Chlorid sodný
Kromě známých domácích použití soli patří mezi dominantní využití přibližně 250 milionů tun roční produkce (údaje z roku 2008) chemické látky a odmrazování.
Výroba chemických látekEdit
Sůl se přímo či nepřímo používá při výrobě mnoha chemických látek, na které se spotřebuje většina světové produkce.
Chlor-alkalický průmyslEdit
Je výchozím bodem pro chloralkalický proces, průmyslový proces výroby chloru a hydroxidu sodného podle chemické rovnice
2 NaCl + 2 H2O → Cl2 + H2 + 2 NaOH
Tato elektrolýza se provádí buď ve rtuťovém článku, membránovém článku, nebo v membránovém článku. Každá z nich používá k oddělení chloru od hydroxidu sodného jinou metodu. Vzhledem k vysoké spotřebě energie při elektrolýze se vyvíjejí další technologie, přičemž malé zlepšení účinnosti může mít velkou ekonomickou návratnost. Některé aplikace chloru zahrnují PVC, dezinfekční prostředky a rozpouštědla. Hydroxid sodný umožňuje průmyslová odvětví, která vyrábějí papír, mýdlo a hliník.
Průmysl sodného popelaEdit
Chlorid sodný se používá v Solvayově procesu k výrobě uhličitanu sodného a chloridu vápenatého. Uhličitan sodný se zase používá k výrobě skla, hydrogenuhličitanu sodného a barviv, jakož i nesčetných dalších chemikálií. V Mannheimském procesu a v Hargreavesově procesu se chlorid sodný používá k výrobě síranu sodného a kyseliny chlorovodíkové.
StandardEdit
Chlorid sodný má mezinárodní normu, kterou vytvořila společnost ASTM International. Norma nese název ASTM E534-13 a jedná se o standardní zkušební metody pro chemickou analýzu chloridu sodného. Tyto uvedené metody poskytují postupy pro analýzu chloridu sodného s cílem určit, zda je vhodný pro zamýšlené použití a aplikaci.
Různá průmyslová použitíEdit
Chlorid sodný se intenzivně používá, takže i relativně malé aplikace mohou spotřebovat obrovská množství. Při těžbě ropy a zemního plynu je sůl důležitou složkou vrtných kapalin při vrtání vrtů. Používá se k flokulaci a zvýšení hustoty vrtné kapaliny, aby se překonaly vysoké tlaky plynu v hlubině. Kdykoli vrt narazí na solný útvar, přidává se do vrtné kapaliny sůl, aby se roztok nasytil a minimalizovalo se tak rozpouštění v solné vrstvě. Sůl se také používá ke zvýšení tvrdnutí betonu v cementových pouzdrech.
V textilním průmyslu a při barvení se sůl používá jako oplachovací solanka k oddělení organických nečistot, k podpoře „vysolování“ sraženin barviv a ke smíchání s koncentrovanými barvivy za účelem jejich standardizace. Jednou z jejích hlavních úloh je poskytovat kladný iontový náboj pro podporu absorpce záporně nabitých iontů barviv.
Používá se také při zpracování hliníku, berylia, mědi, oceli a vanadu. V celulózovém a papírenském průmyslu se sůl používá k bělení dřevní hmoty. Používá se také k výrobě chlorečnanu sodného, který se přidává spolu s kyselinou sírovou a vodou k výrobě oxidu chloričitého, vynikající bělicí chemikálie na bázi kyslíku. Postup s oxidem chloričitým, který vznikl v Německu po první světové válce, se stává stále populárnějším kvůli tlaku na ochranu životního prostředí, který vyžaduje snížení nebo vyloučení chlorovaných bělicích sloučenin. Při činění a úpravě kůží se sůl přidává do zvířecích kůží, aby se potlačila mikrobiální aktivita na spodní straně kůží a aby se přitáhla vlhkost zpět do kůží.
Při výrobě kaučuku se sůl používá k výrobě buna, neoprenu a bílých typů kaučuku. Solný roztok a kyselina sírová se používají ke koagulaci emulgovaného latexu vyráběného z chlorovaného butadienu.
Sůl se také přidává k zajištění půdy a k zajištění pevnosti základů, na nichž se staví dálnice. Sůl působí tak, že minimalizuje účinky posunů způsobených v podloží změnami vlhkosti a dopravního zatížení.
Chlorid sodný se někdy používá jako levný a bezpečný vysoušecí prostředek, protože díky svým hygroskopickým vlastnostem je solení historicky účinnou metodou konzervace potravin; sůl osmotickým tlakem odčerpává vodu z bakterií a zabraňuje jejich množení, což je hlavní zdroj kažení potravin. Přestože jsou k dispozici účinnější vysoušedla, jen málo z nich je pro člověka bezpečných.
