सोडियम क्लोराइड (NACL): संरचना, गुण, उपयोग - रसायन विज्ञान - 2025

सोडियम क्लोराइड, यह भी सामान्य नमक या टेबल नमक के रूप में जाना जाता है, क्षार धातु सोडियम और क्लोरीन हलोजन के एक द्विआधारी अकार्बनिक नमक है। यह खाद्य नमक का सबसे बड़ा घटक है और इसके खनिज रूप को हैलाइट के रूप में जाना जाता है। इसका आणविक सूत्र NaCl है, और यह इसके आयनों (Na ⁺ Cl ^-) के स्टोइकोमेट्रिक अनुपात का वर्णन करता है और असतत अणु (Na-Cl) का नहीं।

सोडियम क्लोराइड एक सफेद क्रिस्टलीय ठोस है, जो सोडियम, एक चांदी-सफेद धातु के संयोजन से बनता है, जो पानी के साथ हिंसक रूप से प्रतिक्रिया करता है, और तत्व क्लोरीन, एक जहरीला, संक्षारक और पीला हरी गैस।

स्रोत: पिक्साबे

ऊपरी छवि NaCl क्रिस्टल का एक हिस्सा दिखाती है। यह कैसे संभव है कि Na और Cl ₂ जैसे दो तत्वों से, एक खाद्य नमक बनाया जा सकता है? सबसे पहले, इसके गठन के लिए रासायनिक समीकरण है:

2Na (s) + Cl ₂ (g) => 2NaCl (s)

उत्तर NaCl में बांड की प्रकृति में निहित है। आयनिक होने के नाते, Na ⁺ और Cl के गुण ^- उनके उदासीन परमाणुओं से तिरछे अलग हैं।

सोडियम एक महत्वपूर्ण तत्व है, लेकिन इसके आयनिक रूप में। Na ⁺ लगभग 140 mEq / l की सांद्रता के साथ मुख्य बाह्य कोशिकीकरण है, और साथ में उनके आयनों, Cl ^- और HCO ₃ ^- (बाइकार्बोनेट), आसमाटिकता और बाह्य कोशिकीय मान के लिए मुख्य जिम्मेदार हैं ।

इसके अलावा, Na ⁺ न्यूरोनल एक्सोन में तंत्रिका आवेग की पीढ़ी और चालन के साथ-साथ मांसपेशियों के संकुचन के लिए जिम्मेदार है।

NaCl का उपयोग प्राचीन काल से भोजन को स्वाद देने और मांस को संरक्षित करने, बैक्टीरिया को मारने और खराब होने से रोकने की क्षमता के कारण किया जाता रहा है।

यह सोडियम हाइड्रॉक्साइड (NaOH) और आणविक क्लोरीन (Cl ₂) के उत्पादन के लिए भी आवश्यक है, हाइड्रोलिसिस के तहत पानी के साथ NaCl की प्रतिक्रिया:

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

एच ₂ (जी) और NaOH कैथोड (-) पर जमा होते हैं । इस बीच, Cl ₂ (g) एनोड (+) पर जम जाता है । सोडियम हाइड्रॉक्साइड का उपयोग पीवीसी प्लास्टिक के निर्माण में साबुन और क्लोरीन के निर्माण में किया जाता है।

सोडियम क्लोराइड की संरचना

स्रोत: विकिमीडिया कॉमन्स से सॉलिड स्टेट द्वारा

ऊपरी छवि में सोडियम क्लोराइड की कॉम्पैक्ट क्यूबिक संरचना का प्रतिनिधित्व किया जाता है। हरे रंग के गोले Cl ^- आयनों के अनुरूप होते हैं, जबकि सफेद लोग Na ⁺ cations के लिए । ध्यान दें कि कैसे NaCl क्रिस्टल में 1: 1 अनुपात में उनके इलेक्ट्रोस्टैटिक इंटरैक्शन द्वारा व्यवस्थित आयनों का एक नेटवर्क होता है।

हालांकि छवि में सलाखों को दिखाया गया है, बांड सहसंयोजक नहीं हैं लेकिन आयनिक हैं। आयन के चारों ओर समन्वय ज्यामिति दिखाते समय सलाखों का उपयोग उपयोगी होता है। उदाहरण के लिए, NaCl के मामले में प्रत्येक Na ⁺ छह Cl ^- (सफ़ेद रंग का ऑक्टाहेड्रॉन) से घिरा हुआ है, और प्रत्येक Cl ^- छह Na ⁺ (हरा रंग का ऑक्टाहेड्रॉन) से है।

