โซเดียมคลอไรด์ (NACL): โครงสร้างคุณสมบัติการใช้งาน - เคมี - 2026

โซเดียมคลอไรด์ยังเป็นที่รู้จักทั่วไปหรือเกลือเกลือเป็นเกลืออนินทรีไบนารีของโซเดียมโลหะอัลคาไลและคลอรีนฮาโลเจน เป็นส่วนประกอบที่ใหญ่ที่สุดของเกลือที่บริโภคได้และรูปแบบของแร่เรียกว่าเฮไลท์ สูตรโมเลกุลของมันคือ NaCl และอธิบายถึงสัดส่วนสโตอิชิโอเมตริกของไอออน (Na ⁺ Cl ^- ) ไม่ใช่ของโมเลกุลแยก (Na-Cl)

โซเดียมคลอไรด์เป็นของแข็งผลึกสีขาวที่เกิดจากการรวมกันของโซเดียมซึ่งเป็นโลหะสีเงินสีขาวซึ่งทำปฏิกิริยากับน้ำอย่างรุนแรงและคลอรีนซึ่งเป็นก๊าซที่มีพิษมีฤทธิ์กัดกร่อนและมีสีเขียวซีด

ที่มา: Pixabay

ภาพด้านบนแสดงส่วนของผลึก NaCl เป็นไปได้อย่างไรที่จากสององค์ประกอบที่เป็นอันตรายเช่น Na และ Cl ₂จะเกิดเกลือที่กินได้? ประการแรกสมการทางเคมีสำหรับการสร้างคือ:

2Na (s) + Cl ₂ (g) => 2NaCl (s)

คำตอบอยู่ในลักษณะของพันธะใน NaCl เป็นไอออนิกคุณสมบัติของนา⁺และ Cl ^-มีเส้นทแยงมุมแตกต่างจากของอะตอมที่เป็นกลางของพวกเขา

โซเดียมเป็นองค์ประกอบสำคัญ แต่อยู่ในรูปไอออนิก Na ⁺เป็นไอออนบวกนอกเซลล์หลักที่มีความเข้มข้นประมาณ 140 mEq / l และร่วมกับแอนไอออนที่มาพร้อมกับ Cl ^-และ HCO ₃ ^- (ไบคาร์บอเนต) เป็นตัวกำหนดค่าออสโมลาริตีและปริมาตรนอกเซลล์ .

นอกจากนี้ Na ⁺ยังรับผิดชอบในการสร้างและการนำกระแสประสาทในแอกซอนของเซลล์ประสาทเช่นเดียวกับการเริ่มหดตัวของกล้ามเนื้อ

NaCl ถูกใช้มาตั้งแต่สมัยโบราณเพื่อปรุงรสอาหารและรักษาเนื้อสัตว์เนื่องจากสามารถฆ่าเชื้อแบคทีเรียและป้องกันการเน่าเสีย

นอกจากนี้ยังจำเป็นสำหรับการผลิตโซเดียมไฮดรอกไซด์ (NaOH) และคลอรีนโมเลกุล (Cl ₂ ) ซึ่งทำปฏิกิริยา NaCl กับน้ำภายใต้การย่อยสลาย:

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

H ₂ (g) และ NaOH สะสมที่แคโทด (-) ในขณะเดียวกัน Cl ₂ (g) จะสะสมที่ขั้วบวก (+ ) โซเดียมไฮดรอกไซด์ใช้ในการผลิตสบู่และคลอรีนในการผลิตพลาสติกพีวีซี

โครงสร้างของโซเดียมคลอไรด์

ที่มา: โดย Solid State จาก Wikimedia Commons

ในภาพบนจะแสดงโครงสร้างลูกบาศก์ขนาดกะทัดรัดของโซเดียมคลอไรด์ ทรงกลมสีเขียวขนาดใหญ่สอดคล้องกับ Cl ^-แอนไอออนในขณะที่คนสีขาวเพื่อนา⁺ไพเพอร์ สังเกตว่าคริสตัล NaCl ประกอบด้วยเครือข่ายของไอออนที่จัดเรียงโดยปฏิกิริยาไฟฟ้าสถิตในอัตราส่วน 1: 1 อย่างไร

