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氯化鈉
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|<center>'''氯化鈉'''<br><img src="https://www.easyatm.com.tw/img/6/08a/nBnauM3X3gjNyIzN4EDMwEDN0UTMyITNykTO0EDMwAjMwUzLxAzLzUzLt92YucmbvRWdo5Cd0FmLwE2LvoDc0RHa.jpg" width="250"></center><small>[https://www.easyatm.com.tw/wiki/%E6%B0%AF%E5%8C%96%E9%88%89 圖片來自百科知識]</small>
|}
'''氯化钠'''([[化学式]]:[[钠|Na]][[氯|Cl]]),是一种[[离子化合物]]<ref>[http://www.aircate.com/Qask/Answer.aspx?id=14686 离子化合物],艾爾雲校, 2015-04-02</ref> 。钠离子和氯离子的原子质量分别为22.99和35.45g/mol。也就是说100g的氯化钠中含有39.34 g的钠和 60.66 g的氯。氯化钠是[[海水]]中[[海盐|盐分]]的主要组成部分,它的存在也使得海水有其特有的咸味苦味。氯化钠也是[[细胞外液]]的主要盐类,0.89%的氯化鈉水溶液俗称为[[生理盐水]]。其可食用的形态是[[食盐]]的主要成分,多用于食物的调味和保存。
在工業中,主要用于制造[[氢氧化钠]]和[[氯]]以及应用于[[聚氯乙烯]]、[[塑料]]、[[木浆]](紙漿)等許多其他產品的生产过程。由于它可以降低水的冰点,偶尔也用于解冻冰冻的路面。
== 生产 ==
=== 各种化合物的生产 ===
氯化钠是各种化学反应的生产中不可缺少的原料,不管是直接还是间接使用大都少不了。
==== [[氯碱法]] ====
由[[电解]]饱和[[食盐]]水溶液制取[[氫氧化鈉]]、[[氯气]]和[[氫氣|氢气]]的工业生产方法,是重要的基础化学工业之一。
==== [[氨碱法]] ====
也叫[[氨碱法|索尔维法]],是工业生产[[碳酸钠]]的主要方法。此反应需要氯化钠和[[石灰石]],其产物是[[氯化钙]]和碳酸钠。
==== [[硬水软化]] ====
[[硬水]](如井水)含有大量的镁离子鈣离子。硬水有许多危害,包括降低洗衣液的效果和阻塞水管,因此需要用[[离子交换树脂]]将其置换出来。氯化钠用于更新已失效的[[離子交換樹脂]],使其能重复使用。
==性质==
===物理性质===
氯化钠在多数情況下是白色的粉末,其結晶是半透明的[[立方體]],但也可能會因雜質而呈現出藍或紫的色調。氯化钠的[[摩尔质量]]是58.443克/摩尔,密度是每立方厘米2.17克。[[莫氏硬度]]为2~2.5。
氯化钠易溶於水,常温下在水中的[[溶解度]]是359克/升。食盐水的物理性质与纯水有较大的差异。常压下,水盐体系的[[共晶系統|低共熔点]]为−21.12 °C(−6.02 °F),低共熔物中盐的质量分数为23.31%低共熔点是盐水能够达到的最低温度。质量分数大于23.31%的盐水在冷却到该温度之前会析出盐(或其水合物),质量分数小于23.31%的盐水在冷却到该温度之前则会析出冰。该质量分数的食盐水沸点约为108.7 °C (227.7 °F)。
依據sigma Aldrich 物質資料表: 氯化鈉水中溶解度為(25°C) 357 mg/ml, 100°C為 384 mg/ml。飽和食鹽水之密度為 (25°C) 1.202 g/ml。
