სუფრის მარილი არის ნატრიუმის ქლორიდი, რომელიც გამოიყენება როგორც საკვები დანამატი, საკვების კონსერვანტი. იგი ასევე გამოიყენება ქიმიურ მრეწველობაში, მედიცინაში. ის ემსახურება როგორც ყველაზე მნიშვნელოვან ნედლეულს კაუსტიკური სოდის, მარილმჟავას, სოდასა და სხვა ნივთიერებების წარმოებისთვის. მარილის ფორმულა - NaCl.
იონური კავშირის ფორმირება ნატრიუმსა და ქლორს შორის
ნატრიუმის ქლორიდის ქიმიური შემადგენლობა ასახავს პირობით ფორმულას NaCl, რომელიც იძლევა წარმოდგენას ნატრიუმის და ქლორის ატომების თანაბარი რაოდენობის შესახებ. მაგრამ ნივთიერება იქმნება არა დიატომური მოლეკულებით, არამედ შედგება კრისტალებისაგან. როდესაც ტუტე მეტალი ურთიერთქმედებს ძლიერ არამეტალთან, ნატრიუმის თითოეული ატომი აძლევს ვალენტურ ელექტრონს უფრო ელექტროუარყოფით ქლორს. არსებობს ნატრიუმის კათიონები Na+ და მარილმჟავას მჟავა ნარჩენების ანიონები Cl-. საპირისპიროდ დამუხტული ნაწილაკები იზიდავენ, ქმნიან ნივთიერებას იონური ბროლის ბადით. ნატრიუმის მცირე კათიონები განლაგებულია დიდ ქლორიდულ ანიონებს შორის. დადებითი ნაწილაკების რაოდენობანატრიუმის ქლორიდის შემადგენლობა ტოლია უარყოფითი რიცხვის, ნივთიერება მთლიანობაში ნეიტრალურია.
ქიმიური ფორმულა. სუფრის მარილი და ჰალიტი
მარილები რთული იონური ნივთიერებებია, რომელთა სახელები იწყება მჟავას ნარჩენების სახელით. სუფრის მარილის ფორმულა არის NaCl. გეოლოგები ამ შემადგენლობის მინერალს "ჰალიტს" უწოდებენ, დანალექ ქანებს კი "კლდის მარილს". მოძველებული ქიმიური ტერმინი, რომელიც ხშირად გამოიყენება ინდუსტრიაში, არის "ნატრიუმის ქლორიდი". ეს ნივთიერება უძველესი დროიდან იყო ცნობილი ადამიანებისთვის, ოდესღაც მას "თეთრ ოქროდ" ითვლებოდა. თანამედროვე სკოლის მოსწავლეები და სტუდენტები ნატრიუმის ქლორიდის შემცველი რეაქციების განტოლების კითხვისას უწოდებენ ქიმიურ ნიშნებს ("ნატრიუმის ქლორიდი").
მოდით განვახორციელოთ მარტივი გამოთვლები ნივთიერების ფორმულით:
1) ბატონი (NaCl)=Ar (Na) + Ar (Cl)=22,99 + 35,45=58,44.
ფარდობითი მოლეკულური წონაა 58,44 (ამუში).
2) მოლური მასა რიცხობრივად უდრის მოლეკულურ წონას, მაგრამ ამ მნიშვნელობას აქვს გ/მოლი ერთეული: M (NaCl)=58,44 გ/მოლი.
3) 100 გ მარილის ნიმუში შეიცავს 60,663 გ ქლორის ატომს და 39,337 გ ნატრიუმის ატომს.
სუფრის მარილის ფიზიკური თვისებები
ჰალიტის მყიფე კრისტალები - უფერო ან თეთრი. ბუნებაში ასევე არის კლდის მარილის საბადოები, შეღებილი ნაცრისფერი, ყვითელი ან ლურჯი. ზოგჯერ მინერალურ ნივთიერებას აქვს წითელი ელფერი, რაც განპირობებულია მინარევების ტიპებითა და რაოდენობით. ჰალიტის სიმტკიცე მოჰსის მასშტაბით არის მხოლოდ 2-2,5, მინა ტოვებს ხაზს მის ზედაპირზე.
