Википедија

Kuhinjska so

Za drugu upotrebu, pogledajte stranicu Sol.

Kuhinjska so,[10] hemijski natrijum-hlorid (molekulska formula NaCl) je jedno od najrasprostranjenijih hemijskih jedinjenja u prirodi. Natrijum hlorid je bela kristalna supstanca, veoma dobro rastvorljiva u vodi, ipak sa malom maksimalnom koncentracijom. Natrijum hlorid spada u red najznačajnijih jedinjenja u hemijskoj industriji i izvor je slanosti morske vode. Molekul natrijum hlorida se sastoji od jednog atoma natrijuma i jednog atoma hlora. Molekulska masa kuhinjske soli je 58.4 u. Temperatura topljenja natrijum hlorida iznosi 801 °C, a temperatura ključanja 1465 °C.

Kuhinjska so

Natrijum hlorid kao mineral halit

Kristalna struktura sa natrijumom u purpurnoj i hlorom u zelenoj boji
Nazivi
IUPAC naziv
Natrijum hlorid
Drugi nazivi
  • obična so
  • halit
  • kamena so
  • slatina
  • stona so
  • regularna so
  • morska so
Identifikacija
3D model (Jmol)
Bajlštajn 3534976
ChEBI
ChemSpider
ECHA InfoCard 100.028.726
EC broj 231-598-3
Gmelin Referenca 13673
KEGG[1]
MeSH Sodium+chloride
RTECS VZ4725000
UNII
  • InChI=1S/ClH.Na/h1H;/q;+1/p-1 DaY
    Ključ: FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M DaY
  • InChI=1/ClH.Na/h1H;/q;+1/p-1
    Ključ: FAPWRFPIFSIZLT-REWHXWOFAE
  • [Na+].[Cl-]
Svojstva
NaCl
Molarna masa 58,443 g/mol[4]
Agregatno stanje Bezbojni kubni krisali[4]
Miris Bezukusna
Gustina 2,17 g/cm3[4]
Tačka topljenja 800,7 °C (1.473,3 °F; 1.073,8 K)[4]
Tačka ključanja 1.465 °C (2.669 °F; 1.738 K)[4]
360 g/L[4]
Rastvorljivost u amonijak 21,5 g/L
Rastvorljivost u metanol 14,9 g/L
Magnetna susceptibilnost −30,2·10−6 cm3/mol[5]
Indeks refrakcije (nD) 1,5441 (na 589 nm)[6]
Struktura[7]
Kristalna rešetka/struktura čeono centrirana kubna
(pogledajte tekst), cF8
Kristalografska grupa Fm3m, No. 225
a = 564.02 pm
Geometrija molekula Oktaedarska (Na+)
oktaedarska (Cl−)
Termohemija[8]
Specifični toplotni kapacitet, C 50,5 J/(K·mol)
72,10 J/(K·mol)
−411,120 kJ/mol
Farmakologija
A12CA01 (WHO) B05CB01, B05XA03, S01XA03
Opasnosti
NFPA 704
NFPA 704 four-colored diamondKod zapaljivosti 0: Neće goreti (npr. voda)Zdravstveni kod 0: Izlaganje pod stanjem vatre ne bi predstavljalo opasnost osim one običnog gorljivog materijala (npr. natrijum hlorid)Kod reaktivnosti 0: Normalno stabilan, čak i pod stanjem izloženosti vatri; nije reaktivan s vodom (npr. tečni azot)Special hazards (white): no code
0
0
0
Smrtonosna doza ili koncentracija (LD, LC):
3 g/kg (oralno, pacovi)[9]
Srodna jedinjenja
Drugi anjoni
 Natrijum fluorid
natrijum bromid
natrijum jodid
natrijum astid
Drugi katjoni
 litijum hlorid
kalijum hlorid
rubidijum hlorid
cezijum hlorid
francijum hlorid
Ukoliko nije drugačije napomenuto, podaci se odnose na standardno stanje materijala (na 25°C [77°F], 100 kPa).
DaY verifikuj (šta je DaYNeN ?)
Reference infokutije

Čovek često koristi kuhinjsku so u svojoj ishrani kao začin ili kao sredstvo koje utiče na kvalitet i brzinu pripremanja hrane. Natrijum hlorid je so koja je najodgovornija za slanost morske vode i vanćelijske tečnosti mnogih višećelijskih organizama. U svom jestivom obliku kuhinjske soli uobičajeno se koristi kao konzervans i začin za hranu. Velike količine natrijum hlorida koriste se u mnogim industrijskim procesima, a on je glavni izvor jedinjenja natrijuma i hlora, koja se koriste kao sirovine za dalje hemijske sinteze. Druga velika primena natrijum hlorida je za odleđivanje puteva pri niskotemperaturnim vremenskim prilikama.