依此換算25°C 飽和食鹽水每一立方公分含316.223毫克之氯化鈉。
(網路上之飽和生理食鹽水密度錯誤甚多,推估為教學現場密度考題衍生之錯誤)
氯化钠在不同[[溶液]]中的[[溶解度]]g / 1kg ,25℃
| [[水的性质|水]] || 360
|-
| [[甲酰胺]] || 94
|-
| [[甘油]] || 83
|-
| [[1,2-丙二醇]] || 71
|-
| [[甲酸]] || 52
|-
| [[液氨]] || 30.2
|-
| [[甲醇]] || 14
|-
| [[乙醇]] || 0.65
|-
| [[二甲基甲酰胺]] || 0.4
|-
| [[1-丙醇]] || 0.124
|-
| [[环丁砜]] || 0.05
|-
| [[1-丁醇]] || 0.05
|-
| [[异丙醇]] || 0.03
|-
| [[1-戊醇]] || 0.018
|-
| [[乙腈]] || 0.003
|-
| [[丙酮]] || 0.00042
氯化钠的导电性
[[温度]]
| °C || 800 || 850 || 900 || 1000 || 1100
|-
[[电导率]] σ
| S·m−1 || 3,58 || 3,75 || 3,90 || 4,17 || 4,39
|
===化学性质===
氯化钠是一種[[离子化合物]],[[化学式]]為NaCl,代表[[钠離子]]與[[氯離子]]的比例是一比一,之间靠[[离子键]]结合。钠原子将其[[基态原子电子组态列表|3s态]]电子转移到氯原子的3d态上,两者都达到稳定的电子结构。带正电的[[钠离子]]与带负电的[[氯离子]]相互吸引,稳定的结合在一起。
氯化钠溶於水時,完全电离为钠離子與氯離子。他们会使纯水靠[[氢键]]键合形成的正常结构(四面体排列)遭到破坏。Na+与水分子的结合力大约是水分子间氢键的4倍但这种作用低于共价键的强度。
从冷溶液中析出的盐當中,每個鹽分子带有两个[[结晶水]]:NaCl·2H2O。
氯化钠溶液的检验可分两步完成。首先,向溶液中滴入[[硝酸]]酸化过的[[硝酸银]]溶液,有白色沉淀([[氯化银]])产生,证明有Cl。然后用铂丝蘸取少量溶液,置于酒精灯上灼烧,火焰呈黄色,可证含有Na+。
== 制法 ==
[[海水]]和[[盐湖]]是氯化鈉的主要来源。
* 蒸发咸水(如晾晒海水),在水没有完全蒸干前滤出氯化钠晶体。适合大量生产。
* 少量精制:将粗盐溶解于水中,过滤掉不溶性杂质,再加精制剂如[[氢氧化钠|NaOH]]、[[碳酸钠|Na<sub>2</sub>CO<sub>3</sub>]] 和[[氯化钙|CaCl<sub>2</sub>]] 等,使[[硫酸根|SO<sub>4</sub><sup>2−</sup>]]、[[钙离子|Ca<sup>2+</sup>]]、[[镁离子|Mg<sup>2+</sup>]] 等可溶性杂质转化成沉淀,并滤除。最后用[[盐酸]]将pH调节至7以下,蒸干溶液,得到氯化钠晶体。
* 实验室里的制备方法:将过量的盐酸和氢氧化钠溶液混合,蒸干溶液,析出氯化钠晶体。
== 用途 ==
氯化钠的用途很广,使用量也大。根据1974年的统计数据,美国生产的氯化钠中只有2.7%作为家用食盐出售,16.6%用于路面[[除冰]],4.2%用于动物饲料,1.8%用于[[硬水软化]],剩余60%以上均被用于工业生产。
===餐饮===
氯化钠能产生人类能感知的[[鹹味]],是一种常见的[[调味料]]。食鹽中一般含有97至99%的氯化钠。此外,[[海盐]]及新鮮開採的石鹽(多數來自史前海洋)也含有微量的[[稀有元素]],這些稀有元素通常對[[健康]]有益。
