氯化钠

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氯化钠（化学式：NaCl），俗稱食鹽、鹽，是一种离子化合物。钠离子和氯离子的原子质量分别为22.99g和35.45g/mol，也就是说100g的氯化钠中含有39.34g的钠和 60.66g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咸味。氯化钠也是细胞外液的主要盐类，0.9%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。

氯化钠
IUPAC名 Sodium chloride
英文名	Sodium chloride
别名	食盐、石盐、盐、食用盐
识别
CAS号	7647-14-5  Y
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（詳見「物理性質」一節）[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，所有数据均出自标准状态（25 ℃，100 kPa）下。

在工业中，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（纸浆）等许多其他产品的生产过程。由于它可以降低水的熔点，偶尔也用于解冻冰冻的路面。

氯化钠的pH是7。

晶体结构

参见：离子晶体

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]。氯化钠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	NaCl structure	B1型	面心立方晶格	立方晶系	[a]	[b]

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体，但也可能會因雜質而呈現出蓝或紫的色調。氯化钠的莫耳質量是58.443g/mol，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]

氯化钠易溶于水，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%^[c]。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

参见：离子键

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

氯化钠是一种离子化合物，化学式为${\displaystyle {\ce {NaCl}}}$，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^[d]。^[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	${\displaystyle \mathrm {2NaCl({\text{熔 融 }})} \;\xrightarrow {\text{電 解 }} \;\mathrm {2Na+Cl_{2}} \uparrow }$
電解饱和食盐水	${\displaystyle \mathrm {2NaCl+2H_{2}O} \;\xrightarrow {\text{電 解 }} \;\mathrm {H_{2}\uparrow +Cl_{2}\uparrow +2NaOH} }$
和硝酸银反应	${\displaystyle \mathrm {NaCl+AgNO_{3}} \;\xrightarrow {\;} \mathrm {NaNO_{3}+AgCl} }$
氯化钠固体中加入浓硫酸	${\displaystyle \mathrm {2NaCl+H_{2}SO_{4}({\text{濃 }})} \;\xrightarrow {\bigtriangleup } \;\mathrm {2HCl+Na_{2}SO_{4}} }$ ${\displaystyle \mathrm {NaCl+H_{2}SO_{4}({\text{濃 }})} \;\xrightarrow {\text{微 熱 }} \;\mathrm {HCl\uparrow +NaHSO_{4}} }$

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，碳酸氫鈉，氧化鈉或碳酸鈉等鈉鹽的水溶液混合，或將過氧化氫與次氯酸鈉溶液混合，蒸干溶液，析出氯化钠晶体。

${\displaystyle {\ce {HCl(aq) + NaOH(aq) -> NaCl(aq) + H2O(l)}}}$ ${\displaystyle {\ce {HCl(aq) + NaHCO3(aq) -> NaCl(aq) + CO2(g) + H2O(l)}}}$ ${\displaystyle {\ce {2HCl(aq) + Na2O(s) -> 2NaCl(aq) + H2O(l)}}}$ ${\displaystyle {\ce {4HCl(aq) + 2Na2O2(s) -> 4NaCl(aq) + O2(g) + 2H2O(l)}}}$ ${\displaystyle {\ce {2HCl(aq) + Na2CO3(aq) -> 2NaCl(aq) + CO2(g) + H2O(l)}}}$ ${\displaystyle {\ce {H2O2(aq) + NaClO(aq) -> NaCl(aq) + O2(g) + H2O(l)}}}$

• 把金屬鈉放進鹽酸，蒸乾溶液，得到氯化鈉晶體。

${\displaystyle {\ce {2HCl(aq) + 2Na(s) -> 2NaCl(aq) + H2(g)}}}$

但此為爆炸性反應，一般不會使用。

• 把金屬鈉加熱，並放進氯氣中混合，得到氯化鈉晶體。

${\displaystyle {\ce {2Na(s) + Cl2(g)-> 2NaCl(s)}}}$

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。

各种化合物的生产

氯化钠是各种化学反应的生产中（不管是直接还是间接使用）不可缺少的原料。

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： ${\displaystyle \mathrm {2NaCl+2H_{2}O} \;\xrightarrow {\text{电 解 }} \;\mathrm {H_{2}\uparrow +Cl_{2}\uparrow +2NaOH} }$

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。 ${\displaystyle {\ce {2NaCl + CaCO3 -> CaCl2 + Na2CO3}}}$

联合制碱法

也叫侯氏制碱法，同样是工业生产碳酸钠的主要方法。此反应需要氯化钠、水、二氧化碳和氨气，其产物是氮肥氯化铵和碳酸氢钠，再经加热使碳酸氢钠分解为碳酸钠。

${\displaystyle {\ce {NaCl + CO2 + NH3 + H2O -> NaHCO3 + NH4Cl}}}$

硬水软化

硬水（如井水）含有大量的镁离子和钙离子。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。

餐饮

主条目：食盐

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克食鹽^[25]。

医学

主条目：生理盐水

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^[e]，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。