Biološki značaj NaCl uredi

Kuhinjska so je glavni izvor jona Na+ i Cl- za ljude i životinje. Joni Na+ imaju ključnu ulogu u mnogim fiziološkim procesima od održanja stalnog krvnog pritiska do održanja delatnosti nervnog sistema. Zato je unošenje kuhinjske soli neophodno za život.

Dnevne potrebe za njom iznose oko 50 mg ali u današnjim uslovima unosi nekoliko puta više. Optimalna količina od 50 mg soli nalazi se u jednoj vekni običnog belog hleba.

Pretpostavlja se da prekomerna upotreba soli može da izazove pojavu nekih oboljenja.

Svojstva i rasprostranjenost uredi

 
Kristalna struktura natrijum hlorida
 
Kristali kuhinjske soli

So je dostupna u obliku prozirnih kristala dobro rastvornih u vodi, relativne molekulske mase 58,4 u. Privlačne sile među jonima u kristalnoj rešetki su jake, te zbog jake jonske veze između jona natrijuma i hlora, tačka topljenja je relativno visoka 801 °C, a tačka ključanja je 1465 °C.

U prirodi je so vrlo rasprostranjena i najraširenije je jedinjenje natrijuma, a njen najvažniji izvor je verovatno morska voda u kojoj je njen maseni udeo oko 2,8 - 3%. U Zemljinoj kori nalazi se u naslagama kao kamena so, halit, a u manjim količinama je ima u svakom tlu.

Čist natrijum hlorid je bezbojni jonski kristal slanog ukusa. On kristalizira u kubičnom sistemu. Gradivne jedinice kristalne strukture su natrijumovi i hloridni joni. Kristal je sastavljen od ravno centriranih struktura natrijumovih i hloridnih jona međusobno pomaknutih za polovinu dužine brida elementarne ćelije. Koordinacioni broj natrijumovog i hloridnog jona je šest. Za takav je koordinacioni broj najčešći oktaedarski prostorni raspored jona. Kuhinjska so se kristalizuje u bezbojne kocke, i ponekad u oktaedre.

Sniženje tačke smrzavanja zavisi od udela rastvorene materije u rastvoru; w(NaCl) 10% rastvor ima tačku topljenja od -7,4 °C, a 20%-ni rastvor NaCl -14,5 °C. Pri nižim temperatura (-10 °C) iz vodenih rastvora izlučuje se u obliku dihidrata (NaClx2H2O) koji pri 0,15 °C prelazi u bezvodnu so. Natrijum hlorid (upotrebljavan kao kuhinjska so), je često vlažan zbog prisustva magnezijum hlorida (MgCl) ili magnezijum sulfata (MgSO4), koji su higroskopni. Čist natrijum hlorid nije higroskopan. On se dobro rastvara u polarnim rastvaračima kao što su: voda, metanol, etanol i tečni amonijak; a apsolutna vrednost entalpije rastvaranja je jako mala. Pri rastvaranju se razgrađuje kristalna rešetka.

U 100g vode pri 50 °C može se rastvoriti 39g NaCl. Jedna litra morske vode sadrži 10,5 g natrijumovih hona i 19,0g hlornih jona. Entalpija rastvaranja natrijum hlorida je vrlo mala (4 kJ mol−1), što pokazuje da se rastvorljivost NaCl neće bitno promeniti povišenjem temperature, za razliku od nekih drugih soli. To je razlog što je maseni udeo natrijum hlorida u moru relativno stalan, oko 2,8% bez obzira na klimatske uslove;

NaCl(s) --> (H2O) Na+(aq) + Cl-(aq)

Iako je vodeni rastvor natrijum hlorida neutralan, on zbog aktivirajućeg delovanja hloridnih jona deluje korozivno (posebno ako sadrži kiseonik iz vazduha).

