Natriumchlorid
Natriumchlorid | |
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Allgemeines | |
Name | Natriumchlorid |
Summenformel | NaCl |
Aussehen | Weiße Festkörper |
Physikalische Eigenschaften | |
Molmasse | 58,4 u |
Schmelzpunkt | 1074 K (801 °C) |
Siedepunkt | 1738 K (1465 °C) |
Dichte | 2.2 ×103 kg/m3 |
Kristallstruktur | f.c.c. |
Löslichkeit | 35,9 g in 100 g Wasser |
Thermodynamik | |
ΔfH0g | -181,42 kJ/mol |
ΔfH0l | -385,92 kJ/mol |
ΔfH0s | -411,12 kJ/mol |
S0g, 1 bar | 229,79 J/mol·K |
S0l, 1 bar | 95,06 J/mol·K |
S0s | 72,11 J/mol·K |
Sicherheit | |
Nahrungsaufnahme | In großen Mengen gefährlich |
Einatmen | Kann Reizungen hervorrufen |
Haut | Kann Reizungen hervorrufen |
Augen | Kann Reizungen hervorrufen |
Weitere Informationen | Hazardous Chemical Database |
SI-Einheiten wurden wo möglich verwendet. Wenn nicht anders vermerkt wurden Normbedingungen benutzt.
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Natriumchlorid (NaCl) ist eine ionische Verbindung aus Natrium- und Chlorid-Ionen. Es gehört zu den Salzen. Umgangssprachlich wird es einfach als "Salz" bezeichnet.
Natriumchlorid ist in der Natur in großer Menge vorhanden, teils gelöst im Meerwasser, teils als mineralisches Steinsalz (Halit) in unterirdischen Salzstöcken. Wenn ein Salzstock im Gebirge an die Oberfläche austritt, kann ein Salzgletscher entstehen.
Da Natriumchlorid der wichtigste Mineralstoff für Menschen und Tiere ist (der menschliche Körper enthält ca. 150 bis 300 Gramm Salz und verliert täglich 3-20 Gramm), wurde es schon in vorgeschichtlicher Zeit gewonnen und blieb lange Zeit ein teures Handelsgut.
Chemische Zusammensetzung, Struktur und physikalische Eigenschaften
Natriumchlorid hat die chemische Formel NaCl und ist das Natriumsalz der Salzsäure (HCl). Es besteht aus farblosen Kristallen. Im Salzkristall hat jedes Natriumion sechs Chloridionen (in oktaedrischer Anordnung) als nächste Nachbarn, jedes Chloridion hat sechs Natriumionen als nächste Nachbarn (ebenfalls in oktaedrischer Anordnung). Die kubische Kristallstruktur zeigt sich auch in den oft würfelförmigen Kristallen des Salzes. Die Kristallwürfel können parallel zu den Flächen relativ leicht gespalten werden.
Die Dichte beträgt 2,165 g/cm3, der Schmelzpunkt liegt bei 801 °C, der Siedepunkt bei 1413 °C. Bei 20 °C lösen sich in 100 g Wasser 35,9 g Kochsalz. Die Löslichkeit ist nur schwach temperaturabhängig. In Lösung sind die Ionen von Wassermolekülen umgeben, sie sind beweglich.
Nutzung
- Als Speisesalz wird Natriumchlorid zur Würzung von fast allen Speisen (wenn auch in sehr unterschiedlichen Mengen) benutzt. Es ist für den Menschen lebenswichtig.
- Große Mengen an Salz werden als Streusalz (Auftausalz) im Winter verwendet. Der dem zugrunde liegende Effekt der Schmelzpunktserniedrigung wird im Labor auch bei der Bereitung von Kältemischungen genutzt.
- Natriumchlorid ist ein wichtiger Rohstoff für die chemische Industrie, insbesondere zur Gewinnung von Chlor und Natriumhydroxid in der Chlor-Alkali-Elektroylse.