食鹽中的[[鈉]]是人體必需的營養素之一,但攝取過量的食鹽易得[[高血壓]],或其它[[心血管疾病]]。[[世界衛生組織]]建議,成年人每天應攝取少於2克的鈉,相當於5公克食鹽。
===工业===
氯化钠是无机重化工业的基础,在无机化工中,使用的食盐比其他任何原料都要多。其中,消耗食盐最多的工艺是[[氯碱法]],该工艺通过[[电解]]食盐水制备[[氢氧化钠]]、[[氯气]]和[[氢气]],通过电解熔盐获得金属[[钠]]和氯气。氯气主要被用于合成含氯有机化合物(如[[氯氟烃]]、[[聚氯乙烯]])和消毒漂白,氢氧化钠则被广泛运用于无机化工和[[纸浆]]处理。另一种消耗食盐量比较大的工艺是[[氨碱法]],该法通过往食盐水中注入[[氨]]和[[二氧化碳]]来制备[[碳酸氢钠]],进而制备[[碳酸钠]]。大部分碳酸钠被用于制造[[玻璃]]。
* [[氯碱工业]]中,[[电解]]氯化钠水溶液,产生[[氢气]]、[[氯气]]和氢氧化钠。
* 电解熔融氯化钠制备金属[[钠]]。可加入[[助熔剂]](如[[氯化钙]])降低熔点。
* [[氨碱法]]、[[联合制碱法]]中,氯化钠和二氧化碳、氨气一起制备纯碱。
=== 医学 ===
氯化鈉对于地球上的[[生命]]非常重要。大部分[[生物]]组织中含有多种[[盐 (化学)|盐]]类。钠离子在体内负责调节[[神经冲动]]的传导。[[血液]]中的[[钠]]离子浓度直接关系到[[体液]]的安全水平的调节,浓度失常会导致[[高钠血症]]或[[低血钠症]]。
0.9%的氯化鈉水溶液称为[[生理盐水]],因为它与[[血浆]]有相同的[[渗透压]]。[[生理盐水]]是主要的体液替代物,广泛用于治疗及预防[[脱水]][[人类]]与其他[[灵长类]]不同,人类通过出汗分泌大量的氯化鈉,也用于静脉注射治疗及预防血量减少性休克。
== 參考文獻 ==
{{reflist}}
[[Category:340 化學總論]]
|<center>'''氯化鈉'''<br><img src="https://www.easyatm.com.tw/img/6/08a/nBnauM3X3gjNyIzN4EDMwEDN0UTMyITNykTO0EDMwAjMwUzLxAzLzUzLt92YucmbvRWdo5Cd0FmLwE2LvoDc0RHa.jpg" width="250"></center><small>[https://www.easyatm.com.tw/wiki/%E6%B0%AF%E5%8C%96%E9%88%89 圖片來自百科知識]</small>
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'''氯化钠'''([[化学式]]:[[钠|Na]][[氯|Cl]]),是一种[[离子化合物]]<ref>[http://www.aircate.com/Qask/Answer.aspx?id=14686 离子化合物],艾爾雲校, 2015-04-02</ref> 。钠离子和氯离子的原子质量分别为22.99和35.45g/mol。也就是说100g的氯化钠中含有39.34 g的钠和 60.66 g的氯。氯化钠是[[海水]]中[[海盐|盐分]]的主要组成部分,它的存在也使得海水有其特有的咸味苦味。氯化钠也是[[细胞外液]]的主要盐类,0.89%的氯化鈉水溶液俗称为[[生理盐水]]。其可食用的形态是[[食盐]]的主要成分,多用于食物的调味和保存。
在工業中,主要用于制造[[氢氧化钠]]和[[氯]]以及应用于[[聚氯乙烯]]、[[塑料]]、[[木浆]](紙漿)等許多其他產品的生产过程。由于它可以降低水的冰点,偶尔也用于解冻冰冻的路面。
== 生产 ==
=== 各种化合物的生产 ===
