Clorură de sodiu
Pe lângă utilizările domestice familiare ale sării, aplicațiile mai dominante ale producției de aproximativ 250 de milioane de tone pe an (date din 2008) includ produsele chimice și degivrarea.
Producția de produse chimiceEdit
Sarea este folosită, direct sau indirect, în producția multor produse chimice, care consumă cea mai mare parte a producției mondiale.
Industria clor-alcalinăEdit
Este punctul de plecare pentru procesul cloroalcalinic, proces industrial de producere a clorului și a hidroxidului de sodiu, conform ecuației chimice
2 NaCl + 2 H2O → Cl2 + H2 + 2 NaOH
Această electroliză se realizează fie într-o celulă cu mercur, fie într-o celulă cu diafragmă, fie într-o celulă cu membrană. Fiecare dintre acestea utilizează o metodă diferită pentru a separa clorul de hidroxidul de sodiu. Alte tehnologii sunt în curs de dezvoltare din cauza consumului ridicat de energie al electrolizei, prin care mici îmbunătățiri ale eficienței pot avea o rentabilitate economică mare. Unele aplicații ale clorului includ PVC, dezinfectanți și solvenți. Hidroxidul de sodiu permite industriilor care produc hârtie, săpun și aluminiu.
Industria cenușii de sodăEdit
Clorura de sodiu este utilizată în procesul Solvay pentru a produce carbonat de sodiu și clorură de calciu. Carbonatul de sodiu, la rândul său, este utilizat pentru a produce sticlă, bicarbonat de sodiu și coloranți, precum și o multitudine de alte substanțe chimice. În procedeul Mannheim și în procedeul Hargreaves, clorura de sodiu este utilizată pentru producerea sulfatului de sodiu și a acidului clorhidric.
StandardEdit
Clorura de sodiu are un standard internațional care este creat de ASTM International. Standardul se numește ASTM E534-13 și reprezintă metodele standard de testare pentru analiza chimică a clorurii de sodiu. Aceste metode enumerate oferă proceduri de analiză a clorurii de sodiu pentru a determina dacă aceasta este adecvată pentru utilizarea și aplicația prevăzută.
Diverse utilizări industrialeEdit
Clorura de sodiu este foarte utilizată, astfel încât chiar și aplicațiile relativ minore pot consuma cantități masive. În explorarea petrolului și a gazelor, sarea este o componentă importantă a fluidelor de foraj în forarea puțurilor. Ea este utilizată pentru a flocula și a crește densitatea fluidului de foraj pentru a depăși presiunile mari ale gazului din puțuri. Ori de câte ori o sondă atinge o formațiune de sare, se adaugă sare în fluidul de foraj pentru a satura soluția în scopul de a minimiza dizolvarea în stratul de sare. Sarea este, de asemenea, utilizată pentru a crește întărirea betonului în carcasele cimentate.
În domeniul textilelor și al vopsitoriei, sarea este utilizată ca soluție de clătire a saramurii pentru a separa contaminanții organici, pentru a favoriza „sărarea” precipitatelor de coloranți și pentru a le amesteca cu coloranți concentrați pentru a le standardiza. Unul dintre rolurile sale principale este acela de a furniza încărcătura ionică pozitivă pentru a favoriza absorbția ionilor încărcați negativ ai coloranților.
Se folosește, de asemenea, la prelucrarea aluminiului, beriliului, cuprului, oțelului și vanadiului. În industria celulozei și a hârtiei, sarea este utilizată pentru albirea pastei de lemn. De asemenea, este folosită pentru a produce clorat de sodiu, care este adăugat împreună cu acid sulfuric și apă pentru a fabrica dioxid de clor, un excelent produs chimic de albire pe bază de oxigen. Procedeul dioxidului de clor, care a luat naștere în Germania după Primul Război Mondial, devine din ce în ce mai popular din cauza presiunilor de mediu pentru reducerea sau eliminarea compușilor clorurați de albire. În tăbăcirea și tratarea pieilor, sarea este adăugată la pieile de animale pentru a inhiba activitatea microbiană de pe partea inferioară a pieilor și pentru a atrage umiditatea înapoi în piei.
În fabricarea cauciucului, sarea este folosită la fabricarea tipurilor de cauciuc buna, neopren și alb. Sarea sărată și acidul sulfuric sunt folosite pentru a coagula un latex emulsionat fabricat din butadienă clorurată.
Sarea este, de asemenea, adăugată pentru a securiza solul și pentru a conferi fermitate fundației pe care se construiesc autostrăzile. Sarea acționează pentru a minimiza efectele deplasărilor cauzate în subsol de schimbările de umiditate și de încărcătura de trafic.
Clorura de sodiu este uneori folosită ca un desicant ieftin și sigur datorită proprietăților sale higroscopice, ceea ce face ca sărarea să fie o metodă eficientă de conservare a alimentelor din punct de vedere istoric; sarea extrage apa din bacterii prin presiune osmotică, împiedicându-le să se reproducă, o sursă majoră de deteriorare a alimentelor. Chiar dacă sunt disponibili desicanți mai eficienți, puțini sunt siguri pentru a fi ingerați de oameni.