แม้ว่าจะแสดงแท่งในภาพ แต่พันธะไม่ใช่โควาเลนต์ แต่เป็นไอออนิก การใช้แท่งจะมีประโยชน์เมื่อแสดงเรขาคณิตประสานรอบไอออน ตัวอย่างเช่นในกรณีของ NaCl แต่ละ Na ⁺ล้อมรอบด้วย Cl ^-หกตัว^- (รูปแปดหน้าสีขาว) และ Cl แต่ละอัน^-เท่ากับหก Na ⁺ (รูปแปดเหลี่ยมที่มีสีเขียว)

ดังนั้นจึงมีการประสานงาน (6,6) ซึ่งตัวเลขระบุจำนวนเพื่อนบ้านที่ล้อมรอบไอออนแต่ละอัน ตัวเลขทางด้านขวาบ่งชี้เพื่อนบ้านของนา⁺ในขณะที่หนึ่งในด้านซ้ายของผู้ Cl -

การแสดงอื่น ๆ จะละเว้นการใช้แท่งเพื่อเน้นช่องว่างรูปแปดด้านในโครงสร้างซึ่งเป็นผลมาจากช่องว่างคั่นระหว่างหน้าระหว่าง Cl ^-แอนไอออน(หรือ Na ⁺ cations ) หกช่อง การจัดเรียงนี้พบได้ในเกลืออนินทรีย์โมโน (MX) หรือ polyatomic อื่น ๆ และเรียกว่าเกลืออัญมณี

เซลล์หน่วย

เซลล์ของเกลือสินเธาว์เป็นลูกบาศก์ แต่ลูกบาศก์ใดเป็นตัวแทนของภาพด้านบน? รูปแปดเหลี่ยมให้คำตอบ ทั้งสองครอบคลุมเซลล์ทั้งหมดที่ประกอบด้วยก้อนเล็ก ๆ สี่ก้อน

ก้อนเหล่านี้มีบางส่วนของไอออนที่จุดยอดขอบและใบหน้า เมื่อมองอย่างใกล้ชิดจะพบว่า Na ⁺ ion หนึ่งตัวอยู่ตรงกลางและสิบสองตัวที่ขอบ ไอออนบนขอบแบ่งได้สี่ก้อน ดังนั้นจึงมี 4 Na ⁺ไอออน(12 × 1/4 + 1 = 4)

สำหรับ Cl ^-ไอออนแปดจะอยู่ที่จุดยอดและหกที่ขอบ เนื่องจากไอออนที่วางอยู่ที่จุดยอดแบ่งพื้นที่กับลูกบาศก์อื่น ๆ อีกแปดก้อนและที่ขอบหกเรามี Cl ^-ไอออน 4 ตัว(8 × 1/8 + 6 × 1/2 = 4)

ผลดังกล่าวข้างต้นถูกตีความว่าเป็นดังนี้ในหน่วยเซลล์โซเดียมคลอไรด์มีอยู่สี่นา⁺ไพเพอร์และสี่ Cl ^-แอนไอออน; สัดส่วนที่สอดคล้องกับสูตรเคมี (หนึ่ง Na ⁺สำหรับแต่ละ Cl ^- )

คุณสมบัติ

สูตรโมเลกุล

โซเดียมคลอไรด์

น้ำหนักโมเลกุล

58.44 ก. / โมล.

รายละเอียดทางกายภาพ

ของแข็งที่เป็นผลึก

สี

ผลึกใสไม่มีสีหรือผงผลึกสีขาว

ลิ้มรส

เค็ม.

จุดเดือด

2,575 ° F ที่ 760 mmHg.

1,465 องศาเซลเซียส

จุดหลอมเหลว

1,474 ° F (800.7 ° C)

ทั้งจุดเดือดและจุดหลอมเหลวสะท้อนให้เห็นถึงความร้อนที่จำเป็นในการเอาชนะพลังงานตาข่ายผลึก ดังนั้นการวัดเหล่านี้จึงยืนยันลักษณะไอออนิกของ NaCl

ความสามารถในการละลายน้ำ

มากกว่าหรือเท่ากับ 100 มก. / มล. ที่68ºF

36.0 g / 100 ml ที่ 25 ° C

ความจริงแล้วเป็นเกลือดูดความชื้นซึ่งกักเก็บความชื้นจากสิ่งแวดล้อม

การละลายในตัวทำละลายอินทรีย์

0.065 g / 100 mL ของเอทานอลที่ 25 ° C; กลีเซอรอล 10 g / 100 g ที่ 25 ° C; 2.15 g / 100 mL ของแอมโมเนียเหลวที่ 40 ° C; 1.4 g / 100 mL ของเมทานอลที่ 25 ° C; 7.15 กรัม / 100 ของเอทิลีนไกลคอลที่ 25 ° C และกรดฟอร์มิก 5.21 กรัม / 100 กรัมที่ 25 ° C

ความหนาแน่น

2.165 g / cm ³ที่ 77 ° C

ความดันไอ

1 mmHg ที่1,589ºF.