U litri morske vode ima 10,6g natrijumovih i 0,38g kalijumovih jona. Budući da je maseni udeo natrijuma i kalijuma u Zemljinoj kori gotovo jednak, velika se razlika njihovih koncentracija u morskoj vodi može se protumačiti time što biljke iz voda koje prodiru u tlo vežu pretežno kalijumove jone.

So je neophodna u ljudskoj i životinjskoj prehrani. U živom je organizmu važan odnos koncentracije (Na+) unutar i izvan ćelije (Na-K pumpa). Ako se ravnoteža tih jona poremeti, dolazi do poremećaja rada srca, metabolizma ugljenih hidrata, te podražljivosti i kontrakcije mišića. Natrijum hlorid je potreban i nekim biljkama koje rastu na obalama mora (halofite).

Proizvodnja uredi

Natrijum hlorid se može sintetisati po reakciji:

2 Na + 2 HCl → 2 NaCl + H2

Alternativno, može se izlučiti iz prirodnih izvora kao što su more, slana jezera, dubinske naslage slane vode, ili se kopa kao mineral. Kuhinjska so se dobija iz morske vode (velike količine se nalaze rastvorene u moru (prosečno je w(NaCl) = 2,7%), i iz velikih debelih naslaga kao kamena so, kao ostatak praistorijskih mora koja su se isušila u prošlim geološkim periodima.

Iz prirodnih se nalazišta dobija kopanjem i vađenjem iz rudnika kamene soli, crpljenjem, koncentrisanjem i uparavanjem slane vode iz podzemnih naslaga i uparavanjem morske vode u plitkim bazenima.

Iz prirodnih nalazišta natrijum hlorid se dobija na tri načina:

  • Rudarskim kopanjem dobivaju se blokovi soli koji se rastvaraju za industrijske potrebe, ili se drobe i melju za prehranu. Takva kamena so obično je vrlo čista i sadrži samo tragove magnezijuma.
  • Naslage kamene soli rastvaraju se u vodi do zasićenja. Slana voda se crpi i uparava. So kristalizuje u obliku vrlo sitnih kristala (varena sol). Na taj način dobija se so u Tuzli u Bosni i Hercegovini. Ova so je poprilično čista, ali ipak sadrži više nečistoća (posebno magnezijuma) od kamene soli.
  • Uparavanjem morske vode (Nin, Pag, Ston). Kako je morska voda bogata natrijum hloridom, so se dobiva i uparavanjem (u toplim krajevima) ili smrzavanjem (u hladnim krajevima) morske vode u plitkim bazenima.

Morska so je najmanje čista i sadrži prilično magnezijuma (w(MgO) = 0,5 do 1,2%). Količina magnezijuma u morskoj soli zavisi od načina kristalizacije. Ako se kristalizuje iz manje koncentrovanih rastvora (26°Be ~ 1,219g cm−3), so sadrži vrlo malo magnezijuma. Osim toga je važno da li se so skuplja svakoga dana (Piran) ili jednom godišnje (Ulcinj). Kod svakodnevne berbe sadržaj magnezijumovih jedinjenja u natrijum hloridu je maksimalan (w(MgO) = 1,5%). Takva so je gorka i vrlo higroskopna. Velike količine soli troše se za ljudsku i stočnu hranu. Za ljudsku hranu obično je potrebno so prethodno jodirati.

Upotrebe uredi

Pored poznate domaće upotrebe soli, dominantnije primene od oko 250 megatona godišnje (prema podacima iz 2008) uključuju hemikalije i sredstva za odleđivanje.[11]

Hemijska produkcija uredi

So se koristi direktno ili indirektno u proizvodnji mnogih hemikalija, što konzumira većinu svetske proizvodnje.[12]

Hloralkalna industrija uredi

Vidi još: Hloralkalni proces

So je polazna osnova za hloralkalni proces, industrijski proces za proizvodnju hlora i natrijum hidroksida, prema hemijskoj jednačini

2 NaCl + 2 H2O → Cl2 + H2 + 2 NaOH

Ova elektroliza se vrši ili u živinoj ćeliji, ćeliji s dijafragmom ili membranskoj ćeliji. Svaka od njih koristi drugačiju metodu za odvajanje hlora od natrijum hidroksida. Ostale tehnologije su u razvoju zbog velike potrošnje energije pri elektrolizi, pri čemu mala poboljšanja efikasnosti mogu imati velike ekonomske povraćaje. Neke primene hlora uključuju PVC, dezinfekciona sredstva i rastvarače. Natrijum hidroksid je sirovina u industriji papira, sapuna i aluminijuma.