Îndulcirea apeiEdit
Apa dură conține ioni de calciu și magneziu care interferează cu acțiunea săpunului și contribuie la acumularea unui calcar sau a unei pelicule de depuneri minerale alcaline în echipamentele și țevile de uz casnic și industrial. Unitățile comerciale și rezidențiale de dedurizare a apei folosesc rășini schimbătoare de ioni pentru a elimina ionii incriminatori care cauzează duritatea. Aceste rășini se generează și se regenerează folosind clorură de sodiu.
Sare pentru drumuriEdit
A doua aplicație majoră a sării este pentru degivrarea și antigivrarea drumurilor, atât în coșurile de gunoi, cât și împrăștiată de vehiculele de servicii de iarnă. În anticiparea căderilor de zăpadă, drumurile sunt „antiînghețate” în mod optim cu saramură (soluție concentrată de sare în apă), care împiedică aderența dintre zăpadă-gheață și suprafața drumului. Această procedură evită utilizarea intensă a sării după căderea zăpezii. Pentru degivrare, se utilizează amestecuri de saramură și sare, uneori cu agenți suplimentari, cum ar fi clorura de calciu și/sau clorura de magneziu. Utilizarea sării sau a saramurii devine ineficientă sub -10 °C (14 °F).
Sarea pentru degivrare în Regatul Unit provine predominant dintr-o singură mină din Winsford, în Cheshire. Înainte de a fi distribuită, aceasta este amestecată cu <100 ppm de ferocianură de sodiu ca agent antiaglomerant, ceea ce permite ca sarea gemă să curgă liber din vehiculele de deszăpezire, în ciuda faptului că a fost depozitată înainte de utilizare. În ultimii ani, acest aditiv a fost utilizat și în sarea de masă. Alți aditivi au fost utilizați în sarea rutieră pentru a reduce costurile totale. De exemplu, în SUA, o soluție de carbohidrați subprodusă din prelucrarea sfeclei de zahăr a fost amestecată cu sare gemă și a aderat la suprafețele rutiere cu aproximativ 40% mai bine decât sarea gemă în vrac singură. Deoarece a rămas pe șosea mai mult timp, tratamentul nu a trebuit să fie repetat de mai multe ori, economisind timp și bani.
În termenii tehnici ai chimiei fizice, punctul minim de îngheț al unui amestec apă-sare este de -21,12 °C (-6,02 °F) pentru 23,31% în greutate de sare. Congelarea în apropierea acestei concentrații este însă atât de lentă încât punctul eutectic de -22,4 °C (-8,3 °F) poate fi atins cu aproximativ 25 % în greutate de sare.
Efecte asupra mediuluiEdit
Sarea de drum ajunge în corpurile de apă dulce și ar putea dăuna plantelor și animalelor acvatice prin perturbarea capacității lor de osmoreglare. Omniprezența sării reprezintă o problemă în orice aplicație de acoperire de coastă, deoarece sărurile captive cauzează mari probleme de aderență. Autoritățile navale și constructorii de nave monitorizează concentrațiile de sare de pe suprafețe în timpul construcției. Concentrațiile maxime de sare pe suprafețe depind de autoritate și de aplicație. Cel mai des utilizat este regulamentul OMI, care stabilește nivelurile de sare la un maxim de 50 mg/m2 de săruri solubile măsurate în clorură de sodiu. Aceste măsurători se fac prin intermediul unui test Bresle. Salinizarea (creșterea salinității, cunoscută și sub numele de sindromul de salinizare a apei dulci) și creșterea ulterioară a levigării metalelor este o problemă actuală în toată America de Nord și în căile navigabile dulci europene.
În dezghețarea autostrăzilor, sarea a fost asociată cu coroziunea punților de pod, a autovehiculelor, a barelor și sârmelor de armare și a structurilor de oțel neprotejate utilizate în construcția de drumuri. Scurgerea de suprafață, pulverizarea vehiculelor și acțiunile vântului afectează, de asemenea, solul, vegetația de pe marginea drumului și rezervele locale de apă de suprafață și subterană. Deși au fost găsite dovezi de încărcare a mediului cu sare în timpul vârfului de utilizare, ploile și dezghețurile de primăvară diluează de obicei concentrațiile de sodiu în zona în care a fost aplicată sarea. Un studiu din 2009 a constatat că aproximativ 70 % din sarea rutieră aplicată în zona metropolitană Minneapolis-St Paul este reținută în bazinul hidrografic local.
SubstituțieEdit
Câteva agenții înlocuiesc sarea rutieră cu bere, melasă și suc de sfeclă. Companiile aeriene utilizează mai mult glicol și zahăr decât soluții pe bază de sare pentru degivrare.
Industria alimentară și agriculturaEdit
Multe microorganisme nu pot trăi într-un mediu sărat: apa este scoasă din celulele lor prin osmoză. Din acest motiv, sarea este folosită pentru a conserva unele alimente, cum ar fi slănina, peștele sau varza.
