塩化ナトリウム（NACL）：構造、特性、用途 - 化学

塩化ナトリウム、共通塩または食卓塩としても知られているが、アルカリ金属のナトリウム及び塩素ハロゲンのバイナリ無機塩です。それは食用塩の最大の成分であり、そのミネラル形態は岩塩として知られています。その分子式はNaClであり、それは、そのイオン（ナトリウムの化学量論比を説明⁺のCl ^-）としない離散分子のことを（NaCl）で

塩化ナトリウムは、水と激しく反応する銀白色の金属であるナトリウムと、有毒で腐食性があり淡い緑色のガスである塩素との組み合わせによって形成される白い結晶性固体です。

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上の画像は、NaCl結晶の一部を示しています。NaとCl _2のような危険な2つの元素から、食用塩が形成される可能性があるのはなぜですか？まず、その形成の化学方程式は次のとおりです。

2Na（s）+ Cl ₂（g）=> 2NaCl（s）

答えは、NaClの結合の性質にあります。イオンである、のNaの性質⁺およびClは^-それらの中性原子のものから斜めに異なっています。

ナトリウムは重要な要素ですが、そのイオン形態です。Na ^+は、約140ミリ当量/ Lの濃度の主要細胞外カチオンであり、そして一緒に付随するアニオン、Clで^-とHCO ₃^-（重炭酸ナトリウム）、浸透圧の値および細胞外容積のための主要な原因であります。

さらに、Na ⁺は、神経軸索における神経インパルスの生成と伝導、および筋収縮の開始を担っています。

NaClは、細菌を殺し、腐敗を防ぐ能力があるため、古くから食品の風味付けや肉の保存に使用されてきました。

水酸化ナトリウム（NaOH）と分子状塩素（Cl ₂）の生成にも必要であり、加水分解下でNaClを水と反応させます。

2H ₂ O（l）+ 2 NaCl（s）=> 2NaOH（aq）+ Cl ₂（g）+ H ₂（g）

H ₂（g）とNaOH がカソードに蓄積します（-）。一方、Cl ₂（g）はアノード（+ ）に蓄積します。水酸化ナトリウムは、石鹸の製造に使用され、PVCプラスチックの製造には塩素が使用されます。

塩化ナトリウムの構造

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上の画像では、塩化ナトリウムのコンパクトな立方体構造が示されています。多量緑色球はCLに相当^-アニオンを、ナ白ものつつ^+のカチオン。NaCl結晶が、静電相互作用によって1：1の比率で配置されたイオンのネットワークで構成されていることに注意してください。

画像にはバーが表示されていますが、結合は共有結合ではなくイオン結合です。棒の使用は、イオンの周りの配位のジオメトリを示すときに役立ちます。例えば、塩化ナトリウムの場合にそれぞれのNa ^+は 6 CLにより囲まれている^-（白色の八面体）、及びそれぞれのCl ^- 6のNa ⁺（緑色の八面体）。

したがって、各イオンを取り囲むネイバーの数を示す数値（6,6）を持っています。右の数字をNaの近隣示し^+を、間に左に一つのClのもの^-。

他の表現は、6つの間の間隙から結果構造における八面体空隙を強調表示するバーの使用、省略充填のCl ^-アニオン（又はNa ^+のカチオン）。この配置は、他のモノ（MX）または多原子無機塩で観察され、宝石塩と呼ばれます。

単位格子

岩塩の単位胞は立方体ですが、上の画像ではどの立方体がそれを正確に表していますか？正八面体が答えを出します。両方とも、4つの小さな立方体で構成されるセル全体をカバーしています。

これらの立方体は、頂点、エッジ、面にイオンの一部を持っています。よく見ると、Na ⁺イオンが中央に1つ、端に12個あります。エッジ上のイオンは、4つのキューブで共有できます。したがって、4つのNa ⁺イオンがあります（12×1/4 + 1 = 4）。