इसलिए, इसमें एक समन्वय (6,6) है जिनकी संख्या इंगित करती है कि कितने पड़ोसी प्रत्येक आयन को घेरे हुए हैं। दाईं ओर की संख्या Na ⁺ के पड़ोसियों को इंगित करती है, जबकि बाईं ओर एक, Cl ^- ।

अन्य अभ्यावेदन, संरचना में अष्टधातु के विकारों को उजागर करने के लिए सलाखों के उपयोग को छोड़ देते हैं, जिसके परिणामस्वरूप छः पैक्ड Cl ^- anions (या Na ⁺ cations) के बीच के बीच का स्थान होता है । यह व्यवस्था अन्य मोनो (एमएक्स) या पॉलीआटोमिक अकार्बनिक लवणों में देखी जाती है, और इसे मणि नमक कहा जाता है।

यूनिट सेल

सेंधा नमक की इकाई कोशिका क्यूबिक है, लेकिन कौन सा क्यूब्स ठीक ऊपर की छवि में इसका प्रतिनिधित्व करता है? अष्टद्रव्य उत्तर देते हैं। दोनों चार छोटे क्यूब्स से बने कुल सेल को कवर करते हैं।

इन क्यूब्स में उनके कोने, किनारों और चेहरों पर आयनों के अंश होते हैं। बारीकी से देखने पर, एक Na ⁺ आयन केंद्र में स्थित होता है और उनमें से बारह किनारों पर होता है। एक किनारे पर एक आयन चार क्यूब्स द्वारा साझा किया जा सकता है। तो 4 Na ⁺ आयन हैं (12 × 1/4 + 1 = 4)।

Cl ^- आयनों के लिए, आठ कोने पर और छह किनारों पर स्थित हैं। जैसा कि कोने पर स्थित आयन आठ अन्य क्यूब्स के साथ अंतरिक्ष साझा करते हैं, और छह के साथ किनारों पर, हमारे पास 4 सीएल हैं ^- आयनों (8 × 1/8 + 6 × 1/2 = 4)।

उपरोक्त परिणाम की व्याख्या निम्नानुसार की जाती है: NaCl यूनिट सेल में चार Na ⁺ cations और चार Cl ^- anions होते हैं; वह अनुपात जो रासायनिक सूत्र (प्रत्येक Na ^{- के} लिए एक Na ⁺) से सहमत है ।

गुण

आण्विक सूत्र

सोडियम क्लोराइड।

आणविक वजन

58.44 ग्राम / मोल।

भौतिक वर्णन

एक क्रिस्टलीय ठोस।

रंग

पारदर्शी रंगहीन क्रिस्टल या सफेद क्रिस्टलीय पाउडर।

स्वाद

नमकीन।

क्वथनांक

760 mmHg पर 2,575 ° F।

1,465 ° सें।

गलनांक

1,474 ° F (800.7 ° C)।

उबलते बिंदु और गलनांक दोनों ही क्रिस्टलीय जाली ऊर्जा को दूर करने के लिए आवश्यक गर्मी को दर्शाते हैं। इसलिए, ये माप NaCl के आयनिक वर्ण की पुष्टि करते हैं।

जल में घुलनशीलता

68 orF पर 100 मिलीग्राम / एमएल से अधिक या बराबर।

25 डिग्री सेल्सियस पर 36.0 ग्राम / 100 मिली।

यह वास्तव में एक हीड्रोस्कोपिक नमक है, जो पर्यावरण से नमी को बरकरार रखता है।

कार्बनिक सॉल्वैंट्स में घुलनशीलता

25 डिग्री सेल्सियस पर इथेनॉल के 0.065 ग्राम / 100 एमएल; 25 डिग्री सेल्सियस पर ग्लिसरॉल के 10 ग्राम / 100 ग्राम; 40 डिग्री सेल्सियस पर 2.15 ग्राम / 100 एमएल तरल अमोनिया; 25 डिग्री सेल्सियस पर मेथनॉल के 1.4 ग्राम / 100 एमएल; 25 डिग्री सेल्सियस पर 7.15 ग्राम / 100 इथाइलीन ग्लाइकॉल और 25 डिग्री सेल्सियस पर 5.21 ग्राम / फॉर्मिक एसिड का 100 ग्राम।

