氯化钠

氯化钠
	IUPAC名; Sodium chloride
英文名
别名	食盐、石盐、盐、食用盐
识别
CAS号	7647-14-5
PubChem	5234
ChemSpider	5044
SMILES	[Na+].[Cl-];
InChI	1/ClH.Na/h1H;/q;+1/p-1;
InChIKey	FAPWRFPIFSIZLT-REWHXWOFAE
Beilstein	3534976
Gmelin	13673
EINECS	231-598-3
ChEBI	26710
RTECS	VZ4725000
KEGG	D02056
MeSH	Sodium+chloride
性质
化学式	NaCl
摩尔质量	58.44277 g·mol⁻¹
外观	白色或无色晶体或粉末[1]
密度	2.17 g/cm³ (固)[1]
熔点	802.018 °C （1075.168 K）[1]
沸点	1465 °C （1738.15 K）[1]
溶解性（水）	36.0 g/100 g (25 °C)[1]
溶解性	微溶于乙醇[1]
折光度n; D	1.55 （500 nm）[2]
结构
晶体结构	面心立方结构[1]
晶格常数	a = 564 pm[3]
配位几何	八面体
危险性
警示术语	R：R36
安全术语	S：无
NFPA 704	0 0 0
	致死量或浓度：
LD50（中位剂量）	3 g/kg（口服，大鼠）[4]
相关物质
其他阴离子	氟化钠、溴化钠、; 碘化钠
其他阳离子	氯化锂、氯化钾、; 氯化铷、氯化铯、; 氯化镁、氯化钙、; 氯化钡
相关盐	乙酸钠
	若非注明，所有数据均出自一般条件（25 ℃，100 kPa）下。

氯化钠（化学式：Na Cl），是一种离子化合物。钠离子和氯离子的原子质量分别为22.99和35.45g/mol。也就是说100g的氯化钠中含有39.34 g的钠和 60.66 g的氯。氯化钠是海水中盐分的主要组成部分，它的存在也使得海水有其特有的鹹味。氯化钠也是细胞外液的主要盐类，0.89%的氯化鈉水溶液俗称为生理盐水。其可食用的形态是食盐的主要成分，多用于食物的调味和保存。

在工業中，主要用于制造氢氧化钠和氯以及应用于聚氯乙烯、塑料、木浆（紙漿）等許多其他產品的生产过程。由于它可以降低水的冰点，偶尔也用于解冻冰冻的路面。

生产

各种化合物的生产

氯化钠是各种化学反应的生产中不可缺少的原料，不管是直接还是间接使用大都少不了。

氯碱法

由电解饱和食盐水溶液制取氫氧化鈉、氯气和氢气的工业生产方法，是重要的基础化学工业之一。其反应如下：

$\mathrm {2NaCl+2H_{2}O} \;\xrightarrow {\text{電解 }} \;\mathrm {H_{2}\uparrow +Cl_{2}\uparrow +2NaOH}$

氨碱法

也叫索尔维法，是工业生产碳酸钠的主要方法。此反应需要氯化钠和石灰石，其产物是氯化钙和碳酸钠。

硬水软化

硬水（如井水）含有大量的镁离子鈣离子。硬水有许多危害，包括降低洗衣液的效果和阻塞水管，因此需要用离子交换树脂将其置换出来。氯化钠用于更新已失效的離子交換樹脂，使其能重复使用。

晶体结构

纯净的石盐是氯化钠晶体。

氯化钠晶体的内部结构，是人类测试的第一个晶体结构[5]。氯化鈉的晶体形成立体对称，每个离子有六个相邻的离子，组成一个八面体。其晶体结构中，较大的氯离子排成立方最密堆积（ccp），较小的钠离子则填充氯离子之间的八面体的空隙。每个离子周围都被六个其他的离子包围着。这种结构也存在于其他很多化合物中，称为氯化钠型结构。

**氯化钠的晶体结构**
名称	英文名	代号	晶格结构	晶系	配位	举例	示意图（点击可放大）
氯化钠结构	Na Cl structure	B1型	面心立方晶格	立方晶系	[lower-alpha 1]	[lower-alpha 2]

氯化钠的晶体主要有带正电荷的Na⁺和带负电荷的Cl⁻组成，Na⁺和Cl⁻在相互垂直的3个方向上的平面上以1:1的比例均匀分布，每个方向上的平面上电荷的代数和为0，称为“电性中和面”。“电性中和面”内静电力较强，但相互平行的相邻的“电性中和面”之间的静电力较弱，导致氯化钠晶体的解理沿着这3个互相垂直的方向产生。因此，当氯化钠晶体受到外力发生破裂时，容易沿着这3个方向破裂开形成一个垂直的“三面凹角”。