Clため^-イオン、8個の頂点と辺で6に配置されています。イオンは、8つの他のキューブと、6との端部で頂点を共有空間に配置されるように、我々は4 Clで持っ^-イオン（8×1/8 + 6×1/2 = 4）。

次のように、上記の結果は解釈される：塩化ナトリウム単位セルの4つのNaあり⁺カチオン四個のCl ^-アニオン。化学式（1ナトリウムと一致する割合⁺それぞれのClため^-）。

プロパティ

分子式

NaCl。

分子量

58.44 g / mol。

身体的特徴

結晶性の固体。

色

透明な無色の結晶または白色の結晶性粉末。

味

塩辛い。

沸点

760 mmHgで2,575°F。

1,465°C

融点

1,474°F（800.7°C）。

沸点と融点の両方は、結晶格子エネルギーを克服するために必要な熱を反映しています。したがって、これらの測定はNaClのイオン特性を確認します。

水溶性

68ºFで100 mg / ml以上。

25°Cで36.0 g / 100 ml

それは実際には環境からの湿気を保持する吸湿性の塩です。

有機溶剤への溶解性

25°Cで0.065 g / 100 mLのエタノール; 25°Cで10g / 100gのグリセロール; 2.15 g / 100 mLの液体アンモニア、40°C; 25°Cで1.4 g / 100 mLのメタノール; 25°Cで7.15 g / 100のエチレングリコール、25°Cで5.21 g / 100 gのギ酸

密度

77°Cで2.165 g / cm ³

蒸気圧

1,589ºFで1 mmHg。

安定

推奨保管条件下で安定しています。

分解

高温に加熱すると分解し、塩酸と酸化二ナトリウムの蒸気を放出します。

粘度

飽和溶液の粘度1.93 mPa-s。

腐食

多くの金属に対して腐食性があります。

pH

水溶液で6.7〜7.3。

用途

食べ物で

-塩化ナトリウムは、食品の味を改善し、保存するために古くから使用されてきました。肉の塩漬けは、タンパク質の分解を遅らせるため、細菌の作用からそれを守る方法です。

-一方で、塩は肉の周囲の浸透圧を高め、バクテリアの水の浸透による吸収を引き起こし、それらを排除します。

産業用

食品業界

-食品業界では、塩はフレーバーエンハンサー、発酵制御添加剤、テクスチャー制御剤、発色剤として使用されています。たとえば、ベーコン、ハム、その他の肉製品の色を引き立たせるために塩が追加されます。

-塩はソーセージの製造におけるバインダーとして機能します。それは肉、脂肪および湿気で構成されるバインダーゲルの形成に貢献します。

-製パン用の小麦粉の加工では、パン生地の膨らみの速度を制御するために、焼くときに塩が追加されます。また、グルテンの強化やフレーバーエンハンサー、焼き菓子のフィリングにも使用されます。

-朝食用シリアル、混合または調理済みの小麦粉、ポテトチップス、ドッグフードおよびキャットフードなどの製造に使用されます。

化学合成

-塩化ナトリウムは、水酸化ナトリウムと塩素の生産の原料として使用され、その結果、多くの化学産業で有用です。

-塩は、アルミニウム、銅、鋼、バナジウムなどのさまざまな金属の処理に使用されます。また、酸素系漂白剤である二酸化塩素の合成に使用される塩素酸ナトリウムの製造にも使用されます。二酸化塩素は他の漂白剤より環境への害が少ないです。

皮革産業では

-塩は、皮膚内部の細菌の作用を阻害するだけでなく、水分補給を助けるために使用されます。

繊維産業では

-塩は織物の染色の媒染剤として使用されます。塩水リンスとして使用して、有機汚染物質を除去し、生地の表面に正の電荷を発生させて、負に帯電した染料を結合させます。

石油業界では

-石油とガスの探査では、塩は掘削油の重要な成分です。これは、掘削液の凝集と密度を高めるために使用されます。これにより、坑井内の高いガス圧に打ち勝つことができます。さらに、塩は掘削液の飽和を維持します。