ნატრიუმის ქლორიდის სხვა ფიზიკური პარამეტრები:
- სუნი - არ არსებობს;
- გემო - მარილიანი;
- სიმკვრივე - 2, 165 გ/სმ3 (20 °C);
- დნობის წერტილი - 801 °C;
- დუღილის წერტილი - 1413 °C;
- წყალში ხსნადობა - 359 გ/ლ (25 °C);
ნატრიუმის ქლორიდის მიღება ლაბორატორიაში
როდესაც მეტალის ნატრიუმი რეაგირებს აირისებრ ქლორთან სინჯარაში, წარმოიქმნება თეთრი ნივთიერება - ნატრიუმის ქლორიდი NaCl (საერთო მარილის ფორმულა).
ქიმია იძლევა წარმოდგენას ერთიდაიგივე ნაერთის მისაღებად სხვადასხვა გზებზე. აი რამდენიმე მაგალითი:
ნეიტრალიზაციის რეაქცია: NaOH (aq.) + HCl=NaCl + H2O.
რედოქს რეაქცია მეტალსა და მჟავას შორის:
2Na + 2HCl=2NaCl + H2.
მჟავა მოქმედება ლითონის ოქსიდზე: Na2O + 2HCl (aq.)=2NaCl + H2O
სუსტი მჟავის გადაადგილება მისი მარილის ხსნარიდან უფრო ძლიერით:
Na2CO3 + 2HCl (aq.)=2NaCl + H2 O + CO2 (გაზი).
სამრეწველო გამოყენებისთვის, ყველა ეს მეთოდი ძალიან ძვირი და რთულია.
სუფრის მარილის წარმოება
ცივილიზაციის გარიჟრაჟზეც კი ადამიანებმა იცოდნენ, რომ მარილის მოყრის შემდეგ ხორცი და თევზი უფრო დიდხანს ძლებს. გამჭვირვალე, რეგულარული ფორმის ჰალიტის კრისტალები ზოგიერთ ძველ ქვეყანაში ფულის ნაცვლად გამოიყენებოდა და მათი წონა ოქროში ღირდა. ჰალიტის საბადოების ძიება და განვითარებამოსახლეობისა და მრეწველობის მზარდი მოთხოვნილებების დაკმაყოფილების საშუალება მისცა. სუფრის მარილის ყველაზე მნიშვნელოვანი ბუნებრივი წყაროები:
- მინერალური ჰალიტის საბადოები სხვადასხვა ქვეყანაში;
- ზღვების, ოკეანეების და მარილიანი ტბების წყალი;
- კლდის მარილის ფენები და ქერქი მარილიანი რეზერვუარების ნაპირებზე;
- ჰალიტის კრისტალები ვულკანური კრატერების კედლებზე;
- მარილის ჭაობები.
მრეწველობა იყენებს ოთხ ძირითად გზას სუფრის მარილის წარმოებისთვის:
- ჰალიტის გამორეცხვა მიწისქვეშა ფენიდან, მიღებული მარილწყალში აორთქლება;
- მარილის მაღარო;
- ზღვის წყლის ან მარილწყალში აორთქლება მარილის ტბებიდან (მშრალი ნარჩენის მასის 77% ნატრიუმის ქლორიდია);
- გამოყენება გვერდითი პროდუქტის მარილიანობის.
ნატრიუმის ქლორიდის ქიმიური თვისებები
თავისი შემადგენლობით, NaCl არის საშუალო მარილი, რომელიც წარმოიქმნება ტუტესა და ხსნადი მჟავისგან. ნატრიუმის ქლორიდი ძლიერი ელექტროლიტია. იონებს შორის მიზიდულობა იმდენად ძლიერია, რომ მხოლოდ ძლიერ პოლარულ გამხსნელებს შეუძლიათ მისი განადგურება. წყალში ნივთიერების იონური კრისტალური ბადე იშლება, გამოიყოფა კათიონები და ანიონები (Na+, Cl-). მათი არსებობა განპირობებულია ელექტრული გამტარობით, რომელსაც აქვს ჩვეულებრივი მარილის ხსნარი. ფორმულა ამ შემთხვევაში იწერება ისევე, როგორც მშრალ ნივთიერებაზე - NaCl. ნატრიუმის კათიონზე ერთ-ერთი თვისებრივი რეაქციაა დამწვრობის ალის ყვითელი შეფერილობა. გამოცდილების შედეგებისთვისსუფთა მავთულის მარყუჟზე უნდა აკრიფოთ ცოტა მყარი მარილი და დაუმატოთ ცეცხლის შუა ნაწილს. სუფრის მარილის თვისებები ასევე დაკავშირებულია ანიონის თვისებასთან, რომელიც შედგება ქლორიდის იონზე ხარისხობრივ რეაქციაში. ხსნარში ვერცხლის ნიტრატთან ურთიერთქმედებისას ვერცხლის ქლორიდის თეთრი ნალექი ილექება (ფოტო). წყალბადის ქლორიდი გადაადგილდება მარილისგან უფრო ძლიერი მჟავებით, ვიდრე მარილმჟავა: 2NaCl + H2SO4=Na2SO4 + 2HCl. ნორმალურ პირობებში ნატრიუმის ქლორიდი არ განიცდის ჰიდროლიზს.