- Eine 0,9%ige Lösung von Natriumchlorid in Wasser wird in der Medizin verwendet; sie ist isoosmotisch mit dem Blutplasma.
Gewinnung und Geschichte
Zu den älteren chemischen Gewerben gehört die Gewinnung von Natiumchlorid, vor allem als Speisesalz. Es war lange Zeit ein sehr wertvolles Handelsgut, das auf so genannten Salzstraßen von den Herstellungsorten in salzarme Regionen exportiert wurde.
Drei Gewinnungsarten sind seit dem Altertum üblich:
- Ausfällung von Meersalz durch Verdunsten von Meerwasser in Salzgärten (Salinen);
- Abbau von Steinsalz in Bergwerken (im Salzkammergut bereits zur Zeit der Kelten), anschließende chemische und physikalische Reinigung (feuergereinigtes Salz, Gradierwerk)
- Gewinnung von Salinen- bzw. Siedesalz durch Verdunsten oder Sieden von Solequellwasser bzw. einer durch Ausspülen gewonnenen Salzlösung (im Salzkammergut bereits in der Jungsteinzeit),
Sudsalz bzw. Siedesalz ist das in den Salinen gewonnene Kochsalz. Die Gebäude zur Gewinnung von Sudsalz/Siedesalz werden manchmal auch als Sudhäuser bzw. Siedehäuser bezeichnet. Die Bezeichnungen können regional unterschiedlich sein.
Die ersten deutschen Salinenstädte waren Lüneburg (956) und Reichenhall (1163).
Salzbergbau
Ein Salzbergwerk ist ein Bergwerk (ein in den Berg gelegtes Netz von vernetzten oder einzelnen Stollen) zum Zwecke der Gewinnung von Steinsalz.
Bei vielen Salzbergwerken müssen vor dem Abbau der eigentlichen Salzlagerstätte die so genannten Abraumsalze abgebaut werden.
Die Abraumsalze sind ein Gemisch verschiedener Chloride und Sulfate der Metalle Kalium, Magnesium und Natrium. Es handelt sich hauptsächlich um leichtlösliches Kaliumchlorid, Magnesiumchlorid, Natriumchlorid und Magnesiumsulfat. Durch geringe Mengen von Eisen und Ton können sie grau oder rötlich gefärbt sein.
Die Abraumsalze finden sich als wenige Meter dicke Salzschicht über den bis zu 1000 m mächtigen Steinsalzschichten.
Erwähnenswert zu Salzbergwerken ist auch ihre häufige Nachnutzung. Wenn sich also der Abbau nicht mehr lohnt, werden viele Salzbergwerke wegen spezifischer Eigenschaften des Salzes entweder als Endlager für radioaktive Abfälle oder - und das immer häufiger - als Heilstollen genutzt.
Das Salzgestein wird durch Bohr-, Schieß-, und Schrämarbeiten in Salzbergwerken abgebaut. Dabei bleiben Salzpfeiler stehen, die die entstehenden z.T. sehr großen Hohlräume sichern (Kammerbau). Durch mechanische Zerkleinerung, Flotation, Sedimentation sowie Löse- und Rekristallisationsverfahren (Gradierwerk) wird das gewonnene Salz aufbereitet.
- Eines der ältesten Salzbergwerke befindet sich in Wieliczka.
- Im Salzbergwerk Berchtesgaden wird schon seit fast 500 Jahren Steinsalz abgebaut.
Salzstraßen
Bereits in vorgeschichtlicher Zeit wurde Salz auf Handelswegen transportiert. Aus Salzstraßen wurden später bedeutende Handelsstraßen.
- Alte Salzstraße (127 km von Lüneburg nach Lübeck)
- Salzstraße von Hall in Tirol bis nach Matrei am Brenner
Weiterführende Informationen
- Steinsalz: mineralogische Eigenschaften von Salzkristallen (Halit)
- Speisesalz: physiologische Bedeutung, Verbrauch, Handelsformen, Salzgewinnung und Geschichte
- Natriumchlorid-Gitter: Beschreibung des Struktur-Types