Кухонна сіль, формула якої NaCl, є харчовим продуктом. У неорганічної хімії дана речовина називають хлоридом натрію. У подрібненому варіанті кухонна сіль, формула якої наведена вище, являє собою білі кристали. Несуттєві сірі відтінки можуть з’являтися при наявності інших мінеральних солей в якості домішок.
Виробляють її в різних видах: неочищеному і очищеному, малому і великому, йодований.
Біологічне значення
Кристал кухонної солі, що має іонну хімічний зв’язок, необхідний для повноцінного життя та діяльності людини, інших живих організмів. Хлорид натрію приймає участь в регулюванні і підтримці водно-сольового балансу, лужного обміну. Біологічні механізми контролюють сталість концентрації хлористого натрію у різних рідинах, наприклад, у крові.
Різниця концентрацій NaCl всередині клітини і зовні – основний механізм для потрапляння всередину поживних речовин, а також виведення продуктів життєдіяльності. Аналогічний процес застосовується у генерації та передачі імпульсів нейронами. Також аніон хлору в даному з’єднанні – основний матеріал для утворення соляної кислоти, найважливішого компонента шлункового соку.
Денна потреба в цьому речовині становить від 1,5 до 4 грамів, а для спекотного клімату доза хлориду натрію зростає в кілька разів.
Організм потребує не в самому з’єднанні, а в катионе Na+ і анионе Cl-. При недостатній кількості цих іонів відбувається руйнування м’язової і кісткової тканин. З’являються депресії, психічні і нервові захворювання, порушення в діяльності серцево-судинної системи і процеси травлення, спазми мускулатури, анорексія, остеопороз.
Хронічна нестача іонів Na+ і Cl – призводить до смерті. Біохімік Жорес Медведєв відзначав, що при повній відсутності в організмі солі можна протриматися не більше 11 діб.
Племена скотарів і мисливців ще в давнину для задоволення потреби організму в солі, споживали у сирому вигляді м’ясопродукти. Землеробські племена вживали рослинну їжу, в якій незначна кількість хлористого натрію. В якості ознак, що сигналізують про нестачу солі, виділяють слабкість і головний біль, нудоту, запаморочення.
Особливості виробництва
У далекому минулому видобуток солі здійснювалася шляхом спалювання на вогнищах певних рослин. Утворюється попіл застосовували у вигляді приправи.
Очищення кухонної солі, отриманої шляхом випарювання морської води, не проводилася, отримане речовина відразу ж вживалося в їжу. Така технологія виникла в країнах з жарким і сухим кліматом, де подібний процес відбувався без втручання людини, а потім, коли його перейняли інші країни, морська вода стала підігріватися штучним шляхом.
На берегах Білого моря будувалися солеварні, в яких шляхом випарювання і заморожування отримували концентрований розсіл і прісну воду.
Природні родовища
Серед місць, які характеризуються великими запасами кухонної солі, виділимо:
- Артемівське родовище, розташоване в Донецькій області. Тут здійснюється видобуток солі шахтовим способом;
- озеро Баскунчак, перевезення ведеться за спеціально побудованої залізниці;
- калійні солі у великій кількості виявлені в Верхнекамском родовищі, де шахтовим способом йде видобуток цього корисних копалин;
- в Одеських лиманах велася видобуток до 1931 року, в даний час родовище не використовується в промислових обсягах;
- у Сереговском родовищі проводиться випарювання ропи.
Фізичні характеристики
Розглянемо деякі властивості кухонної солі. Дана речовина досить добре розчиняється у воді, причому на процес впливає кілька чинників:
- температура;
- наявність домішок.
Кристал кухонної солі містить домішки у вигляді катіонів кальцію, магнію. Саме тому натрію хлорид вбирає воду (сиріє на повітрі). Якщо такі іони не входять у склад кухонної солі, таке властивість відсутня.
Температура плавлення кухонної солі – 800,8 °С, що свідчить про міцної кристалічної структури даного з’єднання. При змішуванні дрібного порошку хлориду натрію з подрібненим льодом отримують охолоджувач високої якості.
Наприклад, 100 г льоду і 30 г кухонної солі можуть знижувати температуру до -20 °C. Причина такого явища в тому, що розчин кухонної солі замерзає при температурі нижче 0 °C. Лід, для якого це значення є температурою плавлення, плавиться в такому розчині, поглинаючи тепло навколишнього середовища.
Висока температура плавлення кухонної солі пояснює її термодинамічні характеристики, а також високу діелектричну проникність – 6,3.
Отримання
Враховуючи, наскільки важливі біологічні та хімічні властивості кухонної солі, її істотні природні запаси, немає необхідності розробляти варіант промислового виробництва даної речовини. Зупинимося на лабораторних варіантах отримання хлориду натрію:
- Дане з’єднання можна отримати в якості продукту при взаємодії сульфату міді (2) з хлоридом барію. Після видалення осаду, в якості якого виступає сульфат барію, випарювання фільтрату, можна отримати кристали кухонної солі.