Sarea este adăugată în alimente, fie de către producătorul de alimente, fie de către consumator, ca intensificator de aromă, conservant, liant, aditiv de control al fermentației, agent de control al texturii și revelator de culoare. Consumul de sare în industria alimentară este subdivizat, în ordinea descrescătoare a consumului, în alte sectoare de prelucrare a alimentelor, ambalatori de carne, conserve, produse de panificație, produse lactate și produse de morărit. Sarea este adăugată pentru a promova dezvoltarea culorii în slănină, șuncă și alte produse din carne procesate. În calitate de conservant, sarea inhibă dezvoltarea bacteriilor. Sarea acționează ca liant în cârnați pentru a forma un gel de legare alcătuit din carne, grăsime și umiditate. Sarea acționează, de asemenea, ca potențator de aromă și ca frăgezitor.
În multe industrii lactate, sarea este adăugată la brânză ca agent de control al culorii, fermentației și texturii. Subsectorul produselor lactate include companii care produc unt de cremă, lapte condensat și evaporat, deserturi congelate, înghețată, brânzeturi naturale și procesate și produse lactate de specialitate. În industria conservelor, sarea este adăugată în principal ca potențiator de aromă și conservant. De asemenea, este folosită ca suport pentru alte ingrediente, agent de deshidratare, inhibitor de enzime și frăgezitor. În panificație, sarea este adăugată pentru a controla rata de fermentare a aluatului de pâine. De asemenea, este folosită pentru a întări glutenul (complexul elastic proteină-apă din anumite aluaturi) și ca intensificator de aromă, de exemplu ca topping pentru produsele de panificație. Categoria de prelucrare a alimentelor conține, de asemenea, produse de morărit de cereale. Aceste produse constau în măcinarea făinii și a orezului și în fabricarea de cereale pentru micul dejun și de făină amestecată sau preparată. Sarea este, de asemenea, utilizată ca agent de condimentare, de exemplu în chipsuri de cartofi, covrigei, hrană pentru pisici și câini.
Clorura de sodiu este utilizată în medicina veterinară ca agent care provoacă emeză. Se administrează sub formă de soluție saturată caldă. Emesisul poate fi, de asemenea, provocat prin plasarea faringiană a unei cantități mici de sare simplă sau de cristale de sare.
MedicinăEdit
Clorura de sodiu este folosită împreună cu apa ca una dintre soluțiile principale pentru terapia intravenoasă. Spray-ul nazal conține adesea o soluție salină.
Combaterea incendiilorEdit
Clorura de sodiu este principalul agent de stingere în stingătoarele de incendiu (Met-L-X, Super D) folosite la incendii de metale combustibile, cum ar fi magneziu, potasiu, sodiu și aliaje de NaK (clasa D). Pulberea termoplastică este adăugată la amestec, împreună cu materiale de impermeabilizare (stearați metalici) și materiale antiaglomerante (fosfat tricalcic) pentru a forma agentul de stingere. Atunci când este aplicată pe foc, sarea acționează ca un radiator, disipând căldura din foc și, de asemenea, formează o crustă de excludere a oxigenului pentru a înăbuși focul. Aditivul din plastic se topește și ajută crusta să își mențină integritatea până când metalul în flăcări se răcește sub temperatura de aprindere. Acest tip de stingător a fost inventat la sfârșitul anilor 1940 ca unitate acționată cu cartușe, deși versiunile cu presiune stocată sunt acum populare. Dimensiunile obișnuite sunt de 30 de lire (14 kg) portabil și 350 de lire (160 kg) pe roți.
CurățitorEdit
Din cel puțin epoca medievală, oamenii au folosit sarea ca agent de curățare frecat pe suprafețele casnice. De asemenea, este folosită în multe mărci de șampon, pastă de dinți și, în mod popular, pentru a dezgheța aleile și peticele de gheață.
Utilizare opticăEdit
Cristalele de NaCl fără defecte au o transmisie optică de aproximativ 90% pentru lumina infraroșie, mai exact între 200 nm și 20 µm. Prin urmare, ele au fost utilizate în componente optice (ferestre și prisme) care funcționează în acest domeniu spectral, unde există puține alternative neabsorbante și unde cerințele privind absența neomogenităților microscopice sunt mai puțin stricte decât în domeniul vizibil. Deși necostisitoare, cristalele de NaCl sunt moi și higroscopice – atunci când sunt expuse la aerul ambiant, se acoperă treptat cu „îngheț”. Acest lucru limitează aplicarea NaCl la mediile uscate, la zonele de asamblare sigilate în vid sau pentru utilizări pe termen scurt, cum ar fi prototiparea. În prezent, în locul NaCl pentru domeniul spectral infraroșu se folosesc materiale precum seleniura de zinc (ZnSe), care sunt mai rezistente din punct de vedere mecanic și mai puțin sensibile la umiditate.
.