ความมั่นคง

มีความเสถียรภายใต้สภาวะการจัดเก็บที่แนะนำ

การจำแนก

เมื่อได้รับความร้อนสูงจะสลายตัวปล่อยกรดไฮโดรคลอริกและไอระเหยของไดโซเดียมออกไซด์

ความเหนียว

ความหนืดของสารละลายอิ่มตัว 1.93 mPa-s

การกร่อน

มีฤทธิ์กัดกร่อนโลหะหลายชนิด

พีเอช

6.7 ถึง 7.3 ในสารละลายที่เป็นน้ำ

การประยุกต์ใช้งาน

ในอาหาร

- โซเดียมคลอไรด์ถูกใช้มาตั้งแต่สมัยโบราณเพื่อปรับปรุงรสชาติของอาหารและเพื่อรักษามัน การหมักเนื้อสัตว์เป็นวิธีการถนอมอาหารจากการกระทำของแบคทีเรียเนื่องจากจะช่วยชะลอการสลายตัวของโปรตีน

- ในทางกลับกันเกลือจะเพิ่มออสโมลาริตีรอบ ๆ เนื้อซึ่งทำให้เกิดการดูดซึมโดยการออสโมซิสของน้ำของแบคทีเรียทำให้เกิดการกำจัดออกไป

ใช้ในอุตสาหกรรม

อุตสาหกรรมอาหาร

- ในอุตสาหกรรมอาหารเกลือถูกใช้เป็นสารเพิ่มรสชาติสารควบคุมการหมักสารควบคุมเนื้อสัมผัสและผู้พัฒนาสี ตัวอย่างเช่นเกลือจะถูกเพิ่มเพื่อดึงสีในเบคอนแฮมและผลิตภัณฑ์จากเนื้อสัตว์อื่น ๆ

- เกลือทำหน้าที่เป็นตัวประสานในการผลิตไส้กรอก มีส่วนช่วยในการสร้างสารยึดเกาะที่ประกอบด้วยเนื้อสัตว์ไขมันและความชื้น

- ในการแปรรูปแป้งสำหรับทำขนมปังจะมีการเติมเกลือระหว่างการอบเพื่อควบคุมอัตราการขึ้นฟูของแป้งขนมปัง นอกจากนี้ยังใช้เพื่อเสริมสร้างกลูเตนและเป็นสารเพิ่มรสชาติเช่นเดียวกับไส้ในขนมอบ

- ใช้ในการผลิตซีเรียลอาหารเช้าแป้งผสมหรือเตรียมมันฝรั่งทอดอาหารสุนัขและแมวเป็นต้น

การสังเคราะห์ทางเคมี

- โซเดียมคลอไรด์ใช้เป็นวัตถุดิบในการผลิตโซเดียมไฮดรอกไซด์และคลอรีนซึ่งมีประโยชน์ในอุตสาหกรรมเคมีหลายประเภท

- เกลือใช้ในการแปรรูปโลหะหลายชนิดเช่นอลูมิเนียมทองแดงเหล็กและวาเนเดียม นอกจากนี้ยังใช้ในการทำโซเดียมคลอเรตซึ่งต่อมาถูกใช้ในการสังเคราะห์คลอรีนไดออกไซด์ซึ่งเป็นสารฟอกขาวที่ใช้ออกซิเจน คลอรีนไดออกไซด์เป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมน้อยกว่าสารฟอกขาวอื่น ๆ

