Natriumchloride
Naast de bekende huishoudelijke toepassingen van zout, zijn meer dominante toepassingen van de ongeveer 250 miljoen ton per jaar productie (gegevens 2008) onder meer chemicaliën en ontdooiing.
Chemische productieEdit
Zout wordt direct of indirect gebruikt bij de productie van vele chemicaliën, die het grootste deel van de wereldproductie verbruiken.
Chloor-alkali-industrieEdit
Het is het uitgangspunt voor het chlooralkaliproces, het industriële proces om chloor en natriumhydroxide te produceren, volgens de chemische vergelijking
2 NaCl + 2 H2O → Cl2 + H2 + 2 NaOH
Deze elektrolyse wordt uitgevoerd in ofwel een kwikcel, een diafragmacel, of een membraancel. Elk van deze maakt gebruik van een andere methode om het chloor van het natriumhydroxide te scheiden. Andere technologieën zijn in ontwikkeling vanwege het hoge energieverbruik van de elektrolyse, waarbij kleine verbeteringen in de efficiëntie een grote economische terugverdientijd kunnen hebben. Enkele toepassingen van chloor zijn PVC, ontsmettingsmiddelen en oplosmiddelen. Natriumhydroxide maakt industrieën mogelijk die papier, zeep en aluminium produceren.
Natrium-asindustrieEdit
Natriumchloride wordt gebruikt in het Solvay-proces om natriumcarbonaat en calciumchloride te produceren. Natriumcarbonaat wordt op zijn beurt gebruikt voor de productie van glas, natriumbicarbonaat en kleurstoffen, alsmede een groot aantal andere chemicaliën. In het Mannheim proces en in het Hargreaves proces, wordt natriumchloride gebruikt voor de productie van natriumsulfaat en zoutzuur.
StandaardEdit
Natriumchloride heeft een internationale standaard die is gemaakt door ASTM International. De standaard heet ASTM E534-13 en is de standaard testmethoden voor de chemische analyse van natriumchloride. Deze genoemde methoden bieden procedures voor het analyseren van natriumchloride om te bepalen of het geschikt is voor het beoogde gebruik en toepassing.
Diverse industriële toepassingenEdit
Natriumchloride wordt zwaar gebruikt, dus zelfs relatief kleine toepassingen kunnen enorme hoeveelheden verbruiken. Bij de exploratie van olie en gas is zout een belangrijk bestanddeel van boorvloeistoffen bij het boren van putten. Het wordt gebruikt om de dichtheid van de boorvloeistof te verhogen en de hoge neerwaartse gasdruk te overwinnen. Telkens wanneer een boor een zoutformatie raakt, wordt zout aan de boorvloeistof toegevoegd om de oplossing te verzadigen en zo het oplossen binnen de zoutlaag te minimaliseren. Zout wordt ook gebruikt om de uitharding van beton in gecementeerde omhulsels te verbeteren.
In de textiel- en verfindustrie wordt zout gebruikt als pekelspoeling om organische verontreinigingen af te scheiden, om het “uitzouten” van neerslag van verfstoffen te bevorderen, en om te mengen met geconcentreerde verfstoffen om deze te standaardiseren. Een van zijn belangrijkste functies is het verschaffen van de positieve ionlading om de absorptie van negatief geladen ionen van kleurstoffen te bevorderen.
Het wordt ook gebruikt bij de verwerking van aluminium, beryllium, koper, staal en vanadium. In de pulp- en papierindustrie wordt zout gebruikt voor het bleken van houtpulp. Het wordt ook gebruikt om natriumchloraat te maken, dat samen met zwavelzuur en water wordt toegevoegd om chloordioxide te maken, een uitstekend chemisch bleekmiddel op basis van zuurstof. Het chloordioxideproces, dat na de Eerste Wereldoorlog in Duitsland is ontstaan, wordt steeds populairder als gevolg van de druk op het milieu om het gebruik van gechloreerde bleekmiddelen te beperken of te verbieden. Bij het looien en behandelen van leer wordt zout aan dierenhuiden toegevoegd om de microbiële activiteit aan de onderkant van de huiden te remmen en om vocht terug in de huiden te trekken.
In de rubberfabricage wordt zout gebruikt om buna, neopreen en witte rubbersoorten te maken. Zoutpekel en zwavelzuur worden gebruikt om een geëmulgeerde latex van gechloreerd butadieen te coaguleren.
Zout wordt ook toegevoegd om de bodem vast te zetten en de fundering waarop snelwegen worden gebouwd stevigheid te geven. Het zout minimaliseert de effecten van verschuivingen in de ondergrond door veranderingen in vochtigheid en verkeersbelasting.
Natriumchloride wordt soms gebruikt als een goedkoop en veilig droogmiddel vanwege zijn hygroscopische eigenschappen, waardoor zouten van oudsher een effectieve methode is om voedsel te conserveren; het zout onttrekt water aan bacteriën door osmotische druk, waardoor deze zich niet kunnen reproduceren, een belangrijke bron van voedselbederf. Hoewel er effectievere droogmiddelen beschikbaar zijn, zijn er maar weinig veilig voor mensen om in te nemen.