性质

常压下水盐体系的相图

物理性质

氯化钠在多数情況下是白色的粉末，其結晶是半透明的立方體，但也可能會因雜質而呈現出藍或紫的色調。氯化钠的摩尔质量是58.443克/摩尔，熔點為801 °C（1,474 °F），沸點為1,465 °C（2,669 °F），密度是每立方厘米2.17克。莫氏硬度为2～2.5。[6][7]

氯化钠易溶於水，常温下在水中的溶解度是359克/升。食盐水的物理性质与纯水有较大的差异。常压下，水盐体系的低共熔点为−21.12 °C（−6.02 °F），低共熔物中盐的质量分数为23.31%[lower-alpha 3]。该质量分数的食盐水沸点约为108.7 °C （227.7 °F）[8]。氯化钠溶液的PH值不是正好等于7，而是视浓度，溫度及純度而定，介于5.6至8.4之间[9]。依據sigma Aldrich 物質資料表: 氯化鈉水中溶解度為(25°C) 357 mg/ml, 100°C為 384 mg/ml。飽和食鹽水之密度為 (25°C) 1.202 g/ml。依此換算25°C 飽和食鹽水每一立方公分含316.223毫克之氯化鈉。
(網路上之飽和生理食鹽水密度錯誤甚多，推估為教學現場密度考題衍生之錯誤)

氯化钠在不同溶液中的溶解度 g / 1 kg ，25℃[10]
水	360
甲酰胺	94
甘油	83
1,2-丙二醇	71
甲酸	52
液氨	30.2
甲醇	14
乙醇	0.65
二甲基甲酰胺	0.4
1-丙醇	0.124
环丁砜	0.05
1-丁醇	0.05
异丙醇	0.03
1-戊醇	0.018
乙腈	0.003
丙酮	0.00042

**氯化钠的导电性[11]**
温度	°C	800	850	900	1000	1100
电导率 σ	S·m⁻¹	3,58	3,75	3,90	4,17	4,39

化学性质

氯化钠溶液中的NaCl •2H₂O，红色O，白色H，绿色Cl，紫色Na[12]

氯化钠是一種离子化合物，化学式為 ${\ce {NaCl}}$ ，代表钠離子與氯離子的比例是一比一，之间靠离子键结合。钠原子将其3s态电子转移到氯原子的3d态上，两者都达到稳定的电子结构。带正电的钠离子与带负电的氯离子相互吸引，稳定的结合在一起[13]。

氯化钠溶於水時，完全电离为钠離子與氯離子[14]。他们会使纯水靠氢键键合形成的正常结构（四面体排列）遭到破坏[15]。Na⁺与水分子的结合力大约是水分子间氢键的4倍[lower-alpha 4]。[16]

从冷溶液中析出的盐當中，每個鹽分子带有两个结晶水：NaCl·2H₂O。

氯化钠溶液的检验可分两步完成。首先，向溶液中滴入硝酸酸化过的硝酸银溶液，有白色沉淀（氯化银）产生，证明有Cl^-。然后用铂丝蘸取少量溶液，置于酒精灯上灼烧，火焰呈黄色，可证含有Na⁺。[17]

氯化钠相关的化学反应
制取金属钠	$\mathrm {2NaCl({\text{熔融 }})} \;\xrightarrow {\text{電解 }} \;\mathrm {2Na+Cl_{2}} \uparrow$
電解饱和食盐水	$\mathrm {2NaCl+2H_{2}O} \;\xrightarrow {\text{電解 }} \;\mathrm {H_{2}\uparrow +Cl_{2}\uparrow +2NaOH}$
和硝酸银反应	$\mathrm {NaCl+AgNO3} \;\xrightarrow {\;} \mathrm {NaNO3+AgCl}$
氯化钠固体中加入浓硫酸	$\mathrm {2NaCl+H_{2}SO_{4}({\text{濃 }})} \;\xrightarrow {\bigtriangleup } \;\mathrm {2HCl+Na_{2}SO_{4}}$ $\mathrm {NaCl+H_{2}SO_{4}({\text{濃 }})} \;\xrightarrow {\text{微熱 }} \;\mathrm {HCl\uparrow +NaHSO_{4}}$

制法

玻利維亞烏尤尼鹽沼內的天然鹽坨

印度泰米尔纳德邦的一块盐田

海水和盐湖是氯化鈉的主要来源。

蒸发咸水（如晾晒海水），在水没有完全蒸干前滤出氯化钠晶体。适合大量生产。[18]
少量精制：将粗盐溶解于水中，过滤掉不溶性杂质，再加精制剂如NaOH、Na₂CO₃ 和CaCl₂ 等，使SO₄²⁻、Ca²⁺、Mg²⁺ 等可溶性杂质转化成沉淀，并滤除。最后用盐酸将pH调节至7以下，蒸干溶液，得到氯化钠晶体。
实验室里的制备方法：将过量的盐酸和氢氧化钠或碳酸鈉等鈉鹽的水溶液混合，蒸干溶液，析出氯化钠晶体。