氯化钠是各种化学反应的生产中不可缺少的原料,不管是直接还是间接使用大都少不了。
==== [[氯碱法]] ====
由[[电解]]饱和[[食盐]]水溶液制取[[氫氧化鈉]]、[[氯气]]和[[氫氣|氢气]]的工业生产方法,是重要的基础化学工业之一。
==== [[氨碱法]] ====
也叫[[氨碱法|索尔维法]],是工业生产[[碳酸钠]]的主要方法。此反应需要氯化钠和[[石灰石]],其产物是[[氯化钙]]和碳酸钠。
==== [[硬水软化]] ====
[[硬水]](如井水)含有大量的镁离子鈣离子。硬水有许多危害,包括降低洗衣液的效果和阻塞水管,因此需要用[[离子交换树脂]]将其置换出来。氯化钠用于更新已失效的[[離子交換樹脂]],使其能重复使用。
==性质==
===物理性质===
氯化钠在多数情況下是白色的粉末,其結晶是半透明的[[立方體]],但也可能會因雜質而呈現出藍或紫的色調。氯化钠的[[摩尔质量]]是58.443克/摩尔,密度是每立方厘米2.17克。[[莫氏硬度]]为2~2.5。
氯化钠易溶於水,常温下在水中的[[溶解度]]是359克/升。食盐水的物理性质与纯水有较大的差异。常压下,水盐体系的[[共晶系統|低共熔点]]为−21.12 °C(−6.02 °F),低共熔物中盐的质量分数为23.31%低共熔点是盐水能够达到的最低温度。质量分数大于23.31%的盐水在冷却到该温度之前会析出盐(或其水合物),质量分数小于23.31%的盐水在冷却到该温度之前则会析出冰。该质量分数的食盐水沸点约为108.7 °C (227.7 °F)。
依據sigma Aldrich 物質資料表: 氯化鈉水中溶解度為(25°C) 357 mg/ml, 100°C為 384 mg/ml。飽和食鹽水之密度為 (25°C) 1.202 g/ml。
依此換算25°C 飽和食鹽水每一立方公分含316.223毫克之氯化鈉。
(網路上之飽和生理食鹽水密度錯誤甚多,推估為教學現場密度考題衍生之錯誤)
氯化钠在不同[[溶液]]中的[[溶解度]]g / 1kg ,25℃
| [[水的性质|水]] || 360
|-
| [[甲酰胺]] || 94
|-
| [[甘油]] || 83
|-
| [[1,2-丙二醇]] || 71
|-
| [[甲酸]] || 52
|-
| [[液氨]] || 30.2
|-
| [[甲醇]] || 14
|-
| [[乙醇]] || 0.65
|-
| [[二甲基甲酰胺]] || 0.4
|-
| [[1-丙醇]] || 0.124
|-
| [[环丁砜]] || 0.05
|-
| [[1-丁醇]] || 0.05
|-
| [[异丙醇]] || 0.03
|-
| [[1-戊醇]] || 0.018
|-
| [[乙腈]] || 0.003
|-
| [[丙酮]] || 0.00042
氯化钠的导电性
[[温度]]
| °C || 800 || 850 || 900 || 1000 || 1100
|-
[[电导率]] σ
| S·m−1 || 3,58 || 3,75 || 3,90 || 4,17 || 4,39
|
===化学性质===
氯化钠是一種[[离子化合物]],[[化学式]]為NaCl,代表[[钠離子]]與[[氯離子]]的比例是一比一,之间靠[[离子键]]结合。钠原子将其[[基态原子电子组态列表|3s态]]电子转移到氯原子的3d态上,两者都达到稳定的电子结构。带正电的[[钠离子]]与带负电的[[氯离子]]相互吸引,稳定的结合在一起。
氯化钠溶於水時,完全电离为钠離子與氯離子。他们会使纯水靠[[氢键]]键合形成的正常结构(四面体排列)遭到破坏。Na+与水分子的结合力大约是水分子间氢键的4倍但这种作用低于共价键的强度。