WateronthardingEdit
Hard water bevat calcium- en magnesiumionen die de werking van zeep verstoren en bijdragen tot de opbouw van een kalkaanslag of een film van alkalische minerale afzettingen in huishoudelijke en industriële apparatuur en leidingen. Commerciële en residentiële waterontharders gebruiken ionenuitwisselende harsen om de ionen te verwijderen die de hardheid veroorzaken. Deze harsen worden aangemaakt en geregenereerd met behulp van natriumchloride.
StrooizoutEdit
De tweede belangrijke toepassing van zout is voor het strooien en ijsvrij maken van wegen, zowel in strooizoutbakken als verspreid door winterdienstvoertuigen. Vooruitlopend op de sneeuwval worden de wegen optimaal “ijsvrij” gemaakt met pekel (geconcentreerde oplossing van zout in water), waardoor wordt voorkomen dat het sneeuwijs zich aan het wegdek hecht. Op die manier hoeft na de sneeuwval niet veel zout te worden gebruikt. Voor het ijsvrij maken worden mengsels van pekel en zout gebruikt, soms met extra middelen zoals calciumchloride en/of magnesiumchloride. Het gebruik van zout of pekel wordt ondoeltreffend bij temperaturen lager dan -10 °C (14 °F).
Het strooizout in het Verenigd Koninkrijk is voornamelijk afkomstig van één mijn in Winsford in Cheshire. Vóór de distributie wordt het gemengd met <100 ppm natriumferrocyanide als antiklontermiddel, waardoor steenzout vrij uit de strooiwagens kan stromen ondanks het feit dat het voor gebruik is opgeslagen. De laatste jaren wordt dit additief ook in keukenzout gebruikt. Andere additieven werden in strooizout gebruikt om de totale kosten te drukken. In de VS bijvoorbeeld werd een bijproduct van de suikerbietenverwerking, een koolhydraatoplossing, gemengd met steenzout en het hechtte ongeveer 40% beter aan het wegdek dan los steenzout alleen. Omdat het langer op de weg bleef liggen, hoefde de behandeling niet verschillende keren herhaald te worden, wat tijd en geld bespaarde.
In fysisch-chemische termen is het minimumvriespunt van een water-zoutmengsel -21,12 °C (-6,02 °F) bij 23,31 wt% zout. Bevriezing in de buurt van deze concentratie gaat echter zo langzaam dat het eutectische punt van -22,4 °C (-8,3 °F) kan worden bereikt met ongeveer 25 wt% zout.
Milieu-effectenEdit
Zout van wegen komt in zoetwaterlichamen terecht en kan waterplanten en -dieren schaden door hun osmoregulatievermogen te verstoren. De alomtegenwoordigheid van zout vormt een probleem bij elke coatingtoepassing langs de kust, omdat ingesloten zouten grote problemen veroorzaken bij de hechting. Zeevaartautoriteiten en scheepsbouwers controleren de zoutconcentraties op oppervlakken tijdens de bouw. De maximale zoutconcentraties op oppervlakken zijn afhankelijk van de autoriteit en de toepassing. Meestal wordt de IMO-regeling gebruikt en wordt het zoutgehalte vastgesteld op maximaal 50 mg/m2 oplosbare zouten, gemeten als natriumchloride. Deze metingen worden gedaan door middel van een Bresle-test. Verzilting (toenemend zoutgehalte, ook wel zoetwaterverziltingssyndroom genoemd) en de daaruit voortvloeiende verhoogde uitloging van metalen is een voortdurend probleem in heel Noord-Amerika en de Europese zoete waterwegen.
Bij het strooien van zout op snelwegen is zout in verband gebracht met corrosie van brugdekken, motorvoertuigen, wapeningsstaven en -draad, en onbeschermde stalen constructies die in de wegenbouw worden gebruikt. Afspoeling van het oppervlak, het sproeien van voertuigen en door de wind veroorzaakte acties tasten ook de bodem, de wegvegetatie en de plaatselijke oppervlakte- en grondwatervoorraden aan. Hoewel er tijdens piekgebruik aanwijzingen zijn gevonden voor de belasting van het milieu met zout, verdunnen de concentraties natrium in het gebied waar zout is gebruikt gewoonlijk door de voorjaarsregens en dooi. Uit een studie uit 2009 bleek dat ongeveer 70% van het strooizout dat in het metrogebied Minneapolis-St Paul wordt gebruikt, in het lokale stroomgebied wordt vastgehouden.
SubstitutieEdit
Sommige instanties gebruiken bier, melasse en bietensap in plaats van strooizout. Luchtvaartmaatschappijen gebruiken meer glycol en suiker in plaats van op zout gebaseerde oplossingen voor ontdooiing.
Voedingsindustrie en landbouwEdit
Vele micro-organismen kunnen niet leven in een zoute omgeving: water wordt door osmose uit hun cellen gezogen. Daarom wordt zout gebruikt om bepaalde levensmiddelen te conserveren, zoals spek, vis of kool.