კლდის მარილის გამოყენების ველები
ნატრიუმის ქლორიდი აქვეითებს ყინულის დნობის წერტილს, ამიტომ ზამთარში გზებსა და ტროტუარებზე მარილი და ქვიშა გამოიყენება. ის შთანთქავს დიდი რაოდენობით მინარევებს, ხოლო გალღობა აბინძურებს მდინარეებსა და ნაკადულებს. საგზაო მარილი ასევე აჩქარებს მანქანის ძარაების კოროზიის პროცესს და აზიანებს გზის გვერდით დარგულ ხეებს. ქიმიურ მრეწველობაში ნატრიუმის ქლორიდი გამოიყენება როგორც ნედლეული ქიმიკატების დიდი ჯგუფისთვის:
- ჰიდროქლორინის მჟავა;
- მეტალის ნატრიუმი;
- ქლორის აირი;
- კაუსტიკური სოდა და სხვა ნაერთები.
გარდა ამისა, სუფრის მარილი გამოიყენება საპნებისა და საღებავების წარმოებაში. როგორც საკვები ანტისეპტიკი გამოიყენება კონსერვის, სოკოს, თევზისა და ბოსტნეულის მწნილში. მოსახლეობაში ფარისებრი ჯირკვლის დარღვევებთან საბრძოლველად სუფრის მარილის ფორმულა გამდიდრებულია უსაფრთხო იოდის ნაერთების დამატებით, მაგალითად, KIO3, KI, NaI. ასეთი დანამატები ხელს უწყობს ფარისებრი ჯირკვლის ჰორმონის გამომუშავებას, ხელს უშლის დაავადებასენდემური ჩიყვი.
ნატრიუმის ქლორიდის მნიშვნელობა ადამიანის ორგანიზმისთვის
სუფრის მარილის ფორმულა, მისი შემადგენლობა სასიცოცხლოდ მნიშვნელოვანი გახდა ადამიანის ჯანმრთელობისთვის. ნატრიუმის იონები მონაწილეობენ ნერვული იმპულსების გადაცემაში. ქლორის ანიონები აუცილებელია კუჭში მარილმჟავას წარმოებისთვის. მაგრამ საკვებში მარილის ჭარბმა რაოდენობამ შეიძლება გამოიწვიოს მაღალი წნევა და გაზარდოს გულის და სისხლძარღვთა დაავადებების განვითარების რისკი. მედიცინაში, დიდი სისხლის დაკარგვით, პაციენტებს უტარებენ ფიზიოლოგიურ ხსნარს. მის მისაღებად 9 გ ნატრიუმის ქლორიდს ხსნიან ერთ ლიტრ გამოხდილ წყალში. ადამიანის ორგანიზმს სჭირდება ამ ნივთიერების საკვებით უწყვეტი მიწოდება. მარილი გამოიყოფა გამომყოფი ორგანოებისა და კანის მეშვეობით. ნატრიუმის ქლორიდის საშუალო შემცველობა ადამიანის ორგანიზმში დაახლოებით 200 გ. ევროპელები მოიხმარენ დაახლოებით 2-6 გ სუფრის მარილს დღეში, ცხელ ქვეყნებში ეს მაჩვენებელი უფრო მაღალია მაღალი ოფლიანობის გამო.