घनत्व

2.165 ग्राम / सेमी ³ 77 डिग्री सेल्सियस पर।

वाष्प दबाव

1,589ºF पर 1 mmHg।

स्थिरता

यह अनुशंसित भंडारण स्थितियों के तहत स्थिर है।

सड़न

जब उच्च तापमान पर गर्म किया जाता है, तो यह हाइड्रोक्लोरिक एसिड और डिसोडियम ऑक्साइड वाष्प उत्सर्जित करता है।

श्यानता

संतृप्त समाधानों की चिपचिपाहट 1.93 mPa-s।

जंग

यह कई धातुओं के लिए संक्षारक है।

पीएच

जलीय घोल में 6.7 से 7.3।

अनुप्रयोग

भोजन में

-सोडियम क्लोराइड का उपयोग प्राचीन समय से भोजन के स्वाद को बेहतर बनाने और इसे संरक्षित करने के लिए किया जाता रहा है। मांस को नमकीन बनाना बैक्टीरिया की कार्रवाई से इसे संरक्षित करने का एक तरीका है, क्योंकि यह प्रोटीन टूटने को रोकता है।

-दूसरे हाथ पर, नमक मांस के चारों ओर परासरण को बढ़ाता है, जो बैक्टीरिया के पानी के असमस द्वारा अवशोषण का कारण बनता है, जिससे उनका उन्मूलन होता है।

औद्योगिक उपयोग करता है

खाद्य उद्योग

-खाद्य उद्योग में, नमक का उपयोग स्वाद बढ़ाने, किण्वन नियंत्रण योज्य, बनावट नियंत्रण एजेंट और रंग डेवलपर के रूप में किया जाता है। उदाहरण के लिए, बेकन, हैम और अन्य मांस उत्पादों में रंग बाहर लाने के लिए नमक मिलाया जाता है।

-साइडेज के निर्माण में नमक एक बाइंडर का काम करता है। यह मांस, वसा और नमी से बने बाइंडर जेल के निर्माण में योगदान देता है।

-ब्रेड बनाने के लिए आटे की प्रोसेसिंग में, ब्रेड के आटे को पकाने की दर को नियंत्रित करने के लिए बेकिंग के दौरान नमक डाला जाता है। इसका उपयोग लस को मजबूत करने और स्वाद बढ़ाने के साथ-साथ पके हुए माल में भरने के लिए भी किया जाता है।

-नाश्ते के अनाज, मिश्रित या तैयार आटा, आलू के चिप्स, कुत्ते और बिल्ली के भोजन, आदि के निर्माण में उपयोग किया जाता है।

रासायनिक संश्लेषण

-सोडियम क्लोराइड का उपयोग सोडियम हाइड्रोक्साइड और क्लोरीन के उत्पादन में एक कच्चे माल के रूप में किया जाता है, जो बदले में, कई रासायनिक उद्योगों में उपयोगी होते हैं।

-नमक का उपयोग विभिन्न धातुओं के प्रसंस्करण में किया जाता है, उदाहरण के लिए एल्यूमीनियम, तांबा, स्टील और वैनेडियम। इसका उपयोग सोडियम क्लोरेट बनाने के लिए भी किया जाता है, जो बाद में क्लोरीन डाइऑक्साइड, ऑक्सीजन आधारित ब्लीच के संश्लेषण में उपयोग किया जाता है। अन्य ब्लीच की तुलना में क्लोरीन डाइऑक्साइड पर्यावरण के लिए कम हानिकारक है।

चमड़ा उद्योग में

-इस नमक का उपयोग खाल के अंदर बैक्टीरिया की क्रिया को रोकने के लिए किया जाता है, साथ ही उनके पुनर्जलीकरण में भी मदद करता है।

कपड़ा उद्योग में

-सर्दियों के रंगाई में नमक का इस्तेमाल मॉर्डन के रूप में किया जाता है। इसका उपयोग कार्बनिक संदूकों को हटाने और कपड़े की सतह पर सकारात्मक चार्ज बनाने के लिए एक नमकीन कुल्ला के रूप में किया जाता है जो नकारात्मक चार्ज किए गए रंगों को बांधने की अनुमति देता है।