Změkčování vodyEdit
Tvrdá voda obsahuje ionty vápníku a hořčíku, které brání působení mýdla a přispívají k tvorbě vodního kamene nebo filmu alkalických minerálních usazenin v domácích a průmyslových zařízeních a potrubích. Komerční a bytové jednotky na změkčování vody používají iontově výměnné pryskyřice, které odstraňují škodlivé ionty způsobující tvrdost. Tyto pryskyřice se vytvářejí a regenerují pomocí chloridu sodného.
Silniční sůlEdit
Druhým významným použitím soli je odstraňování námrazy a ochrana proti námraze na silnicích, a to jak v zásobnících na posypový materiál, tak rozmetávaná vozidly zimní služby. V očekávání sněžení se silnice optimálně „odmrazují“ solankou (koncentrovaný roztok soli ve vodě), která zabraňuje spojování sněhového ledu s povrchem vozovky. Tímto postupem se předejde intenzivnímu používání soli po sněžení. K odstraňování námrazy se používají směsi solanky a soli, někdy s přídavkem dalších látek, jako je chlorid vápenatý a/nebo chlorid hořečnatý. Použití soli nebo solanky se stává neúčinným při teplotách pod -10 °C.
Sůl pro odstraňování námrazy ve Spojeném království pochází převážně z jediného dolu ve Winsfordu v Cheshire. Před distribucí je smíchána s <100 ppm ferrokyanidu sodného jako protispékavého činidla, které umožňuje kamenné soli volně vytékat z posypových vozidel, přestože je před použitím uskladněna. V posledních letech se tato přísada používá také ve stolní soli. Pro snížení celkových nákladů se v silniční soli používaly i jiné přísady. Například v USA byl vedlejší roztok sacharidů ze zpracování cukrové řepy smíchán s kamennou solí a přilnul k povrchu vozovky asi o 40 % lépe než samotná sypká kamenná sůl. Protože zůstával na vozovce déle, nemuselo se ošetření několikrát opakovat, čímž se ušetřil čas i peníze.
Z technického hlediska fyzikální chemie je minimální bod mrznutí směsi vody a soli -21,12 °C (-6,02 °F) pro 23,31 % hm. soli. Mrznutí v blízkosti této koncentrace je však tak pomalé, že eutektického bodu -22,4 °C (-8,3 °F) lze dosáhnout s přibližně 25 % hmotn. soli.
Účinky na životní prostředíUpravit
Dopravní sůl končí ve sladkovodních nádržích a může poškodit vodní rostliny a živočichy narušením jejich osmoregulační schopnosti. Všudypřítomnost soli představuje problém při jakékoli aplikaci nátěrů na pobřeží, protože zachycené soli způsobují velké problémy s přilnavostí. Námořní úřady a stavitelé lodí sledují koncentrace solí na povrchu během výstavby. Maximální koncentrace solí na povrchu závisí na daném orgánu a aplikaci. Nejčastěji se používá předpis IMO, který stanovuje maximální množství soli na 50 mg/m2 rozpustných solí měřených jako chlorid sodný. Tato měření se provádějí pomocí Bresleho testu. Zasolování (zvyšující se salinita, tzv. syndrom zasolení sladké vody) a následné zvýšené vyplavování kovů je trvalým problémem v celé Severní Americe a evropských sladkovodních tocích.
Při odmrazování dálnic je sůl spojována s korozí mostovek, motorových vozidel, výztužných tyčí a drátů a nechráněných ocelových konstrukcí používaných při stavbě silnic. Povrchový odtok, postřik vozidel a působení větru rovněž ovlivňují půdu, vegetaci u silnic a místní zásoby povrchových a podzemních vod. Ačkoli byly zjištěny důkazy o zatížení životního prostředí solí v době jejího špičkového používání, jarní deště a tání obvykle zředí koncentrace sodíku v oblasti, kde byla sůl aplikována. Studie z roku 2009 zjistila, že přibližně 70 % silniční soli aplikované v oblasti Minneapolis-St Paul se zadrží v místním povodí.
SubstituceEdit
Některé agentury nahrazují silniční sůl pivem, melasou a šťávou z červené řepy. Letecké společnosti využívají k odstraňování námrazy více roztoků na bázi glykolu a cukru než soli.
Potravinářský průmysl a zemědělstvíEdit
Mnoho mikroorganismů nemůže žít ve slaném prostředí: voda se z jejich buněk odčerpává osmózou. Z tohoto důvodu se sůl používá ke konzervaci některých potravin, např. slaniny, ryb nebo zelí.