- При экзотермическом з’єднанні натрію з газоподібним хлором також утворюється хлористий натрій, причому процес супроводжується виділенням значної кількості тепла (екзотермічний вид).
Взаємодії
Які хімічні властивості кухонної солі? Дане з’єднання утворена сильною основою і сильною кислотою, тому гідроліз у водному розчині не протікає. Нейтральність середовища і пояснює застосування кухонної солі у харчовій промисловості.
При електролізі водного розчину цієї сполуки на катоді виділяється газоподібний водень, а на аноді йде процес утворення хлору. В міжелектродному просторі накопичується гідроксид натрію.
Враховуючи, що отримується луг – речовина, затребуване в різних виробничих процесах, це також пояснює застосування кухонної солі в промислових масштабах на хімічному виробництві.
Щільність кухонної солі становить 2,17 г/см3. Кубічна гранецентрированная кристалічна решітка характерна для багатьох мінералів. Всередині її переважають іонні хімічні зв’язки, утворені за рахунок дії сил електростатичного притягання й відштовхування.
Галіт
Так як щільність кухонної солі в цьому з’єднанні досить висока (2,1—2, 2 г/см3), галіт – твердий мінерал. Процентний вміст катіону натрію в ньому становить 39,34 %, аніона хлору – 60, 66%. Крім цих іонів, у складі галіту є у вигляді домішок іони брому, міді, срібла, кальцію, кисню, свинцю, калію, марганцю, азоту, водню. Цей прозорий безбарвний мінерал, що має скляний блиск, утворюється в замкнутих водоймах. Галіт є продуктом згону на кратерах вулканів.
Кам’яна сіль
Він являє собою осадову гірську породу з групи евапоритів, яка складається більш ніж на 90 відсотків з галіту. Для кам’яної солі характерніше білосніжний колір, лише у виняткових випадках присутність глини дає мінералу сірий відтінок, а наявність оксидів заліза надає з’єднанню жовтий, помаранчевий колір. У кам’яній солі присутня не тільки хлорид натрію, але і безліч інших хімічних сполук магнію, кальцію, калію:
- іодіди;
- бораты;
- броміди;
- сульфати.
Залежно від умов формування, основні родовища кам’яної солі поділяють на кілька видів:
- підземні соляні води;
- розсоли сучасних басейнів;
- поклади мінеральних солей;
- копалини родовища.
Морська сіль
Вона є сумішшю сульфатів, карбонатів, хлоридів калію і натрію. У процесі її випаровування при діапазоні температур від +20 до +35 °C спочатку відбувається кристалізація менш розчинних солей: карбонатів магнію і кальцію, а також сульфату кальцію. Далі в осад випадають розчинні хлориди, а також сульфати магнію і натрію. Послідовність кристалізації цих неорганічних солей може змінюватися з урахуванням температурного показника, швидкості процесу випаровування, інших умов.
У промислових обсягах морська сіль виходить з води морів шляхом випарювання. Вона істотно відрізняється за мікробіологічними та хімічними показниками від кам’яної солі, має велике процентний вміст йоду, магнію, калію, марганцю. З-за різного хімічного складу є відмінності і в органолептичних показниках. Застосовують морську сіль в медицині як засоби при лікуванні шкірних захворювань, наприклад, псоріазу. Серед найпоширеніших продуктів, пропонованих в аптечній мережі, виділимо сіль Мертвого моря. Також морська сіль в очищеному вигляді пропонується і в харчовій промисловості як йодована.
Звичайна кухонна сіль має слабкі антисептичні властивості. При відсотковий вміст даної речовини в діапазоні 10-15 відсотків можна запобігти появі гнильних бактерій. Саме для цих цілей хлорид натрію додають у вигляді консерванту до їжі, а також інших органічних масам: шурупів, клею, шкірі.
Зловживання сіллю
За інформацією Всесвітньої організації охорони здоров’я, надмірне споживання хлориду натрію призводить до суттєвого підвищення кров’яного тиску, в результаті чого нерідко розвиваються хвороби нирок і серця, шлунка, формується остеопороз.
Разом з іншими солями натрію хлорид натрію є причиною появи захворювань очей. Кухонна сіль затримує всередині організму рідину, що призводить до підвищення внутрішньоочного тиску, формування катаракти.
Замість висновку
Хлорид натрію, званий в повсякденному житті кухонною сіллю, є широко поширеним в природі неорганічним мінералом. Цей факт істотно спрощує його застосування в харчовій, хімічній промисловості. Немає необхідності витрачати часові та енергетичні ресурси на промислове отримання даної речовини, що позначається на його вартості. Для того щоб не допускати надлишку даного з’єднання в організмі, необхідно контролювати щоденне вживання солоних продуктів.