Standard uredi

Natrijum-hlorid ima međunarodni standard koji je kreirala organizacija ASTM. Standard je imenovan ASTM E534-13 i obuhvata standardne postupke ispitivanja za hemijsku analizu natrijum hlorida. Navedene metode pružaju postupke za analizu natrijum hlorida kako bi se utvrdilo da li je pogodan za njegovu nameravanu upotrebu i primenu.

Omekšavanje vode uredi

Tvrda voda sadrži jone kalcijuma i magnezijuma koji ometaju dejstvo sapuna i doprinose nakupljanju kamenca ili filma alkalnih naslaga minerala u domaćinstvu i industrijskoj opremi i cevima. Komercijalne i stambene jedinice za omekšavanje vode koriste jonoizmenjivačke smole za uklanjanje štetnih jona koji uzrokuju tvrdoću. Ove smole se stvaraju i regenerišu korišćenjem natrijum hlorida.[11][12]

Drumska so uredi

 
Fazni dijagram smeše voda–NaCl

Druga velika primena soli je za uklanjanje leda i sprečavanje zaleđivanja puteva, pomoću posuda za so, kao koristeći vozila zimskih službi. U iščekivanju snježnih padavina, putevi su optimalno pripremaju slanom vodom (koncentrovani rastvor soli u vodi), čime se sprečava vezivanje snežnog leda za put. Ovaj postupak sprečava veliku upotrebu soli nakon snežnih padavina. Za odleđivanje se koriste smeše rastvora soli i soli, katkad sa dodatnim sredstvima kao što su kalcijum hlorid i/ili magnezijum hlorid. Upotreba soli ili rastvora soli postaje neefikasna ispod −10 °C (14 °F).

 
Gomile drumske soli za upotrebu zimi

So za uklanjanje leda u Velikoj Britaniji uglavnom dolazi iz jednog rudnika u Vinsfordu u Češiru. Pre distribucije ona se meša sa <100 ppm natrijum ferocijanida kao sredstva protiv zgrudnjavanja, što omogućava kamenoj soli da slobodno teče iz nosača za mrvljenje uprkos tome što je bila skladištena pre upotrebe. Poslednjih godina ovaj aditiv se primenjuje i u kuhinjskoj soli. Ostali aditivi su korišćeni u drumskoj soli za smanjenje ukupnih troškova. Na primer, u SAD nusproizvod ugljeno hidratnog rastvora od prerade šećerne repe je mešan sa kamenom soli, jer je utvrđeno da prianja za drumske površine oko 40% bolje od same rastresite kamene soli. Pošto se duže zadržavao na putu, tretman se nije morao ponavljati nekoliko puta, štedeći vreme i novac.[12]

U tehničkom pogledu fizičke hemije, najmanja tačka smrzavanja smeše vode-soli je −21,12 °C (−6,02 °F) za 23,31 tež.% soli. Zamrzavanje u blizini ove koncentracije je međutim tako sporo da se eutektička tačka od −22,4 °C (−8,3 °F) može dostići sa oko 25 tež.% soli.[13]

Uticaji na životnu sredinu uredi

Drumska so završava u slatkovodnim masama i može naštetiti vodenim biljkama i životinjama narušavajući njihovu sposobnost osmoregulacije.[14] Sveprisutnost soli predstavlja problem kod bilo koje obalske pokrovne primene, jer zarobljene soli uzrokuju velike probleme u adheziji. Pomorske vlasti i graditelji brodova prate koncentraciju soli na površinama tokom izgradnje. Maksimalne koncentracije soli na površinama zavise od organa vlasti i tipa primene. IMO regulacija se uglavnom koristi i postavlja nivo soli na maksimalno 50 mg/m2 rastvorljivih soli merenih kao natrijum hlorid. Ova merenja se vrše Breslovim testom. Salinizacija (povećavanje saliniteta, ili sindrom salinizacije sveže vode) i naknadno povećano ispiranje metala, trajni su problem širom severnoameričkih i evropskih slatkovodnih ruta.[15]

