NATRIUM KLORIDA (NACL): STRUKTUR, SIFAT, KEGUNAAN - KIMIA - 2025

The natrium klorida , juga dikenal sebagai garam atau garam meja, adalah garam anorganik biner dari alkali logam natrium dan klorin halogen. Ini adalah komponen terbesar dari garam yang dapat dimakan dan bentuk mineralnya dikenal sebagai halit. Rumus molekulnya adalah NaCl, dan ini menggambarkan proporsi stoikiometri ionnya (Na ⁺ Cl ^- ) dan bukan molekul diskrit (Na-Cl)

Natrium klorida adalah padatan kristal putih yang dibentuk oleh kombinasi natrium, logam putih keperakan, yang bereaksi keras dengan air, dan unsur klorin, gas hijau beracun, korosif, dan pucat.

Sumber: Pixabay

Gambar atas menunjukkan sebagian kristal NaCl. Bagaimana mungkin dari dua unsur yang berbahaya seperti Na dan Cl ₂ , garam yang dapat dimakan dapat terbentuk? Pertama, persamaan kimia untuk pembentukannya adalah:

2Na (s) + Cl ₂ (g) => 2NaCl (s)

Jawabannya terletak pada sifat ikatan NaCl. Menjadi ionik, sifat Na ⁺ dan Cl ^- berbeda secara diagonal dari atom netralnya.

Natrium adalah unsur vital, tetapi dalam bentuk ioniknya. Na ⁺ adalah kation ekstraseluler utama dengan konsentrasi sekitar 140 mEq / l, dan bersama dengan anion yang menyertainya, Cl ^- dan HCO ₃ ^- (bikarbonat), adalah penanggung jawab utama untuk nilai osmolaritas dan volume ekstraseluler. .

Selain itu, Na ⁺ bertanggung jawab untuk pembentukan dan konduksi impuls saraf di akson saraf, serta untuk memulai kontraksi otot.

NaCl telah digunakan sejak zaman kuno untuk membumbui makanan dan mengawetkan daging, karena kemampuannya untuk membunuh bakteri dan mencegah pembusukan.

Hal ini juga diperlukan untuk produksi natrium hidroksida (NaOH) dan molekul klorin (Cl ₂ ), mereaksikan NaCl dengan air di bawah hidrolisis:

2H ₂ O (l) + 2 NaCl (s) => 2NaOH (aq) + Cl ₂ (g) + H ₂ (g)

H ₂ (g) dan NaOH terakumulasi di katoda (-) . Sedangkan Cl ₂ (g) terakumulasi di anoda (+ ). Natrium hidroksida digunakan dalam pembuatan sabun dan klorin dalam pembuatan plastik PVC.

Struktur natrium klorida

Sumber: Oleh Solid State, dari Wikimedia Commons

Pada gambar atas struktur kubik kompak natrium klorida diwakili. Bola hijau tebal berhubungan dengan anion Cl ^- , sedangkan yang putih berhubungan dengan kation Na ⁺ . Perhatikan bagaimana kristal NaCl terdiri dari jaringan ion yang diatur oleh interaksi elektrostatisnya dalam rasio 1: 1.

Meskipun batang ditunjukkan pada gambar, ikatannya bukan kovalen tetapi ionik. Penggunaan batang berguna saat menunjukkan geometri koordinasi di sekitar ion. Misalnya, dalam kasus NaCl, setiap Na ⁺ dikelilingi oleh enam Cl ^- (oktahedron warna putih), dan setiap Cl ^- dari enam Na ⁺ (oktahedron warna hijau).

Oleh karena itu, ia memiliki koordinasi (6,6) yang jumlahnya menunjukkan berapa banyak tetangga yang mengelilingi setiap ion. Angka di sebelah kanan menunjukkan tetangga Na ⁺ , sedangkan yang di kiri, mereka dari Cl ^- .