Sůl se přidává do potravin buď výrobcem, nebo spotřebitelem jako látka zvýrazňující chuť a vůni, konzervační látka, pojivo, přísada regulující kvašení, látka regulující texturu a vyvolávající barvu. Spotřeba soli v potravinářském průmyslu se v sestupném pořadí podle spotřeby dělí na ostatní potravinářské výrobky, výrobky balírny masa, konzervárny, pekárny, mlékárny a mlýny na obilí. Sůl se přidává na podporu vybarvení slaniny, šunky a dalších zpracovaných masných výrobků. Jako konzervační látka sůl brání růstu bakterií. Sůl působí jako pojivo v uzeninách, kde vytváří pojivový gel složený z masa, tuku a vlhkosti. Sůl také působí jako zvýrazňovač chuti a jako změkčovadlo.
V mnoha odvětvích mlékárenského průmyslu se sůl přidává do sýrů jako činidlo regulující barvu, fermentaci a strukturu. Pododvětví mlékárenství zahrnuje společnosti, které vyrábějí smetanové máslo, kondenzované a odpařené mléko, mražené dezerty, zmrzlinu, přírodní a tavené sýry a speciální mléčné výrobky. V konzervárenství se sůl přidává především jako zvýrazňovač chuti a konzervant. Používá se také jako nosič jiných přísad, dehydratační činidlo, inhibitor enzymů a změkčovadlo. Při pečení se sůl přidává k regulaci rychlosti kvašení chlebového těsta. Používá se také ke zpevnění lepku (elastického komplexu bílkovin a vody v některých těstech) a jako zvýrazňovač chuti, například jako poleva na pečivo. Do kategorie potravinářských výrobků patří také mlýnské výrobky. Tyto výrobky se skládají z mletí mouky a rýže a výroby cereálních snídaňových potravin a míchané nebo upravené mouky. Sůl se také používá jako kořenící prostředek, např. v bramborových lupíncích, preclících, krmivu pro kočky a psy.
Chlorid sodný se používá ve veterinární medicíně jako prostředek vyvolávající emezi. Podává se jako teplý nasycený roztok. Emesis může být také vyvolána faryngeálním umístěním malého množství obyčejné soli nebo solných krystalů.
MedicínaUpravit
Požární technikaEdit
Chlorid sodný je hlavní hasicí látkou v hasicích přístrojích (Met-L-X, Super D) používaných při požárech hořlavých kovů, jako jsou hořčík, draslík, sodík a slitiny NaK (třída D). Do směsi se přidává termoplastický prášek spolu s vodotěsnými (stearany kovů) a protispékavými materiály (fosforečnan vápenatý), které tvoří hasivo. Při aplikaci na oheň působí sůl jako chladič, odvádí teplo z ohně a také vytváří krustu vylučující kyslík, která oheň dusí. Plastická přísada se taví a pomáhá krustě udržet její celistvost, dokud hořící kov nevychladne pod teplotu vznícení. Tento typ hasicího přístroje byl vynalezen koncem 40. let 20. století jako přístroj na kartuše, ačkoli nyní jsou oblíbené tlakové verze se zásobníkem. Běžné velikosti jsou 30 liber (14 kg) přenosný a 350 liber (160 kg) na kolečkách.
Čisticí prostředekEdit
Přinejmenším od středověku lidé používali sůl jako čisticí prostředek, kterým potírali povrchy v domácnosti. Používá se také v mnoha značkách šamponů, zubních pastách a populárně k odstraňování ledu z příjezdových cest a ledových ploch.
Optické využitíEdit
Krystaly NaCl bez vad mají optickou propustnost přibližně 90 % pro infračervené světlo, konkrétně mezi 200 nm a 20 µm. Proto byly použity v optických součástkách (oknech a hranolech) pracujících v tomto spektrálním rozsahu, kde existuje jen málo neabsorpčních alternativ a kde jsou požadavky na nepřítomnost mikroskopických nehomogenit méně přísné než ve viditelném rozsahu. Krystaly NaCl jsou sice levné, ale měkké a hygroskopické – při vystavení okolnímu vzduchu se postupně pokrývají „námrazou“. To omezuje použití NaCl na suché prostředí, vakuově uzavřené montážní prostory nebo na krátkodobé použití, například při výrobě prototypů. V současné době se místo NaCl pro infračervený spektrální rozsah používají materiály jako selenid zinečnatý (ZnSe), které jsou mechanicky pevnější a méně citlivé na vlhkost
.