-塩は、道路が建設されている土壌を圧縮するのに役立ちます。湿度の変化や自動車の通行によって下層土に生じる変位を低減します。

家の中に

塩は、表面、鍋、フライパンなどをこすることで使用されてきました。カビ防止や染み抜き剤としても。また、シャンプーや歯磨き粉の多くのブランドで使用されています。

その他の用途

道路に

・降雪を見越して、路面を塩水で覆い、路面への氷結を防ぎます。解凍には塩水と塩の混合液を使用し、塩化マグネシウムや塩化カルシウムなど他の化学成分を加えることもあります。塩とブラインの使用は、-10℃未満の温度では効果的ではありません。

塩を追加すると、溶液の合同特性である極低温点が低下し、特定の方法で氷の形成が妨げられます。

-塩分は吸湿性があるため、安価な乾燥剤として使用されています。

水の軟化に使用される樹脂

硬水には、石鹸の作用を妨げ、さまざまな機器やパイプにアルカリ性物質が堆積する原因となるカルシウムおよびマグネシウムイオンが含まれています。水の軟化では、イオン交換樹脂が使用されます。塩は樹脂の調製と再生に使用されます。

消火器で

塩化ナトリウムは、マグネシウム、カリウム、ナトリウム、NK合金などの可燃性金属が存在する消火器で消火器に使用されます。

塩はヒートシンクとして機能し、火への酸素のアクセスを制限するクラストを形成します。

メガネで

塩化ナトリウム結晶は、窓やプリズムなどの光学部品、特に赤外光に使用されます。しかし、塩は非常に吸湿性があるため、レンズを覆う一種の霜が生成されます。このため、塩化ナトリウムレンズはセレン化亜鉛（ZnSe）レンズに置き換えられています。

治療用途

体内の塩分の不足を補う

-Na ^+の体の枯渇がある場合、細胞外浸透圧、神経伝導および筋肉収縮を維持するために交換する必要があります。

-NaClは、高温にさらされている間の過度の発汗に起因するナトリウムと塩素の欠乏の治療と予防に使用されます。また、過度の利尿や生理食塩水の過剰摂取制限にも使用されます。

-045％NaCl溶液の非経口供給は、高浸透圧性糖尿病の管理に使用されます。水分補給機能を果たし、腎機能の状態を評価します。

-NaCl濃度が0.9％w / vを超える高張液の注射

-これらは、Na ^+の深刻な枯渇があり、必須イオンの回復である場合に使用されます。この低ナトリウム血症は、遊離電解質または濃度のNa ⁺による治療の結果である可能性があります。

低ナトリウム血症は、不十分な腎機能によって制御されていない過剰な水分摂取によっても引き起こされる可能性があります。

型破りな治療と用途

-NaCl吸入溶液は、噴霧プロセス中に使用される薬物を希釈するために使用されます。また、気管洗浄や灌漑にも使用されます。鼻腔用スプレーでは0.9％生理食塩水が使用されます。

-20％NaCl溶液が羊水内経腹腔設置に使用されるため、妊娠後期の妊娠中絶が遅くなります。

・塩化ナトリウムは局所防腐剤として使用できます。その浸透容量のおかげで、それは非浄化状態のウイルスとバクテリアの広い範囲を脱水することができます。したがって、それは傷を消毒するための痛みを伴う防腐剤として使用されます。

毒性

摂取

摂取量が多く、長期間にわたっている場合にのみ、健康に悪影響を及ぼします。これらの状況下では、高ナトリウム血症が発生し、その結果、細胞外容量が増加し、動脈性高血圧症を引き起こします。

刺激と物理的接触

吸入量が非常に多い場合にのみ、有毒な影響があります。皮膚に過度に触れると、皮膚が乾燥することがあります。最後に、それは目との接触に瞬間的な刺激を引き起こします。

参考文献

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塩化ナトリウム（NACL）：構造、特性、用途 - 化学 - 2025