفق وزيادة كثافة سوائل الحفر ، مما يسمح للتغلب على الضغوط العالية للغاز في الآبار التي يتم الوصول إليها. بالإضافة إلى ذلك ، يحافظ الملح على تشبع سائل الحفر.

-يساعد الملح في ضغط التربة التي تم بناء الطرق عليها. يقلل من النزوح الناجم عن التربة نتيجة التغيرات في الرطوبة وحركة السيارات.

في المنزل

تم استخدام الملح عن طريق فرك تنظيف الأسطح والأواني والمقالي. أيضا في منع العفن وكمزيل للبقع. أيضا ، يتم استخدامه في العديد من العلامات التجارية للشامبو ومعجون الأسنان.

استخدامات أخرى

على الطرق

-تحسبا لطرق تساقط الثلوج مغطاة بمحلول ملحي ، مما يمنع اتحاد الجليد على سطح الطريق. بالنسبة لذوبان الجليد ، يتم استخدام مزيج من محلول ملحي وملح ، ويتم أحيانًا إضافة مكونات كيميائية أخرى مثل المغنيسيوم أو كلوريد الكالسيوم. استخدام الملح والمحلول الملحي غير فعال في درجات حرارة تقل عن -10 درجة مئوية.

عند إضافة الملح ، يكون هناك انخفاض في نقطة التجميد ، وهي خاصية تلازمية للحلول ، والتي تعيق بطريقة ما تكوين الجليد.

-بسبب حالته الاسترطابية ، يستخدم الملح كمجفف رخيص.

في الراتنجات المستخدمة لتليين المياه

يحتوي الماء العسر على أيونات الكالسيوم والمغنيسيوم التي تعيق عمل الصابون وتنتج رواسب من المواد القلوية في مختلف المعدات والأنابيب. في تليين المياه ، يتم استخدام راتنجات التبادل الأيوني. يستخدم الملح في تحضير وتجديد الراتنجات.

على طفايات الحريق

يستخدم كلوريد الصوديوم في طفايات الحريق لمحاربة الحرائق التي توجد فيها معادن قابلة للاحتراق ، مثل سبائك المغنيسيوم والبوتاسيوم والصوديوم و NK.

يعمل الملح كمغسلة للحرارة وأيضًا كسارة تقيد وصول الأكسجين إلى النار.

في النظارات

تستخدم بلورات كلوريد الصوديوم في المكونات البصرية مثل النوافذ والمنشورات ، وخاصة بالنسبة للضوء تحت الأحمر. ومع ذلك ، نظرًا لأن الملح رطب جدًا ، يحدث نوع من الصقيع يغطي العدسات. لهذا السبب ، تم استبدال عدسات كلوريد الصوديوم بعدسات سيلينيد الزنك (ZnSe).

الاستخدامات العلاجية

لتكملة نقص الأملاح في الجسم

-عندما يكون هناك استنزاف جسم نا⁺, يجب استبداله للحفاظ على الأسمولية خارج الخلية ، التوصيل العصبي وتقلص العضلات.

-يستخدم كلوريد الصوديوم في علاج والوقاية من نقص الصوديوم والكلور ، الناتج عن التعرق الزائد أثناء التعرض لدرجات الحرارة المرتفعة. كما أنها تستخدم في إدرار البول المفرط أو تقييد مفرط من تناول الملح.

-يتم استخدام التوصيل عن طريق الحقن من محلول كلوريد الصوديوم بنسبة 045 ٪ في إدارة مرض السكري الزائد. أنها تفي بوظيفة الترطيب وتعمل على تقييم حالة وظيفة الكلى.

-حقن المحاليل المفرطة التوتر ، مع تركيز كلوريد الصوديوم أكبر من 0.9 ٪ وزن / ت,

-يتم استخدامها عندما يكون هناك استنزاف شديد للنا⁺, كونه استعادة أيون الأساسية. يمكن أن يكون نقص صوديوم الدم هذا نتيجة لعلاج بالكهرباء الحرة أو بتركيز Na⁺.

يمكن أن يحدث نقص صوديوم الدم أيضًا بسبب الإفراط في تناول المياه ، وليس التحكم في وظائف الكلى غير المناسبة.

في العلاجات والاستخدامات غير التقليدية

-تستخدم محاليل استنشاق كلوريد الصوديوم لتخفيف العقاقير المستخدمة أثناء عملية الإرذاذ. كما أنها تستخدم لغسل القصبة الهوائية والري. 0.9 ٪ محلول ملحي المستخدمة في بخاخ الأنف.

-يتم استخدام 20 ٪ من محلول كلوريد الصوديوم للتركيب داخل منطقة السلى ، مما يؤدي إلى الإجهاض المتأخر خلال الأشهر الثلاثة الثانية من الحمل.

-يمكن استخدام كلوريد الصوديوم كمطهر محلي. بفضل قدرته التناضحية ، فإنه قادر على تجفيف مجموعة واسعة من الفيروسات والبكتيريا في حالة غير محترقة. لذلك ، يستخدم كمطهر مؤلم لتطهير الجروح.

سمية

استيعاب

له تأثير ضار على الصحة فقط إذا كان المدخول مرتفعًا ولوقت طويل. في ظل هذه الظروف ، يحدث فرط صوديوم الدم مع ما يترتب على ذلك من زيادة في حجم الخلايا خارج الخلية مما يؤدي إلى ارتفاع ضغط الدم.

تهيج والاتصال الجسدي

له تأثير سام فقط إذا كان الاستنشاق مرتفعًا جدًا. عند ملامسة الجلد بشكل مفرط يمكن أن يسبب جفافه. وأخيرا ، فإنه يسبب تهيج لحظة عند ملامسة العينين.

مراجع

1. رعشة واتكينز. (2008). كيمياء غير عضوية (الطبعة الرابعة ، الصفحات 84 ، 90 ، 93 ، 263). مولودية جراو هيل.
2. بياض ، ديفيس ، بيك وستانلي. الكيمياء. (الطبعة الثامنة). CENGAGE Learning ، ص 482-483.
3. كلوريد الصوديوم (2018). كلوريد الصوديوم: الفوائد ، والاستخدامات ، والمخاطر ، والمخاطر. مأخوذة من: clorurodesodio.org
4. بوب كيم. (2018). كلوريد الصوديوم. تم الاسترجاع من: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
5. ويكيبيديا. (2018). كلوريد الصوديوم. مأخوذة من: en.wikipedia.org
6. العناصر الأمريكية. (2018). كلوريد الصوديوم. مأخوذة من: americanelements.com