氯化钠性质、用途与生产工艺
氯化钠是食盐和石盐的主要成分,其是离子型化合物,无色透明的立方晶体。氧化钠大量存在于海水和天然盐湖中,可用来制取氯气、氢气、盐酸、氢氧化钠、氯酸盐、次氯酸盐、漂白粉及金属钠等,是重要的化工原料;可用于食品调味和腌鱼肉蔬菜,以及供盐析肥皂和鞣制皮革等;经高度精制的氯化钠可用来制生理食盐水,用于临床治疗和生理实验,如失钠、失水、失血等情况。可通过浓缩结晶海水或天然的盐湖或盐井水来制取氯化钠。

氯化钠晶体结构由八个离子组成一个晶胞,四个是 Na+ 离子,另外四个是 Cl– 离子,再由重复晶胞形成的。其晶体参数和结构图如下:
| 结构类型 | 立方结构 |
| 晶格常数 | a=5.642Å |
| 生长方法 | Czochralski |
| 晶向 | <100>,<110>,<111>. |
| 晶向公差 | ±0.5-2° |

氯化钠是制备氯气、金属钠、烧碱、纯碱等物质的重要化工原料,并广泛用于染料、陶瓷、冶金、皮革、肥皂、冷冻等方面。在分析化学中,氯化钠是测定氟和硅酸盐的试剂,标定硝酸银的基准试剂。
常规的氯化钠晶体为块状或者立方体形态(图1),改变添加剂种类以及蒸发结晶的方式和条件可改变其晶体形貌。在氯化钠结晶过程中加入某种添加剂,可得到树枝状、针状、柱状等不同晶形的氯化钠晶体[1]。
实验发现单平面蒸发可以制备得到树枝状氯化钠晶体,而且蒸发速度的快慢会影响晶体的粒径大小(图2);

若单一添加葡萄糖制备得到的仍然是立方型氯化钠晶体,但表面更加粗糙,形状也不规则。柠檬酸三铵添加剂对氯化钠的晶体具有一定的调控作用,即随着添加量增大,其晶体粒度相应增大,但达到一定程度后便不再增大。同时当柠檬酸三铵的添加量增加至 2% 时,氯化钠的晶体形貌呈八面体状,八面体状的氯化钠晶体近似为球形(图3);

同时用柠檬酸三铵以及葡萄糖+蔗糖复合作为添加剂可以得到八面体状和树枝状氯化钠晶体(图4)。

氯化钠是维持细胞外液容量的重要基质,对体液的酸碱平衡也有一定调节作用,还是维持神经肌肉应激性的重要因素之一。主要用于防治低钠综合征、缺钠性脱水 (如烧伤、腹泻、休克等)、中暑等; 外用于洗眼、鼻、伤口等; 10%高渗氯化钠溶液静脉注射可促进胃肠蠕动、增进消化机能。
一种氯化钠生产方法,其特征在于:包括以下步骤:
(1)通过将氯化钠源溶解于水中制备包含至少150g/l氯化钠的盐水;
(2)通过在自洁式流化床换热器/结晶器中间接冷却而将所得盐水冷却至低于0℃但高于所得盐水的共晶温度的温度,从而形成包含氯化钠二水合物的浆料和母液,所述盐水根据肉眼判断不包含任何固体氯化钠;
(3)在共晶温度下分离在步骤(2)中形成的氯化钠二水合物,使得形成富含氯化钠二水合物的料流;
(4)将氯化钠二水合物供入再结晶器中以形成氯化钠和母液。
氯化钠具有增强抗肿瘤免疫的作用,但是这一结论目前仍处于临床前探索阶段。研究表明食盐可以增强杀伤性T细胞的抗肿瘤免疫力。它还在小鼠身上证实,仅通过高盐饮食就能增强T细胞的抗癌能力,抑制肿瘤的生长。此外,高盐饮食会抑制中性粒细胞抗击细菌性感染的能力;高盐饮食可以通过影响肠菌调节NK细胞活性,抑制肿瘤生长;还有研究发现,高盐会干扰调节性T细胞的线粒体呼吸,导致调节性T细胞功能障碍。
不同温度(℃)时每100毫升水中的溶解克数:
35.7g/0℃;35.8g/10℃;35.9g/20℃;36.1g/30℃;36.4g/40℃
37.1g/60℃;38g/80℃;38.5g/90℃;39.2g/100℃
钠盐及氯化物试验(IT-28及IT-12)阳性。
准确称取预经在625℃下干燥2h后的试样约250mg,放入一具玻塞烧瓶中,加水50ml溶解。在搅拌下加入硝酸3ml、硝基苯5ml、0.1mol/L硝酸银50.0ml和硫酸铁铵试液(TS-99)2ml。充分摇震后用0.1mol/L硫氰酸铵滴定过量的硝酸银。每Ml0.1mol/L硝酸银相当于氯化钠(NaCl)5.844mg。
LD
503000mg/kg(大鼠,经口)。
GRAS(FDA, §186.1750,2000)。
[1]刘烨,何劲,杨丽梅,等.不同晶形氯化钠结晶行为的研究[J].中国井矿盐,2023,54(04):37-39+46.DOI:CNKI:SUN:ZJKY.0.2023-04-014.
化学性质
氯化钠,无色至白色立方体结晶。相对密度2.16。纯品的吸湿性很小(临界温度73%,25℃),如含不纯物氯化镁,则吸湿性较大。熔点800℃。水溶液呈中性,5%水溶液的pH值为5.5~8.5。饱和食盐水的相对密度(d425)1.202,冰点在-20℃以下。易溶于水(1g/2.8m1,25℃;或1g/2.7ml,沸水)及甘油(1g/10m1),微溶于乙醇,不溶于盐酸。可含有2%的食用级抗结剂、自由流动剂和改性剂,其中包括亚铁氰化钠≤13mg/kg,或柠檬酸铁铵≤25g/100g。如系碘化食盐,则可含碘化钾0.006%~0.010%。
用途
氯化钠用于制造纯碱和烧碱及其他化工原料,用于矿石冶炼,食品业和渔业用于盐腌,还可用作调味料的原料和精制食盐, 用作电解质及酸碱平衡调节剂、盐析剂及片剂、胶囊剂的稀释剂等,用作分析试剂,还用于生物培养基的制备。
类别
有毒物品
毒性分级
中毒
急性毒性
口服- 大鼠 LD50 3000 毫克/ 公斤; 口服- 小鼠 LD50: 4000 毫克/公斤
可燃性危险特性
不可燃烧; 火场产生有毒含氯化物, 氧化钠烟雾
储运特性
库房低温, 通风, 干燥
灭火剂
水, 二氧化碳, 干粉, 砂土
氯化钠
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