{\rm {HCl+NaOH\rightarrow NaCl+H_{2}O}}

{\rm {2HCl+Na_{2}CO_{3}\rightarrow 2NaCl+CO_{2}+H_{2}O}}

把金屬鈉放進鹽酸，蒸乾溶液，得到氯化鈉晶體。

{\rm {2HCl+2Na\rightarrow 2NaCl+H_{2}}}

但此為爆炸性反應，一般不會使用。

把金屬鈉放進氯氣中混合，得到氯化鈉晶體。

{\rm {2Na+Cl_{2}\rightarrow 2NaCl}}

用途

氯化钠的用途很广，使用量也大。根据1974年的统计数据，美国生产的氯化钠中只有2.7%作为家用食盐出售，16.6%用于路面除冰[19]，4.2%用于动物饲料，1.8%用于硬水软化，剩余60%以上均被用于工业生产[20]。

食盐是一种咸味调料。

餐饮

氯化钠能产生人类能感知的鹹味，是一种常见的调味料。食鹽中一般含有97至99%的氯化钠[21][22]。此外，海盐及新鮮開採的石鹽（多數來自史前海洋）也含有微量的稀有元素，這些稀有元素通常對健康有益。

食鹽中的鈉是人體必需的營養素之一，但攝取過量的食鹽易得高血壓[23]，或其它心血管疾病[24]。世界衛生組織建議，成年人每天應攝取少於2克的鈉，相當於5公克食鹽[25]。

医学

氯化鈉对于地球上的生命非常重要。大部分生物组织中含有多种盐类。钠离子在体内负责调节神经冲动的传导。血液中的钠离子浓度直接关系到体液的安全水平的调节，浓度失常会导致高钠血症或低血钠症。[26]

0.9%的氯化鈉水溶液称为生理盐水，因为它与血浆有相同的渗透压。生理盐水是主要的体液替代物，广泛用于治疗及预防脱水[lower-alpha 5]，也用于静脉注射治疗及预防血量减少性休克。

工业

氯化钠是无机重化工业的基础，在无机化工中，使用的食盐比其他任何原料都要多[27]。其中，消耗食盐最多的工艺是氯碱法，该工艺通过电解食盐水制备氢氧化钠、氯气和氢气，通过电解熔盐获得金属钠和氯气。氯气主要被用于合成含氯有机化合物（如氯氟烃、聚氯乙烯）和消毒漂白，氢氧化钠则被广泛运用于无机化工和纸浆处理。另一种消耗食盐量比较大的工艺是氨碱法，该法通过往食盐水中注入氨和二氧化碳来制备碳酸氢钠，进而制备碳酸钠。大部分碳酸钠被用于制造玻璃。[28]

氯碱工业中，电解氯化钠水溶液，产生氢气、氯气和氢氧化钠。
电解熔融氯化钠制备金属钠。可加入助熔剂（如氯化钙）降低熔点。
氨碱法、联合制碱法中，氯化钠和二氧化碳、氨气一起制备纯碱。

道路

用于路面除冰是除了工业生产之外盐的主要用途。

注释

Na⁺和Cl⁻离子周围都由6个异号离子按八面体方式配位。
数以百计的二元化合物，如卤化物、氧化物、硫化物、硒化物、氮化物和碳化物中，许多都是B1型的。
低共熔点是盐水能够达到的最低温度。质量分数大于23.31%的盐水在冷却到该温度之前会析出盐（或其水合物），质量分数小于23.31%的盐水在冷却到该温度之前则会析出冰。
但这种作用低于共价键的强度。
人类与其他灵长类不同，人类通过出汗分泌大量的氯化鈉。

参考资料

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參考文獻

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参见

外部連結

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JtBaker MSDS

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[6] Na⁺和Cl⁻离子周围都由6个异号离子按八面体方式配位。

[7] 数以百计的二元化合物，如卤化物、氧化物、硫化物、硒化物、氮化物和碳化物中，许多都是B1型的。

[10] 低共熔点是盐水能够达到的最低温度。质量分数大于23.31%的盐水在冷却到该温度之前会析出盐（或其水合物），质量分数小于23.31%的盐水在冷却到该温度之前则会析出冰。

[19] 但这种作用低于共价键的强度。

[31] 人类与其他灵长类不同，人类通过出汗分泌大量的氯化鈉。

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