ในอุตสาหกรรมเครื่องหนัง

- เกลือถูกใช้เพื่อยับยั้งการกระทำของแบคทีเรียภายในผิวหนังรวมทั้งช่วยในการคืนสภาพ

ในอุตสาหกรรมสิ่งทอ

- เกลือใช้เป็นสารช่วยในการย้อมผ้า ใช้เป็นน้ำเกลือล้างเพื่อขจัดสารปนเปื้อนอินทรีย์และสร้างประจุบวกบนพื้นผิวของผ้าซึ่งทำให้สีย้อมที่มีประจุลบจับตัวกันได้

ในอุตสาหกรรมน้ำมัน

- ในการสำรวจน้ำมันและก๊าซเกลือเป็นส่วนประกอบสำคัญของของเหลวที่ขุดเจาะได้ดี ใช้ในการตกตะกอนและเพิ่มความหนาแน่นของของเหลวที่ขุดเจาะซึ่งจะช่วยให้สามารถเอาชนะแรงกดดันของก๊าซที่สูงในหลุมที่จะไปถึงได้ นอกจากนี้เกลือยังรักษาความอิ่มตัวของของเหลวที่ขุดเจาะ

- เกลือช่วยบดอัดดินที่สร้างถนน ลดการกระจัดที่เกิดในดินใต้ด้วยการเปลี่ยนแปลงของความชื้นและการจราจรในรถยนต์

ในบ้าน

เกลือถูกนำมาใช้โดยการถูทำความสะอาดพื้นผิวหม้อและกระทะ นอกจากนี้ในการป้องกันเชื้อราและเป็นสารขจัดคราบ นอกจากนี้ยังใช้ในแชมพูและยาสีฟันหลายยี่ห้อ

การใช้งานอื่น ๆ

บนถนน

- ในการคาดการณ์ว่าจะมีหิมะตกถนนจะถูกปกคลุมไปด้วยน้ำเกลือซึ่งจะป้องกันไม่ให้น้ำแข็งเกาะกับพื้นผิวถนน สำหรับการละลายจะใช้ส่วนผสมของน้ำเกลือและเกลือและบางครั้งก็มีการเติมส่วนประกอบทางเคมีอื่น ๆ เช่นแมกนีเซียมหรือแคลเซียมคลอไรด์ การใช้เกลือและน้ำเกลือไม่ได้ผลที่อุณหภูมิต่ำกว่า -10 ºC

การเพิ่มเกลือจะทำให้จุดการแช่แข็งลดลงซึ่งเป็นสมบัติเชิงเปรียบเทียบของสารละลายจึงขัดขวางการก่อตัวของน้ำแข็งในลักษณะหนึ่ง

- เนื่องจากสภาพการดูดความชื้นจึงใช้เกลือเป็นสารดูดความชื้นราคาถูก

ในเรซินที่ใช้ในการทำให้น้ำนิ่ม

น้ำกระด้างมีไอออนของแคลเซียมและแมกนีเซียมซึ่งขัดขวางการทำงานของสบู่และทำให้เกิดการสะสมของวัสดุอัลคาไลน์บนอุปกรณ์และท่อต่างๆ ในการทำให้น้ำอ่อนจะใช้เรซินแลกเปลี่ยนไอออน เกลือใช้ในการเตรียมและสร้างเรซินใหม่

ในถังดับเพลิง

โซเดียมคลอไรด์ใช้ในถังดับเพลิงเพื่อต่อสู้กับไฟที่มีโลหะที่ติดไฟได้เช่นแมกนีเซียมโพแทสเซียมโซเดียมและโลหะผสม NK

เกลือทำหน้าที่เป็นตัวระบายความร้อนและยังก่อตัวเป็นเปลือกโลกที่ จำกัด การเข้าถึงออกซิเจนในไฟ

ในแว่นตา

ผลึกโซเดียมคลอไรด์ใช้ในส่วนประกอบทางแสงเช่นหน้าต่างและปริซึมโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับแสงอินฟราเรด อย่างไรก็ตามเนื่องจากเกลือดูดความชื้นได้มากจึงมีการผลิตน้ำค้างแข็งชนิดหนึ่งขึ้นมาปกคลุมเลนส์ ด้วยเหตุนี้เลนส์โซเดียมคลอไรด์จึงถูกแทนที่ด้วยเลนส์สังกะสีซีลีไนด์ (ZnSe)

ใช้ในการรักษา

จัดหาเกลือในร่างกายที่ขาด

- เมื่อร่างกายมีการพร่องของ Na ⁺จำเป็นต้องเปลี่ยนใหม่เพื่อรักษาออสโมลาริตีนอกเซลล์การนำกระแสประสาทและการหดตัวของกล้ามเนื้อ