Representasi lain menghilangkan penggunaan bar untuk menyoroti void oktahedral dalam struktur, yang hasil dari ruang interstitial antara enam dikemas Cl ^- anion (atau Na ⁺ kation ). Susunan ini diamati pada garam anorganik mono (MX) atau poliatomik lainnya, dan disebut garam permata.

Sel satuan

Sel satuan garam batu adalah kubik, tetapi kubik manakah yang secara tepat mewakili itu pada gambar di atas? Oktahedron memberikan jawabannya. Keduanya menutupi sel total yang terdiri dari empat kubus kecil.

Kubus-kubus ini memiliki bagian-bagian ion pada simpul, tepi, dan permukaannya. Melihat lebih dekat, satu ion Na ⁺ terletak di tengah dan dua belas di antaranya di tepinya. Sebuah ion di tepi dapat dibagi menjadi empat kubus. Jadi ada 4 ion Na ⁺ (12 × 1/4 + 1 = 4).

Untuk ion Cl ^- , delapan terletak di simpul dan enam di tepi. Karena ion-ion yang diposisikan pada simpul berbagi ruang dengan delapan kubus lainnya, dan pada tepinya dengan enam, kita memiliki 4 ion Cl ^- (8 × 1/8 + 6 × 1/2 = 4).

Hasil di atas diinterpretasikan sebagai berikut: dalam sel satuan NaCl terdapat empat kation Na ⁺ dan empat anion Cl ^- ; proporsi yang sesuai dengan rumus kimianya (satu Na ⁺ untuk setiap Cl ^- ).

Properti

Formula molekul

NaCl.

Berat molekul

58,44 g / mol.

Deskripsi Fisik

Padatan kristal.

Warna

Kristal tidak berwarna transparan atau bubuk kristal putih.

Rasa

Asin.

Titik didih

2.575 ° F pada 760 mmHg.

1.465 ° C.

Titik lebur

1,474 ° F (800,7 ° C).

Baik titik didih dan titik leleh mencerminkan panas yang diperlukan untuk mengatasi energi kisi kristal. Oleh karena itu, pengukuran ini mengkonfirmasi karakter ionik NaCl.

Kelarutan air

Lebih dari atau sama dengan 100 mg / ml pada 68ºF.

36,0 g / 100 ml pada 25 ° C.

Ini sebenarnya adalah garam higroskopis, yang menahan kelembapan dari lingkungan.

Kelarutan dalam pelarut organik

0,065 g / 100 mL etanol pada 25 ° C; 10 g / 100 g gliserol pada 25 ° C; 2,15 g / 100 mL amonia cair pada 40 ° C; 1,4 g / 100 mL metanol pada 25 ° C; 7,15 g / 100 etilen glikol pada 25 ° C dan 5,21 g / 100 g asam format pada 25 ° C.

Massa jenis

2,165 g / cm ³ pada 77 ° C.

Tekanan uap

1 mmHg pada 1,589ºF.

Stabilitas

Ini stabil di bawah kondisi penyimpanan yang direkomendasikan.

Penguraian

Ketika dipanaskan hingga suhu tinggi, ia terurai, mengeluarkan asam klorida dan uap disodium oksida.

Viskositas

Viskositas larutan jenuh 1,93 mPa-s.

Korosi

Ini korosif pada banyak logam.

pH

6,7 hingga 7,3 dalam larutan air.

Aplikasi

Dalam makanan

-Sodium klorida telah digunakan sejak zaman kuno untuk meningkatkan rasa makanan dan mengawetkannya. Mengasinkan daging adalah cara untuk mengawetkannya dari aksi bakteri, karena dapat menunda pemecahan protein.

-Di sisi lain, garam meningkatkan osmolaritas di sekitar daging, yang menyebabkan penyerapan oleh osmosis air bakteri, menyebabkan eliminasi mereka.

