Асхан тұзы – тағамдық қоспа, тағамдық консервант ретінде қолданылатын натрий хлориді. Ол химия өнеркәсібінде, медицинада да қолданылады. Ол күйдіргіш сода, тұз қышқылы, сода және басқа заттарды өндіру үшін ең маңызды шикізат ретінде қызмет етеді. Тұз формуласы - NaCl.
Натрий мен хлор арасында иондық байланыстың түзілуі
Натрий хлоридінің химиялық құрамы NaCl шартты формуласын көрсетеді, ол натрий мен хлор атомдарының тең саны туралы түсінік береді. Бірақ зат екі атомды молекулалардан емес, кристалдардан тұрады. Сілтілік метал күшті бейметалмен әрекеттескенде, әрбір натрий атомы электротеріс хлорға валенттік электрон береді. Na+ натрий катиондары және Cl- тұз қышқылының қышқыл қалдығының аниондары бар. Қарама-қарсы зарядталған бөлшектер тартылып, иондық кристалдық торы бар зат түзеді. Кіші натрий катиондары үлкен хлорид аниондарының арасында орналасады. Оң бөлшектердің санынатрий хлоридінің құрамы теріс санына тең, зат тұтастай бейтарап.
Химиялық формула. Ас тұзы және галит
Тұздар – аттары қышқыл қалдығының атынан басталатын күрделі ионды заттар. Ас тұзының формуласы NaCl. Геологтар бұл құрамдағы минералды «галит», ал шөгінді жынысты «тас тұзы» деп атайды. Өнеркәсіпте жиі қолданылатын ескірген химиялық термин «натрий хлориді». Бұл зат ерте заманнан бері адамдарға белгілі, ол бір кездері «ақ алтын» деп саналған. Қазіргі мектеп оқушылары мен студенттер натрий хлоридінің қатысуымен жүретін реакция теңдеулерін оқығанда химиялық белгілерді («натрий хлориді») деп атайды.
Заттың формуласын пайдаланып қарапайым есептеулер жүргізейік:
1) Mr (NaCl)=Ar (Na) + Ar (Cl)=22,99 + 35,45=58,44.
Салыстырмалы молекулалық массасы 58,44 (амумен).
2) Молярлық масса сандық түрде молекулалық салмаққа тең, бірақ бұл мәнде г/моль бірліктері бар: M (NaCl)=58,44 г/моль.
3) 100 г тұз үлгісінде 60,663 г хлор атомы және 39,337 г натрий атомы бар.
Ас тұзының физикалық қасиеттері
Галиттің сынғыш кристалдары – түссіз немесе ақ. Табиғатта сұр, сары немесе көк түске боялған тас тұзының кен орындары да кездеседі. Кейде минералды зат қызыл реңкке ие болады, бұл қоспалардың түрлері мен мөлшеріне байланысты. Мох шкаласы бойынша галиттің қаттылығы небәрі 2-2,5, шыны бетінде сызық қалдырады.
Натрий хлоридінің басқа физикалық параметрлері:
- иіс - жоқ;
- дәмі - тұзды;
- тығыздығы - 2, 165 г/см3 (20 °C);
- балқу температурасы - 801 °C;
- қайнау температурасы - 1413 °C;
- суда ерігіштігі - 359 г/л (25 °C);
Натрий хлоридін зертханада алу
Сынауыштағы металдық натрий газ тәрізді хлормен әрекеттескенде ақ зат түзіледі - натрий хлориді NaCl (ас тұзының формуласы).
Химия бір қосылысты алудың әртүрлі жолдары туралы түсінік береді. Міне, кейбір мысалдар:
Бейтараптандыру реакциясы: NaOH (ақ.) + HCl=NaCl + H2O.
Метал мен қышқыл арасындағы тотығу-тотықсыздану реакциясы:
2Na + 2HCl=2NaCl + H2.
Қышқылдың металл оксидіне әсері: Na2O + 2HCl (ақ.)=2NaCl + H2O
Әлсіз қышқылдың оның тұзының ерітіндісінен күштірекіне ығысуы:
Na2CO3 + 2HCl (сулы)=2NaCl + H2 O + CO2 (газ).
Өнеркәсіптік пайдалану үшін бұл әдістердің барлығы тым қымбат және күрделі.