तेल उद्योग में

तेल और गैस की खोज में, नमक अच्छी तरह से ड्रिलिंग तरल पदार्थ का एक महत्वपूर्ण घटक है। इसका उपयोग ड्रिलिंग तरल पदार्थ के घनत्व को कम करने और बढ़ाने के लिए किया जाता है, जिससे पहुंचने वाले कुओं में उच्च गैस के दबाव को दूर करने की अनुमति मिलती है। इसके अलावा, नमक ड्रिलिंग तरल की संतृप्ति को बनाए रखता है।

-नमक उस मिट्टी को कॉम्पैक्ट करने में मदद करता है जिस पर सड़कें बनी हैं। नमी परिवर्तन और मोटर वाहन यातायात द्वारा उप-मौसम में होने वाले विस्थापन को कम करता है।

घर मे

नमक का उपयोग सफाई सतहों, बर्तनों और धूपदानों में रगड़ कर किया जाता है। मोल्ड की रोकथाम में और दाग हटानेवाला के रूप में भी। इसका उपयोग कई ब्रांडों के शैम्पू और टूथपेस्ट में भी किया जाता है।

अन्य उपयोग

सड़कों पर

बर्फबारी की आशंका में, सड़कें नमकीन पानी से ढँक जाती हैं, जिससे सड़क की सतह पर बर्फ के बंधन को रोकता है। विगलन के लिए, नमकीन और नमक के मिश्रण का उपयोग किया जाता है, और कभी-कभी मैग्नीशियम या कैल्शियम क्लोराइड जैसे अन्य रासायनिक घटकों को जोड़ा जाता है। नमक और नमकीन का उपयोग -10 10C से नीचे के तापमान पर प्रभावी नहीं है।

नमक जोड़ने से क्रायोस्कोपिक बिंदु में कमी उत्पन्न होती है, समाधानों की एक मिली-जुली संपत्ति, इस प्रकार एक निश्चित तरीके से बर्फ के गठन में बाधा उत्पन्न होती है।

-इसकी हाइग्रोस्कोपिक स्थिति के कारण, नमक का उपयोग सस्ते डेसीकेंट के रूप में किया जाता है।

रेजिन में पानी को नरम करने के लिए उपयोग किया जाता है

कठोर पानी में कैल्शियम और मैग्नीशियम आयन होते हैं जो साबुन की क्रिया में बाधा डालते हैं और विभिन्न उपकरणों और पाइपों पर क्षारीय पदार्थों के जमा का कारण बनते हैं। पानी के नरम होने में, आयन एक्सचेंज रेजिन का उपयोग किया जाता है। नमक का उपयोग रेजिन की तैयारी और पुनर्जनन में किया जाता है।

आग बुझाने के यंत्र में

आग बुझाने के लिए सोडियम क्लोराइड का उपयोग आग बुझाने में किया जाता है जिसमें दहनशील धातुएं मौजूद होती हैं, जैसे कि मैग्नीशियम, पोटेशियम, सोडियम, और एनके मिश्र।

नमक एक गर्मी सिंक के रूप में कार्य करता है और एक पपड़ी भी बनाता है जो आग तक ऑक्सीजन की पहुंच को प्रतिबंधित करता है।

चश्मे में

सोडियम क्लोराइड क्रिस्टल का उपयोग ऑप्टिकल घटकों में किया जाता है जैसे कि खिड़कियां और प्रिज्म, विशेष रूप से अवरक्त प्रकाश के लिए। हालांकि, चूंकि नमक बहुत हीड्रोस्कोपिक है, इसलिए एक प्रकार का ठंढ पैदा होता है जो लेंस को कवर करता है। इस कारण से, सोडियम क्लोराइड लेंस को जस्ता सेलेनाइड (ZnSe) लेंस द्वारा प्रतिस्थापित किया गया है।

चिकित्सीय उपयोग

शरीर में लवण की कमी की आपूर्ति

-जब शरीर में Na ⁺ की कमी होती है, तो इसे बाह्य कोशिकीय, तंत्रिका चालन और मांसपेशियों के संकुचन को बनाए रखने के लिए प्रतिस्थापित किया जाना चाहिए।