Penggunaan industri

Industri makanan

-Dalam industri makanan, garam digunakan sebagai penambah rasa, aditif kontrol fermentasi, agen kontrol tekstur dan pengembang warna. Misalnya, garam ditambahkan untuk menonjolkan warna pada bacon, ham, dan produk daging lainnya.

Garam berfungsi sebagai pengikat dalam pembuatan sosis. Ini berkontribusi pada pembentukan gel pengikat yang terdiri dari daging, lemak, dan kelembaban.

-Dalam pengolahan tepung untuk pembuatan roti, garam ditambahkan selama pemanggangan untuk mengontrol laju ragi adonan roti. Ini juga digunakan untuk memperkuat gluten dan sebagai penambah rasa, serta isian makanan yang dipanggang.

-Digunakan dalam pembuatan sereal sarapan, tepung campuran atau olahan, keripik kentang, makanan anjing dan kucing, dll.

Sintesis kimia

-Natrium klorida digunakan sebagai bahan mentah dalam produksi natrium hidroksida dan klorin, yang berguna dalam banyak industri kimia.

- Garam digunakan dalam pengolahan berbagai logam, misalnya aluminium, tembaga, baja, dan vanadium. Ini juga digunakan untuk membuat natrium klorat, yang kemudian digunakan dalam sintesis klorin dioksida, pemutih berbasis oksigen. Klorin dioksida kurang berbahaya bagi lingkungan dibandingkan pemutih lainnya.

Di industri kulit

Garam digunakan untuk menghambat aksi bakteri di dalam kulit, serta membantu rehidrasi mereka.

Di industri tekstil

-Garam digunakan sebagai mordan dalam pewarnaan kain. Ini digunakan sebagai bilasan air garam untuk menghilangkan kontaminan organik dan untuk menciptakan muatan positif pada permukaan kain yang memungkinkan pewarna bermuatan negatif mengikat.

Di industri perminyakan

-Dalam eksplorasi migas, garam merupakan komponen penting dari fluida pengeboran sumur. Ini digunakan untuk mengflokulasi dan meningkatkan kepadatan cairan pengeboran, yang memungkinkan untuk mengatasi tekanan gas tinggi di sumur yang akan dicapai. Selain itu, garam menjaga saturasi cairan pengeboran.

-Garam membantu memadatkan tanah tempat jalan dibangun. Mengurangi perpindahan yang disebabkan oleh perubahan kelembaban dan lalu lintas kendaraan di bawah tanah.

Di rumah

Garam telah digunakan dengan menggosok permukaan pembersih, panci dan wajan. Juga dalam pencegahan jamur dan sebagai penghilang noda. Ini juga digunakan di banyak merek sampo dan pasta gigi.

Penggunaan lainnya

Di jalan

-Untuk mengantisipasi turunnya salju, jalan ditutup dengan air garam, yang mencegah pengikatan es ke permukaan jalan. Untuk pencairan, campuran air garam dan garam digunakan, dan terkadang komponen kimia lain seperti magnesium atau kalsium klorida ditambahkan. Penggunaan garam dan air garam tidak efektif pada suhu di bawah -10 ºC.

Penambahan garam menghasilkan penurunan titik krioskopik, sifat koligatif dari larutan, sehingga menghambat pembentukan es dengan cara tertentu.

-Karena kondisi higroskopisnya, garam digunakan sebagai bahan pengering yang murah.

Dalam resin digunakan untuk melunakkan air

Air sadah mengandung ion kalsium dan magnesium yang menghalangi kerja sabun dan menyebabkan endapan bahan alkali pada berbagai peralatan dan pipa. Dalam pelunakan air, resin penukar ion digunakan. Garam digunakan dalam persiapan dan regenerasi resin.

Di alat pemadam kebakaran

Natrium klorida digunakan dalam alat pemadam kebakaran untuk memadamkan kebakaran yang mengandung logam yang mudah terbakar, seperti magnesium, kalium, natrium, dan paduan NK.