Pri odleđivanju autoputeva, so je bila povezana sa korozijom mostovskih površina, motornih vozila, armaturnih šipki i žica, i nezaštićenih čeličnih konstrukcija koje se koriste u izgradnji puteva. Površinsko oticanje, prskanje vozila i delovanje nanosa vetra takođe utiču na tlo, vegetaciju duž puteva i lokalne površinske i podzemne vode. Iako su pronađeni dokazi o opterećenju okoline tokom vršne upotrebe soli, prolećne kiše i odmrzavanja obično razblažuju koncentracije natrijuma u području gde je so primenjena.[12] Jedna studija iz 2009. godine utvrdila je da se oko 70% drumske soli koja se primenjuje u metro području Mineapolis-Sent Pol zadržava na lokalnom slivu.[16]

Zamene uredi

Neke agencije umesto cestovne soli su pokušale primenu pivskog otpada, melase i soka od cvekle.[17] Avio-kompanije koriste više glikola i šećera, nego rastvora na bazi soli za odleđivanje.[18]

Vidi još uredi

Reference uredi

  1. ^ Joanne Wixon; Douglas Kell (2000). „Website Review: The Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes — KEGG”. Yeast. 17 (1): 48—55. doi:10.1002/(SICI)1097-0061(200004)17:1<48::AID-YEA2>3.0.CO;2-H. 
  2. ^ Li Q, Cheng T, Wang Y, Bryant SH (2010). „PubChem as a public resource for drug discovery.”. Drug Discov Today. 15 (23-24): 1052—7. PMID 20970519. doi:10.1016/j.drudis.2010.10.003.  uredi
  3. ^ Evan E. Bolton; Yanli Wang; Paul A. Thiessen; Stephen H. Bryant (2008). „Chapter 12 PubChem: Integrated Platform of Small Molecules and Biological Activities”. Annual Reports in Computational Chemistry. 4: 217—241. doi:10.1016/S1574-1400(08)00012-1. 
  4. ^ a b v g d đ Haynes, 4.89
  5. ^ Haynes, 4.135
  6. ^ Haynes, 10.241
  7. ^ Haynes, 4.148
  8. ^ Haynes, 5.8
  9. ^ Sodium chloride. nlm.nih.gov.
  10. ^ Wells, John C. (2008), Longman Pronunciation Dictionary (3rd izd.), Longman, str. 143 and 755, ISBN 9781405881180 
  11. ^ a b Westphal, Gisbert; Kristen, Gerhard; Wegener, Wilhelm; Ambatiello, Peter; Geyer, Helmut; Epron, Bernard; Bonal, Christian; Steinhauser, Georg; Götzfried, Franz (2010). „Sodium Chloride”. Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Weinheim: Wiley-VCH Verlag. ISBN 978-3527306732. doi:10.1002/14356007.a24_317.pub4. 
  12. ^ a b v g Kostick, Dennis S. (October 2010) "Salt" in U.S. Geological Survey, 2008 Minerals Yearbook
  13. ^ Elvers, B. et al. (ed.) (1991) Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 5th ed. Vol. A24, Wiley. ISBN 978-3-527-20124-2. str. 319.
  14. ^ Rastogi, Nina (16 February 2010) Does road salt harm the environment? slate.com.
  15. ^ „Saltier waterways are creating dangerous 'chemical cocktails'”. phys.org. 
  16. ^ „Most Road Salt Is Making It into Lakes And Rivers”. www.sciencedaily.com. University of Minnesota. 20. 2. 2009. Pristupljeno 27. 9. 2015. 
  17. ^ „Turning to beet juice and beer to address road salt danger”. phys.org. 
  18. ^ „EASA Cautions on Organic Salt Deicing Fluid”. MRO Network. 9. 12. 2016. 

Literatura uredi

Spoljašnje veze uredi

 
Kuhinjska so na Vikimedijinoj ostavi.
Preuzeto iz „https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=Кухињска_со&oldid=27549826”