-NaCl का उपयोग सोडियम और क्लोरीन की कमी के उपचार और रोकथाम में किया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप उच्च तापमान के संपर्क में अधिक पसीना आता है। इसका उपयोग अतिसार या खारा सेवन के अत्यधिक प्रतिबंध में भी किया जाता है।

045% NaCl समाधान की -पारंपरिक आपूर्ति का उपयोग हाइपरोस्मोलर मधुमेह के प्रबंधन में किया जाता है। यह एक पुनर्जलीकरण कार्य को पूरा करता है और गुर्दा समारोह की स्थिति का आकलन करने के लिए कार्य करता है।

एक NaCl एकाग्रता 0.9% w / v से अधिक के साथ हाइपरटोनिक समाधान के इंजेक्शन, -उनका उपयोग तब किया जाता है, जब ना ⁺ की गंभीर कमी होती है, आवश्यक आयन की बहाली होने के नाते। यह हाइपोनेट्रेमिया मुक्त इलेक्ट्रोलाइट्स के साथ या ना ⁺ की एकाग्रता के साथ उपचार का परिणाम हो सकता है ।

हाइपोनेट्रेमिया पानी के अत्यधिक सेवन से भी हो सकता है, अपर्याप्त किडनी के कार्य द्वारा नियंत्रित नहीं किया जा सकता है।

अपरंपरागत उपचार और उपयोग में

-नैक इनहेलेशन समाधान का उपयोग नेबुलाइजेशन प्रक्रिया के दौरान उपयोग की जाने वाली दवाओं को पतला करने के लिए किया जाता है। इसका उपयोग ट्रेचियल लवेज और सिंचाई के लिए भी किया जाता है। 0.9% खारा समाधान नाक स्प्रे में उपयोग किया जाता है।

इंट्रा-एमनियोटिक ट्रांसबॉम्बो इंस्टॉलेशन के लिए -20% NaCl समाधान का उपयोग किया जाता है, जिससे गर्भावस्था के दूसरे तिमाही के दौरान देर से गर्भपात होता है।

-सोडियम क्लोराइड का उपयोग स्थानीय एंटीसेप्टिक के रूप में किया जा सकता है। इसकी आसमाटिक क्षमता के लिए धन्यवाद, यह एक गैर-स्फूर्त अवस्था में वायरस और बैक्टीरिया के एक व्यापक स्पेक्ट्रम को निर्जलित करने में सक्षम है; इसलिए, यह घाव को कीटाणुरहित करने के लिए एक दर्दनाक एंटीसेप्टिक के रूप में उपयोग किया जाता है।

विषाक्तता

घूस

इसका सेवन अधिक और लंबे समय तक करने पर ही स्वास्थ्य पर हानिकारक प्रभाव पड़ता है। इन परिस्थितियों में, hypernatremia परिणामी मात्रा में वृद्धि के साथ होता है जो धमनी उच्च रक्तचाप को जन्म देगा।

जलन और शारीरिक संपर्क

यह एक जहरीले प्रभाव है केवल अगर साँस लेना बहुत अधिक है। त्वचा के साथ अत्यधिक संपर्क के कारण यह शुष्क हो सकता है। अंत में, यह आंखों के संपर्क में क्षणिक जलन पैदा करता है।

संदर्भ

1. कंपकंपी और एटकिंस। (2008)। अकार्बनिक रसायन शास्त्र। (चौथा संस्करण।, पीपी,४, ९ ०, ९ ३, २६३)। मैक ग्रे हिल।
2. Whitten, डेविस, पेक और स्टेनली। रसायन विज्ञान। (8 वां संस्करण।)। कैनेज लर्निंग, पी 482-483।
3. सोडियम क्लोराइड। (2018)। सोडियम क्लोराइड: लाभ, उपयोग, गुण, जोखिम। से लिया गया: सोडियम क्लोराइड..org
4. PubChem। (2018)। सोडियम क्लोराइड। से पुनर्प्राप्त: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
5. विकिपीडिया। (2018)। सोडियम क्लोराइड। से लिया गया: en.wikipedia.org
6. अमेरिकी तत्व। (2018)। सोडियम क्लोराइड। से लिया गया: americanelements.com