Garam bertindak sebagai heat sink dan juga membentuk kerak yang membatasi akses oksigen ke api.

Di kacamata

Kristal natrium klorida digunakan pada komponen optik seperti jendela dan prisma, terutama untuk sinar infra merah. Namun, karena garam sangat higroskopis, semacam embun beku yang menutupi lensa akan dihasilkan. Untuk alasan ini, lensa natrium klorida telah diganti dengan lensa zinc selenide (ZnSe).

Penggunaan terapeutik

Pasokan kekurangan garam di tubuh

-Ketika terjadi penipisan Na ^{+ tubuh} , itu harus diganti untuk menjaga osmolaritas ekstraseluler, konduksi saraf dan kontraksi otot.

-NaCl digunakan dalam pengobatan dan pencegahan defisiensi natrium dan klorin, akibat keringat berlebih selama paparan suhu tinggi. Ini juga digunakan dalam diuresis yang berlebihan atau pembatasan asupan garam yang berlebihan.

Pasokan parenteral larutan NaCl 045% digunakan dalam pengelolaan diabetes hiperosmolar. Ini memenuhi fungsi rehidrasi dan berfungsi untuk menilai status fungsi ginjal.

- Suntikan larutan hipertonik, dengan konsentrasi NaCl lebih besar dari 0,9% b / v,

-Mereka digunakan ketika terjadi penipisan Na ^{+ yang} parah , menjadi pemulihan ion esensial. Hiponatremia ini bisa jadi akibat pengobatan dengan elektrolit bebas atau dengan konsentrasi Na ⁺ .

Hiponatremia juga bisa disebabkan oleh asupan air yang berlebihan, tidak terkontrol oleh fungsi ginjal yang tidak adekuat.

Dalam perawatan dan penggunaan yang tidak konvensional

Larutan inhalasi -NaCl digunakan untuk mengencerkan obat yang digunakan selama proses nebulasi. Ini juga digunakan untuk lavage trakea dan irigasi. Larutan garam 0,9% digunakan dalam semprotan hidung.

Larutan NaCl -20% digunakan untuk pemasangan intra-amnion transabdominal, sehingga menyebabkan aborsi telat selama trimester kedua kehamilan.

-Sodium klorida dapat digunakan sebagai antiseptik lokal. Berkat kapasitas osmotiknya, ia mampu mendehidrasi spektrum luas virus dan bakteri dalam keadaan non-spurated; oleh karena itu, ini digunakan sebagai antiseptik yang menyakitkan untuk mendisinfeksi luka.

Toksisitas

Proses menelan

Ini hanya memiliki efek berbahaya bagi kesehatan jika asupannya tinggi dan dalam waktu lama. Dalam keadaan ini, hipernatremia akan terjadi dengan konsekuensi peningkatan volume ekstraseluler yang akan menyebabkan hipertensi arteri.

Iritasi dan kontak fisik

Ini memiliki efek toksik hanya jika penghirupan sangat tinggi. Kontak yang berlebihan dengan kulit dapat menyebabkan kulit menjadi kering. Akhirnya, hal itu menyebabkan iritasi sesaat saat terkena mata.

Referensi

1. Menggigil & Atkins. (2008). Kimia anorganik. (Edisi keempat., Hal.84, 90, 93, 263). Mc Graw Hill.
2. Whitten, Davis, Peck & Stanley. Kimia. (Edisi ke-8). CENGAGE Learning, hlm 482-483.
3. Natrium klorida. (2018). Sodium Chloride: Manfaat, Kegunaan, Properti, Risiko. Diambil dari: sodium chloride.org
4. PubChem. (2018). Natrium klorida. Diperoleh dari: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
5. Wikipedia. (2018). Natrium klorida. Diambil dari: en.wikipedia.org
6. Elemen Amerika. (2018). Natrium klorida. Diambil dari: americanelements.com