Ас тұзының өндірісі
Тіпті өркениет пайда болған кезде-ақ адамдар тұзданғаннан кейін ет пен балықтың ұзаққа созылатынын білген. Мөлдір, қалыпты пішінді галит кристалдары кейбір ежелгі елдерде ақшаның орнына қолданылған және олардың салмағы алтынға тең болды. Галит кен орындарын іздеу және игерухалықтың және өнеркәсіптің өсіп келе жатқан қажеттіліктерін қанағаттандыруға мүмкіндік берді. Ас тұзының ең маңызды табиғи көздері:
- түрлі елдердегі галит минералының кен орындары;
- теңіздердің, мұхиттардың және тұзды көлдердің суы;
- тұзды су қоймаларының жағасындағы тас тұзының қабаттары мен қыртыстары;
- жанартау кратерлерінің қабырғаларындағы галит кристалдары;
- тұзды батпақтар.
Өнеркәсіп ас тұзын өндірудің төрт негізгі әдісін пайдаланады:
- жер асты қабатынан галитті шаймалау, пайда болған тұзды ерітіндіні булану;
- тұз шахталары;
- тұзды көлдерден теңіз суының немесе тұзды ерітіндінің булануы (құрғақ қалдық массасының 77%-ы натрий хлориді);
- тұзсыздандырудың жанама өнімін пайдалану.
Натрий хлоридінің химиялық қасиеттері
Құрамында NaCl – сілті мен еритін қышқылдан түзілетін орташа тұз. Натрий хлориді - күшті электролит. Иондар арасындағы тартылыс соншалықты күшті, тек жоғары полярлы еріткіштер оны жоя алады. Суда заттың иондық кристалдық торы ыдырайды, катиондар мен аниондар бөлінеді (Na+, Cl-). Олардың болуы ас тұзының ерітіндісі бар электр өткізгіштікке байланысты. Бұл жағдайда формула құрғақ зат - NaCl сияқты жазылған. Натрий катионына сапалы реакциялардың бірі оттық жалынының сары түсі болып табылады. Тәжірибе нәтижелері үшінтаза сым ілмегінде кішкене қатты тұзды теріп, оны жалынның ортаңғы бөлігіне қосу керек. Ас тұзының қасиеттері хлорид ионына сапалы реакциядан тұратын анионның ерекшелігімен де байланысты. Ерітіндідегі күміс нитратымен әрекеттескенде күміс хлоридінің ақ тұнбасы түзіледі (фото). Хлорсутек тұздан күштірек қышқылдармен ығыстырылады: 2NaCl + H2SO4=Na2SO4 + 2HCl. Қалыпты жағдайда натрий хлориді гидролизге ұшырамайды.
Тас тұзының қолдану өрістері
Натрий хлориді мұздың еру температурасын төмендетеді, сондықтан тұз бен құм қыста жолдар мен тротуарларға қолданылады. Ол көп мөлшерде қоспаларды сіңіреді, ал еріген кезде өзендер мен өзендерді ластайды. Сондай-ақ жол тұзы автомобильдердің шанақтарының коррозия процесін тездетеді және жолдардың жанында отырғызылған ағаштарды зақымдайды. Химия өнеркәсібінде натрий хлориді химиялық заттардың үлкен тобына шикізат ретінде пайдаланылады:
- тұз қышқылы;
- металл натрий;
- хлор газы;
- каустикалық сода және басқа қосылыстар.
Сонымен қатар ас тұзы сабын және бояу өндірісінде қолданылады. Тағамдық антисептик ретінде оны консервілеуде, саңырауқұлақтарды, балық пен көкөністерді маринадтауда қолданады. Популяциядағы қалқанша безінің бұзылуымен күресу үшін ас тұзының формуласы қауіпсіз йод қосылыстарын қосу арқылы байытылған, мысалы, KIO3, KI, NaI. Мұндай қоспалар қалқанша безінің гормонын өндіруді қолдайды, аурудың алдын аладыэндемиялық зоб.
Натрий хлоридінің адам ағзасы үшін маңызы
Ас тұзының формуласы, оның құрамы адам денсаулығы үшін өмірлік маңызы бар. Натрий иондары жүйке импульстарының берілуіне қатысады. Хлор аниондары асқазанда тұз қышқылын өндіру үшін қажет. Бірақ тағамдағы тұздың көп болуы қан қысымын жоғарылатып, жүрек және қан тамырлары ауруларының даму қаупін арттырады. Медицинада үлкен қан жоғалту кезінде науқастарға физиологиялық физиологиялық ерітінді енгізіледі. Оны алу үшін бір литр тазартылған суда 9 г натрий хлориді ерітіледі. Адам ағзасы бұл затты тамақпен үздіксіз қамтамасыз етуді қажет етеді. Тұз экскреция мүшелері мен тері арқылы шығарылады. Адам ағзасындағы натрий хлоридінің орташа мөлшері шамамен 200 г құрайды. Еуропалықтар күніне шамамен 2-6 г ас тұзын тұтынады, ыстық елдерде бұл көрсеткіш жоғары терлеуге байланысты жоғары.