Zout wordt door de levensmiddelenproducent of door de consument aan levensmiddelen toegevoegd als smaakversterker, conserveermiddel, bindmiddel, gistingsbestrijdend additief, textuurbestrijdend middel en kleurontwikkelaar. Het zoutverbruik in de levensmiddelenindustrie wordt, in afnemende volgorde van verbruik, onderverdeeld in andere levensmiddelen, vleesverwerkende industrie, conservenindustrie, bakkerij-, zuivel- en graanmaalderijen. Zout wordt toegevoegd om de kleurontwikkeling in spek, ham en andere verwerkte vleesproducten te bevorderen. Als conserveringsmiddel remt zout de groei van bacteriën. Zout fungeert als bindmiddel in worsten om een bindende gel te vormen die bestaat uit vlees, vet en vocht. Zout fungeert ook als smaakversterker en als malsmaker.
In veel zuivelindustrieën wordt zout aan kaas toegevoegd als kleur-, fermentatie-, en textuurcontrolemiddel. De subsector zuivel omvat bedrijven die roomboter, gecondenseerde en geëvaporeerde melk, bevroren desserts, roomijs, natuurkaas en smeltkaas, en speciale zuivelproducten vervaardigen. Bij conserven wordt zout vooral toegevoegd als smaakversterker en conserveringsmiddel. Het wordt ook gebruikt als drager voor andere ingrediënten, droogmiddel, enzymremmer en malsmaker. Bij het bakken wordt zout toegevoegd om de fermentatiesnelheid in brooddeeg te regelen. Het wordt ook gebruikt om de gluten te versterken (het elastische eiwit-water-complex in bepaalde degen) en als smaakversterker, bijvoorbeeld als topping op gebakken goederen. De categorie voedselverwerking omvat ook graanmaalderijprodukten. Deze producten bestaan uit het malen van meel en rijst en het vervaardigen van ontbijtgranen en gemixt of bereid meel. Zout wordt ook gebruikt als smaakstof, b.v. in aardappelchips, pretzels, katten- en hondenvoer.
Natriumchloride wordt in de diergeneeskunde gebruikt als emesis-veroorzakend middel. Het wordt gegeven als warme verzadigde oplossing. Emesis kan ook worden veroorzaakt door faryngeale inbrenging van een kleine hoeveelheid gewoon zout of zoutkristallen.
GeneeskundeEdit
Natriumchloride wordt samen met water gebruikt als een van de primaire oplossingen voor intraveneuze therapie. Neusspray bevat vaak een zoutoplossing.
BrandbestrijdingEdit
Natriumchloride is het belangrijkste blusmiddel in brandblussers (Met-L-X, Super D) die worden gebruikt bij brandbare metaalbranden zoals magnesium-, kalium-, natrium- en NaK-legeringen (klasse D). Thermoplastisch poeder wordt aan het mengsel toegevoegd, samen met waterdichtmakende (metaalstearaten) en antiklonterende materialen (tricalciumfosfaat) om het blusmiddel te vormen. Wanneer het op het vuur wordt aangebracht, werkt het zout als een koellichaam dat de hitte van het vuur afvoert en tevens een zuurstofafsluitende korst vormt om het vuur te smoren. Het plastic additief smelt en helpt de korst zijn integriteit te behouden totdat het brandende metaal is afgekoeld tot onder zijn ontbrandingstemperatuur. Dit type blusapparaat werd eind jaren 1940 uitgevonden als een eenheid met patroon, hoewel versies met opgeslagen druk nu populair zijn. Gemeenschappelijke maten zijn 30 pond (14 kg) draagbaar en 350 pond (160 kg) verrijdbaar.
CleanserEdit
Sinds ten minste de middeleeuwen hebben mensen zout gebruikt als een reinigingsmiddel dat op huishoudelijke oppervlakken wordt gewreven. Het wordt ook gebruikt in vele merken shampoo, tandpasta en in de volksmond voor het ijsvrij maken van opritten en ijsvlakten.
Optisch gebruikEdit
Defectvrije NaCl-kristallen hebben een optische doorlaatbaarheid van ongeveer 90% voor infrarood licht, met name tussen 200 nm en 20 µm. Zij werden daarom gebruikt in optische componenten (vensters en prisma’s) die in dat spectrale gebied werken, waar weinig niet-absorberende alternatieven bestaan en waar de vereisten voor afwezigheid van microscopische inhomogeniteiten minder streng zijn dan in het zichtbare gebied. Hoewel goedkoop, zijn NaCl-kristallen zacht en hygroscopisch – wanneer zij aan de omgevingslucht worden blootgesteld, vormen zij geleidelijk een “vorstlaag”. Dit beperkt de toepassing van NaCl tot droge omgevingen, vacuüm afgesloten assemblageruimten of voor kortetermijntoepassingen zoals prototyping. Tegenwoordig worden materialen zoals zinkselenide (ZnSe), die mechanisch sterker zijn en minder gevoelig voor vocht, gebruikt in plaats van NaCl voor het infraroodspectrum.