-NaCl ใช้ในการรักษาและป้องกันการขาดโซเดียมและคลอรีนซึ่งเป็นผลมาจากการขับเหงื่อออกมากเกินไปในระหว่างที่สัมผัสกับอุณหภูมิสูง นอกจากนี้ยังใช้ในการขับปัสสาวะมากเกินไปหรือการ จำกัด ปริมาณน้ำเกลือมากเกินไป

- การให้ยาทางหลอดเลือดดำของสารละลาย NaCl 045% ใช้ในการจัดการโรคเบาหวานที่มีภาวะ hyperosmolar ทำหน้าที่เติมน้ำและทำหน้าที่ประเมินสถานะของการทำงานของไต

- การฉีดสารละลายไฮเปอร์โทนิกที่มีความเข้มข้นของ NaCl มากกว่า 0.9% w / v

- ใช้เมื่อมีการพร่องของ Na ⁺อย่างรุนแรงซึ่งเป็นการฟื้นฟูไอออนที่จำเป็น ภาวะนี้จะเป็นผลของการรักษาด้วยอิเล็กโทรฟรีหรือมีความเข้มข้นของนาที่+

ภาวะน้ำตาลในเลือดต่ำอาจเกิดจากการดื่มน้ำมากเกินไปซึ่งไม่ได้ถูกควบคุมโดยการทำงานของไตที่ไม่เพียงพอ

ในการรักษาและการใช้ที่ไม่เป็นทางการ

-NaCl วิธีแก้ปัญหาการสูดดมใช้เพื่อเจือจางยาที่ใช้ในระหว่างกระบวนการพ่นละอองยา นอกจากนี้ยังใช้สำหรับล้างหลอดลมและการชลประทาน น้ำเกลือ 0.9% ใช้ในสเปรย์ฉีดจมูก

สารละลาย NaCl -20% ใช้สำหรับการติดตั้งช่องท้องภายในช่องท้องซึ่งจะทำให้เกิดการแท้งในช่วงปลายไตรมาสที่สองของการตั้งครรภ์

- โซเดียมคลอไรด์สามารถใช้เป็นน้ำยาฆ่าเชื้อเฉพาะที่ ด้วยความสามารถในการออสโมติกทำให้สามารถขจัดไวรัสและแบคทีเรียในวงกว้างได้ในสภาพที่ไม่สเปรย์ ดังนั้นจึงใช้เป็นยาฆ่าเชื้อที่เจ็บปวดเพื่อฆ่าเชื้อบาดแผล

ความเป็นพิษ

การนำเข้าไปในร่างกาย

จะมีผลเสียต่อสุขภาพหากรับประทานในปริมาณมากและเป็นเวลานาน ภายใต้สถานการณ์เหล่านี้ภาวะ hypernatremia จะเกิดขึ้นพร้อมกับการเพิ่มขึ้นของปริมาตรนอกเซลล์ซึ่งจะนำไปสู่ความดันโลหิตสูง

การระคายเคืองและการสัมผัสทางกายภาพ

จะมีผลเป็นพิษเฉพาะในกรณีที่การหายใจเข้าไปมาก ๆ การสัมผัสกับผิวหนังมากเกินไปอาจทำให้ผิวแห้งได้ สุดท้ายจะทำให้เกิดการระคายเคืองชั่วขณะเมื่อสัมผัสกับดวงตา

อ้างอิง

1. ตัวสั่นและแอตกินส์ (2008) เคมีอนินทรีย์. (พิมพ์สี่., หน้า 84, 90, 93, 263). Mc Graw Hill
2. Whitten, Davis, Peck & Stanley เคมี. (ฉบับที่ 8) CENGAGE Learning, p 482-483
3. เกลือแกง. (2018) โซเดียมคลอไรด์: ประโยชน์การใช้ประโยชน์คุณสมบัติความเสี่ยง นำมาจาก: sodium chloride.org
4. PubChem (2018) เกลือแกง. สืบค้นจาก: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
5. วิกิพีเดีย (2018) เกลือแกง. นำมาจาก: en.wikipedia.org
6. องค์ประกอบอเมริกัน (2018) เกลือแกง. นำมาจาก: americanelements.com