Սեղանի աղը նատրիումի քլորիդ է, որն օգտագործվում է որպես սննդային հավելում, սննդի կոնսերվանտ: Օգտագործվում է նաև քիմիական արդյունաբերության, բժշկության մեջ։ Այն ծառայում է որպես կաուստիկ սոդայի, աղաթթվի, սոդայի և այլ նյութերի արտադրության կարևոր հումք։ Աղի բանաձև - NaCl.
Նատրիումի և քլորի միջև իոնային կապի ձևավորում
Նատրիումի քլորիդի քիմիական բաղադրությունը արտացոլում է NaCl պայմանական բանաձևը, որը պատկերացում է տալիս նատրիումի և քլորի ատոմների հավասար քանակի մասին։ Բայց նյութը գոյանում է ոչ թե երկատոմային մոլեկուլներից, այլ բաղկացած է բյուրեղներից։ Երբ ալկալիական մետաղը փոխազդում է ուժեղ ոչ մետաղի հետ, նատրիումի յուրաքանչյուր ատոմ վալենտային էլեկտրոն է նվիրում ավելի էլեկտրաբացասական քլորին: Կան նատրիումի կատիոններ Na+ և աղաթթվի Cl- թթվային մնացորդի անիոններ: Հակառակ լիցքավորված մասնիկները ձգվում են՝ առաջացնելով նյութ իոնային բյուրեղային ցանցով։ Նատրիումի փոքր կատիոնները գտնվում են մեծ քլորիդ անիոնների միջև։ Դրական մասնիկների քանակըՆատրիումի քլորիդի բաղադրությունը հավասար է բացասականի թվին, նյութն ամբողջությամբ չեզոք է։
Քիմիական բանաձև. Սեղանի աղ և հալիտ
Աղերը բարդ իոնային նյութեր են, որոնց անվանումները սկսվում են թթվային մնացորդի անվանումով: Սեղանի աղի բանաձեւը NaCl է: Երկրաբաններն այս կազմի միներալն անվանում են «հալիտ», իսկ նստվածքային ապարը՝ «ժայռային աղ»։ Հնացած քիմիական տերմինը, որը հաճախ օգտագործվում է արդյունաբերության մեջ, «նատրիումի քլորիդ» է։ Այս նյութը մարդկանց հայտնի է եղել հին ժամանակներից, ժամանակին այն համարվում էր «սպիտակ ոսկի»։ Ժամանակակից դպրոցականները և ուսանողները, երբ կարդում են նատրիումի քլորիդ պարունակող ռեակցիաների հավասարումները, անվանում են քիմիական նշաններ («նատրիումի քլորիդ»):
Եկեք կատարենք պարզ հաշվարկներ՝ օգտագործելով նյութի բանաձևը՝
1) Mr (NaCl)=Ar (Na) + Ar (Cl)=22,99 + 35,45=58,44.
Հարաբերական մոլեկուլային քաշը 58,44 է (ամուում):
2) Մոլային զանգվածը թվայինորեն հավասար է մոլեկուլային քաշին, բայց այս արժեքը ունի գ/մոլ միավորներ՝ M (NaCl)=58,44 գ/մոլ։
3) 100 գ աղի նմուշը պարունակում է 60,663 գ քլորի ատոմ և 39,337 գ նատրիումի ատոմ:
Սեղանի աղի ֆիզիկական հատկությունները
Հալիտի փխրուն բյուրեղներ՝ անգույն կամ սպիտակ: Բնության մեջ կան նաև քարի աղի հանքավայրեր՝ ներկված մոխրագույն, դեղին կամ կապույտ գույներով։ Երբեմն հանքային նյութն ունենում է կարմիր երանգ, որը պայմանավորված է կեղտերի տեսակներով և քանակով։ Հալիտի կարծրությունը Մոհսի սանդղակով ընդամենը 2-2,5 է, ապակին իր մակերեսին գիծ է թողնում։
Նատրիումի քլորիդի այլ ֆիզիկական պարամետրեր՝
- հոտ - բացակայում է;
- համ - աղի;
- խտություն - 2, 165 գ/սմ3 (20 °C);
- հալման կետ - 801 °C;
- եռման կետ - 1413 °C;
- լուծելիություն ջրում - 359 գ/լ (25 °C);
Նատրիումի քլորիդի ստացում լաբորատորիայում
Երբ մետաղական նատրիումը փորձանոթում փոխազդում է գազային քլորի հետ, առաջանում է սպիտակ նյութ՝ նատրիումի քլորիդ NaCl (ընդհանուր աղի բանաձև):
Քիմիան պատկերացում է տալիս նույն միացությունը ստանալու տարբեր եղանակների մասին: Ահա մի քանի օրինակ՝
Չեզոքացման ռեակցիա՝ NaOH (aq.) + HCl=NaCl + H2O.