从冷溶液中析出的盐當中,每個鹽分子带有两个[[结晶水]]:NaCl·2H2O。
氯化钠溶液的检验可分两步完成。首先,向溶液中滴入[[硝酸]]酸化过的[[硝酸银]]溶液,有白色沉淀([[氯化银]])产生,证明有Cl。然后用铂丝蘸取少量溶液,置于酒精灯上灼烧,火焰呈黄色,可证含有Na+。
== 制法 ==
[[海水]]和[[盐湖]]是氯化鈉的主要来源。
* 蒸发咸水(如晾晒海水),在水没有完全蒸干前滤出氯化钠晶体。适合大量生产。
* 少量精制:将粗盐溶解于水中,过滤掉不溶性杂质,再加精制剂如[[氢氧化钠|NaOH]]、[[碳酸钠|Na<sub>2</sub>CO<sub>3</sub>]] 和[[氯化钙|CaCl<sub>2</sub>]] 等,使[[硫酸根|SO<sub>4</sub><sup>2−</sup>]]、[[钙离子|Ca<sup>2+</sup>]]、[[镁离子|Mg<sup>2+</sup>]] 等可溶性杂质转化成沉淀,并滤除。最后用[[盐酸]]将pH调节至7以下,蒸干溶液,得到氯化钠晶体。
* 实验室里的制备方法:将过量的盐酸和氢氧化钠溶液混合,蒸干溶液,析出氯化钠晶体。
== 用途 ==
氯化钠的用途很广,使用量也大。根据1974年的统计数据,美国生产的氯化钠中只有2.7%作为家用食盐出售,16.6%用于路面[[除冰]],4.2%用于动物饲料,1.8%用于[[硬水软化]],剩余60%以上均被用于工业生产。
===餐饮===
氯化钠能产生人类能感知的[[鹹味]],是一种常见的[[调味料]]。食鹽中一般含有97至99%的氯化钠。此外,[[海盐]]及新鮮開採的石鹽(多數來自史前海洋)也含有微量的[[稀有元素]],這些稀有元素通常對[[健康]]有益。
食鹽中的[[鈉]]是人體必需的營養素之一,但攝取過量的食鹽易得[[高血壓]],或其它[[心血管疾病]]。[[世界衛生組織]]建議,成年人每天應攝取少於2克的鈉,相當於5公克食鹽。
===工业===
氯化钠是无机重化工业的基础,在无机化工中,使用的食盐比其他任何原料都要多。其中,消耗食盐最多的工艺是[[氯碱法]],该工艺通过[[电解]]食盐水制备[[氢氧化钠]]、[[氯气]]和[[氢气]],通过电解熔盐获得金属[[钠]]和氯气。氯气主要被用于合成含氯有机化合物(如[[氯氟烃]]、[[聚氯乙烯]])和消毒漂白,氢氧化钠则被广泛运用于无机化工和[[纸浆]]处理。另一种消耗食盐量比较大的工艺是[[氨碱法]],该法通过往食盐水中注入[[氨]]和[[二氧化碳]]来制备[[碳酸氢钠]],进而制备[[碳酸钠]]。大部分碳酸钠被用于制造[[玻璃]]。
* [[氯碱工业]]中,[[电解]]氯化钠水溶液,产生[[氢气]]、[[氯气]]和氢氧化钠。
* 电解熔融氯化钠制备金属[[钠]]。可加入[[助熔剂]](如[[氯化钙]])降低熔点。
* [[氨碱法]]、[[联合制碱法]]中,氯化钠和二氧化碳、氨气一起制备纯碱。
=== 医学 ===
氯化鈉对于地球上的[[生命]]非常重要。大部分[[生物]]组织中含有多种[[盐 (化学)|盐]]类。钠离子在体内负责调节[[神经冲动]]的传导。[[血液]]中的[[钠]]离子浓度直接关系到[[体液]]的安全水平的调节,浓度失常会导致[[高钠血症]]或[[低血钠症]]。
0.9%的氯化鈉水溶液称为[[生理盐水]],因为它与[[血浆]]有相同的[[渗透压]]。[[生理盐水]]是主要的体液替代物,广泛用于治疗及预防[[脱水]][[人类]]与其他[[灵长类]]不同,人类通过出汗分泌大量的氯化鈉,也用于静脉注射治疗及预防血量减少性休克。
== 參考文獻 ==
{{reflist}}
[[Category:340 化學總論]]