Ռոքս ռեակցիա մետաղի և թթվի միջև.
2Na + 2HCl=2NaCl + H2.
Թթվային ազդեցություն մետաղի օքսիդի վրա. Na2O + 2HCl (aq.)=2NaCl + H2O
Թույլ թթվի տեղաշարժն իր աղի լուծույթից ավելի ուժեղով:
Na2CO3 + 2HCl (aq.)=2NaCl + H2 O + CO2 (գազ).
Արդյունաբերական օգտագործման համար այս բոլոր մեթոդները չափազանց թանկ են և բարդ:
Սեղանի աղի արտադրություն
Նույնիսկ քաղաքակրթության արշալույսին մարդիկ գիտեին, որ աղ անելուց հետո միսն ու ձուկն ավելի երկար են պահպանվում: Թափանցիկ, կանոնավոր ձևով հալիտի բյուրեղները որոշ հին երկրներում օգտագործվել են փողի փոխարեն և արժեն իրենց կշիռը ոսկով: Հալիտի հանքավայրերի որոնում և զարգացումթույլ է տվել բավարարել բնակչության և արդյունաբերության աճող կարիքները։ Սեղանի աղի ամենակարևոր բնական աղբյուրները՝
- հալիտի հանքավայրեր տարբեր երկրներում;
- ծովերի, օվկիանոսների և աղի լճերի ջուր;
- ժայռային աղի շերտեր և կեղևներ աղի ջրամբարների ափերին;
- հալիտի բյուրեղներ հրաբխային խառնարանների պատերին;
- աղի ճահիճներ.
Արդյունաբերությունը օգտագործում է կերակրի աղ արտադրելու չորս հիմնական եղանակ՝
- հալիտի տարրալվացում ստորգետնյա շերտից, ստացված աղաջրի գոլորշիացում;
- աղի հանքեր;
- ծովի ջրի կամ աղի գոլորշիացում աղի լճերից (չոր մնացորդի զանգվածի 77%-ը նատրիումի քլորիդ է);
- օգտագործելով աղազերծման կողմնակի արտադրանք:
Նատրիումի քլորիդի քիմիական հատկությունները
Իր բաղադրության մեջ NaCl-ը միջին աղ է, որը առաջանում է ալկալիից և լուծվող թթվից: Նատրիումի քլորիդը ուժեղ էլեկտրոլիտ է: Իոնների միջև ձգողականությունը այնքան ուժեղ է, որ միայն բարձր բևեռային լուծիչները կարող են ոչնչացնել այն: Ջրում նյութի իոնային բյուրեղային ցանցը քայքայվում է, կատիոնները և անիոններն ազատվում են (Na+, Cl-): Նրանց առկայությունը պայմանավորված է էլեկտրական հաղորդունակությամբ, որն ունի սովորական աղի լուծույթ։ Բանաձևն այս դեպքում գրված է այնպես, ինչպես չոր նյութի համար՝ NaCl: Նատրիումի կատիոնի որակական ռեակցիաներից մեկը այրիչի բոցի դեղին գույնն է: Փորձի արդյունքների համարանհրաժեշտ է մաքուր մետաղալարով մի քիչ կոշտ աղ հավաքել և ավելացնել կրակի միջին հատվածին։ Սննդի աղի հատկությունները կապված են նաև անիոնի հատկության հետ, որը բաղկացած է քլորիդ իոնի նկատմամբ որակական ռեակցիայից։ Լուծման մեջ արծաթի նիտրատի հետ փոխազդելիս նստում է արծաթի քլորիդի սպիտակ նստվածք (լուսանկար): Ջրածնի քլորիդը աղից դուրս է մղվում ավելի ուժեղ թթուներով, քան հիդրոքլորինը. 2NaCl + H2SO4=Na2SO4 + 2HCl. Նորմալ պայմաններում նատրիումի քլորիդը չի ենթարկվում հիդրոլիզի:
Քարի աղի կիրառման ոլորտները
Նատրիումի քլորիդը նվազեցնում է սառույցի հալման կետը, ուստի ձմռանը ճանապարհներին և մայթերին աղ ու ավազ են օգտագործում: Այն կլանում է մեծ քանակությամբ կեղտեր, մինչդեռ հալվելը աղտոտում է գետերն ու առուները։ Ճանապարհային աղը նաև արագացնում է ավտոմեքենաների թափքի կոռոզիայի գործընթացը և վնասում ճանապարհների կողքին տնկված ծառերը: Քիմիական արդյունաբերության մեջ նատրիումի քլորիդն օգտագործվում է որպես հումք քիմիական նյութերի մեծ խմբի համար:
- քլորաթթու;
- մետաղական նատրիում;
- քլոր գազ;
- կաուստիկ սոդա և այլ միացություններ.
Բացի այդ, կերակրի աղն օգտագործվում է օճառների և ներկերի արտադրության մեջ։ Որպես սննդի հակասեպտիկ միջոց՝ օգտագործվում է պահածոյացման, սնկերի, ձկան, բանջարեղենի թթու թթու պատրաստման մեջ։ Բնակչության մեջ վահանաձև գեղձի խանգարումների դեմ պայքարելու համար կերակրի աղի բանաձևը հարստացվում է՝ ավելացնելով անվտանգ յոդի միացություններ, օրինակ՝ KIO3, KI, NaI: Նման հավելումները նպաստում են վահանաձև գեղձի հորմոնի արտադրությանը, կանխում հիվանդություններըէնդեմիկ խոպոպ.
Նատրիումի քլորիդի նշանակությունը մարդու օրգանիզմի համար
Սեղանի աղի բանաձևը, դրա բաղադրությունը կենսական է դարձել մարդու առողջության համար։ Նատրիումի իոնները մասնակցում են նյարդային ազդակների փոխանցմանը: Քլորի անիոններն անհրաժեշտ են ստամոքսում աղաթթվի արտադրության համար։ Սակայն սննդի մեջ շատ աղը կարող է հանգեցնել արյան բարձր ճնշման և մեծացնել սրտի և անոթային հիվանդությունների զարգացման վտանգը: Բժշկության մեջ արյան մեծ կորստով հիվանդներին ներարկվում է ֆիզիոլոգիական աղ: Այն ստանալու համար 9 գ նատրիումի քլորիդ են լուծում մեկ լիտր թորած ջրի մեջ։ Մարդու մարմնին անհրաժեշտ է այս նյութի անընդհատ մատակարարումը սննդով: Աղը արտազատվում է արտազատման օրգանների և մաշկի միջոցով։ Մարդու մարմնում նատրիումի քլորիդի միջին պարունակությունը կազմում է մոտավորապես 200 գ: Եվրոպացիներն օրական օգտագործում են մոտ 2-6 գ կերակրի աղ, շոգ երկրներում այս ցուցանիշն ավելի բարձր է ավելի բարձր քրտնարտադրության պատճառով:
