Необычная обычная соль

       Известен  и значительно более редкий  минерал – криогалит, т.е. «ледяная соль», который появляется в соляных озерах в самые холодные зимы. Впервые он был обнаружен в Якутии, но встречается и в Астраханской области. Как показали исследования Д.И. Менделеева, криогалит образуется при сильном охлаждении (до минус 23⁰ С) раствора поваренной соли, содержащего 75,5% воды. Крупные шестиугольные кристаллы природного криогалита исключительно красивы, особенно в лучах солнца.

          Но и не содержащий воду  хлорид натрия способен давать  кристаллы разной формы. Некоторые  примеси могут изменить кристаллическую  форму вещества, выделяющегося из  раствора. Когда же получаются  солевые октаэдры? Для этого надо  выращивать кристаллы поваренной  соли из насыщенного водного  раствора NаCl, содержащего примеси мочевины, буры или некоторых других соединений. Иногда под микроскопом можно заметить и 20-гранные кристаллы – комбинацию октаэдра и додекаэдра – правильных многогранников с 8 и 12 гранями.

       Почему  же хлорид натрия в присутствии  небольшого количества добавки  изменяет свою излюбленную кубическую  форму? В кубическом кристалле  все грани растут с одинаковой  скоростью. Но некоторые вещества  образуют с хлоридом натрия  непрочные соединения, которые изменяют  условия роста кристаллов. Вот  и получается необычная для  данного вещества кристаллическая  форма.

     Обычные бесцветные  кристаллы NаCl тоже не всегда устроены просто: они имеют внутри полости, заполненные раствором, из которого соль выкристаллизовалась.

      Чем крупнее  кристаллы, тем больше в них  жидкости, ее масса превышать  3% от массы кристаллов. Поэтому,  даже совершенно сухая с виду  поваренная соль, особенно крупная,  трещит и «разбрызгивается», если  ее бросить на горячую сковороду:  вскипающая вода «взрывает» кристаллы.  По этой же причине трещат  и сырые дрова в печке. 

           Химики умеют изменять не только  форму, но и цвет кристаллов.

           Как получить синюю соль? Для  окрашивания соли достаточно  сильно нагреть кристаллы хлорида  натрия с небольшим количеством  металлического натрия. В реакционный  сосуд не должен проникать  воздух, иначе натрий просто сгорит.

        При  высоких температурах натрий (который  находится в расплавленном, а  частично  в газообразном состоянии)  растворяется в твердом хлориде  натрия, что приводит к окрашиванию  соли. Но как же металл может  растворяться в соединении с  ионной кристаллической решеткой?

   Процесс этот очень  интересен. При высокой температуре  атомы Na легко проникают в ионную решетку NaCl, теряя электроны и превращаясь в катионы Na+. Эти катионы достраивают кристаллическую решетку, занимая в ней те узлы, где по каким либо причинам отсутствуют ионы Na+.

         Природная каменная соль (галит) тоже бывает окрашена в голубой, синий или фиолетовый цвет. И поваренная соль при этом – вовсе не исключение. Например, доломит (карбонат магния – кальция) в жилах Рудных гор в Чехии приобретает под действием находящихся поблизости вкраплений урановой смолки типичную красную окраску. Каменная соль имеет синевато – фиолетовый оттенок.

      Соль бывает  не только синей. В южных  районах нашей страны есть  озера, в которых осаждается  поваренная соль… красного цвета.  Мало того, она имеет еще отчетливый  ароматный запах. Это объясняется  тем, что в кристаллы соли  в процессе образования решетки  попали озерные водоросли. Это  редкое явление нашло отражение   и в названиях озер, расположенных  в низовьях Волги: Розовое,  Красное, Малиновские. Добывали  здесь красную соль еще в  позапрошлом веке, а Большое и  Малое Малиновское озера были личной собственностью Екатерины II. Она любила поражать иностранных гостей, приказывая подавать к столу ароматную розово – фиолетовую соль.

1.3. Добыча и способы получения  хлорида натрия.

         В природе хлорид натрия  встречается  в виде минерала галита (каменная соль), в воде океанов и морей, рапе соляных озер и подземных рассолах. В настоящее время поваренную соль добывают из отложений соляных озер и на месторождениях каменной соли — галита.      

      В земной  коре довольно часто встречаются  пласты каменной соли. Считают,  что они получаются при деформации  земной коры с пластами осадочных  пород, образовавшихся в результате  выпаривания морской воды или  вод соленых озер. Каменная соль  при деформациях выдавливается  вверх с образованием сплошных  соляных куполов, обычно имеющих  в плане огромную форму и  достигающих нескольких километров  в диаметре. Одно из таких давно  разведанных месторождений каменной  соли расположено  г.Илецк в Оренбургской области. Соляной купол этого месторождения простирается на 2км в длину, 1км в ширину и уходит вглубь на 1км.    Соли находящейся в озере Баскунчак в Астраханской области, хватит нашей стране на 400 лет.

          В древности люди использовали  несколько способов добычи поваренной  соли: естественное испарение морской  воды в «соляных садках», где выпадал хлорид натрия NaCl — «морская» соль, вываривание воды соленых озер с получением «выварочной» соли, и выламывание «каменной» соли в подземных рудниках. Все эти способы дают соль с примесями хлорида магния MgCl₂· 6H₂O, сульфатов калия K₂SO₄ и магния MgSO₄·7H₂O и бромида магния MgBr₂· 6H₂O, содержание которых достигает 8-10 %.

       Огромные  количества соли содержат в  себе воды морей и океанов.  В морской воде в среднем на 1 л приходится до 30 г различных солей, на долю поваренной соли приходится 24 г. Солью, извлеченной из Мирового океана, можно было бы засыпать всю сушу земного шара слоем в 130 м. 

       Технология  получения хлорида натрия NaCl из морской и озерной воды всегда была довольно примитивной. Уже за две тысячи лет до н.э. китайцы научились получать поваренную соль выпариванием морской воды. Способ извлечения соли из морской воды выпариванием независимо был изобретен также в различных других странах. Вначале он появился в станах с сухим и жарким климатом – в Индии, Греции, Риме. Позднее таким способом соль стали добывать во Франции, Испании, Крыму. На севере нашей страны морская вода выпаривалась (варилась) в больших чанах, а источником энергии служили дрова. Однако в северных районах, в частности на берегах Белого моря, было и существенное усовершенствование способа извлечения соли из морской соли.

       Поморы  давно заметили, что при замерзании  морской воды лед получается  несоленым, а оставшаяся не  замерзшей вода становится гораздо  солонее. Расплавляя лед, можно получать пресную воду из морской, а из рассола вываривать поваренную соль с меньшими энергетическими затратами.

      Морская  вода имеет горьковатый вкус, она мало похожа на водный  раствор поваренной соли. Это  означает, что в морской воде  кроме хлорида натрия содержатся  другие соли. Кроме хлорида натрия  в морской воде содержатся: хлорид  и сульфат магния, хлорид и  сульфат калия, карбонат и гидрокарбонат  кальция.

         При выпаривании морской воды  при температурах 20-35⁰С вначале  выделяются растворимые соли – карбонаты кальция, магния и сульфат кальция. Затем выпадают более растворимые соли – сульфаты натрия и магния, хлориды натрия, калия, магния и после них сульфаты калия и магния. Порядок кристаллизации солей и состав образующих осадков может несколько меняться в зависимости от температуры, скорости испарения и других условий. При варке соли испарение рассола проводят не досуха, и оставшийся богатый солями магния раствор отбрасывают.    Горький вкус морской соли обусловлен именно солями магния.   

      Солеварение, старейшее из химических ремесел, возникло на Руси, по-видимому, в начале 7 века. Соляные промыслы принадлежали монахам, которым благоволили русские цари, с них даже не взимался налог на продаваемую соль. Выварка соли приносила монастырям огромные прибыли. Рассолы добывали не только из озер, но и из подземных соляных источников; буровые скважины, которые для этого строили, в 15 в. достигали длины 60-70 м. В скважины опускали трубы, изготовленные из цельного дерева, а упаривали рассолы в железных противнях на дровяной топке. В 1780 г.  в России таким способом было выварено более ста тысяч тонн соли…

        Современная  добыча каменной соли осуществляется закрытым способом (реже - открытым) с применением подземного выщелачивания. Добыча самосадочной соли из соляных озер производится механическим  способом, озерную соль промывают, центрифугируют и сушат. Садочную (бассейновую) соль получают естественным испарением морских и озерных рассолов в системе специально устроенных бассейнов, в местностях с холодным климатом используют вымораживание. Выварочную соль (наиболее чистая) производят упариванием естественных или искусственно полученных и очищенных рассолов в вакуум-выпарных аппаратах. Для технических целей применяют каменную и самосадочную соль,  для пищевых - выварочную, самосадочную и садочную. Производят специальные сорта соли: йодированную, брикетированную и неслеживающуюся, чистую с содержанием хлорида натрия  выше 99,9 % по массе.

     Поваренная соль известна человеку с незапамятных времен, и название ее сходно во многих языках. В честь соли названы многие города, реки, озера: Солигалич, Соликамск, Сольвычегодск, Соль-Илецк, Сольцы, Усолье, Усолье-Сибирское, река Усолка в России, река Соленая на Украине, Солигорск в Белоруссии, город Зальцбург и река Зальцах в Австрии, Солткотс в Шотландии, озеро Солтон-Си и город Солт-Лейк-Сити вблизи Большого Соленого озера в США – таких примеров на географической карте можно найти множество. И это не удивительно: без соли нет жизни.

-   Общеизвестно, что  поваренная соль служит  приправой  к пище и применяется в качестве  средства, предохраняющего пищевые  продукты от порчи. 

-    Поваренная соль  обладает слабыми антисептическими  свойствами. Развитие гнилостных  бактерий прекращается при ее  содержании в воде в количестве 10-15%. Это свойство широко используют  в пищевой промышленности  и  при сохранении пищевых продуктов  в домашних условиях.

-   Поваренная соль  является важнейшим сырьем химической  промышленности. Из нее получают  соду, хлор, хлороводородную кислоту, гидроксид натрия, металлический натрий.

     В  народе давно известны полезные  свойства соли:

- Человека укусила змея - надо посыпать место укуса  солью или привязать к ранке  кусочек соли.

- Нарывает палец - соль  лучшее средство помешать воспалению.

- Гноятся глаза - их  следует промыть соленой водой.

- Болит желудок - надо пить соленую воду.

- Соль издревле считалась  хранительницей молодости и красоты.  Чтобы предохранить лицо от  морщин, врачи советовали втирать  соль с медом. 

- Чтобы вернуть себе  спокойствие и уверенность, укрепить  силу духа полагалось принимать  соляные ванны.

Народные приметы:

- Рассыпать соль –  к ссоре.

- Начиная день, необходимо  проглотить крупинку соли - тогда  жди удачи.

-  Если в дом вошел  незнакомый человек, нужно незаметно  бросить щепотку соли в огонь  -  спасет от дурного сглаза.

- Собираясь в дальнюю  дорогу, надо завернуть кусочек  соли и повесить на грудь.

- Соль не занимают в  долг, иначе не будет здоровья, достатка и удачи.

          Известно, что охотники, уходя из  таежного приюта, оставляют для  случайных путников спички и  соль. Поваренная соль совершенно  необходима для жизнедеятельности  организма человека и животных. Недостаток этой соли приводит  к функциональным и органическим  расстройствам: могут возникать  спазмы гладкой мускулатуры, иногда  поражаются нервные центры. Длительное  солевое голодание может привести  к гибели организма. Суточная  потребность в поваренной соли  взрослого человека составляет 10-15 г. В условиях жаркого климата  потребность в соли возрастает  до 25-30 г. Это связано с тем,  что хлорид натрия выводится  из тела человека с потом,  и для восстановления его потерь в организм нужно вводить больше соли. При работе в горячих цехах и в условиях сухого и жаркого климата врачи рекомендуют пить подсоленную воду (0,3-0,5%-ный раствор поваренной соли), так как соль способствует удержанию воды в тканях.

          Человек в пустыне, потея, вместе  с водой теряет и соль. Древнее  требование: путник, пересекающий пустыню,  должен пить подсоленную воду, пресная вода в таких случаях  вредна. Эту особенность издавна  знают военачальники: перед долгим  переходом воинам всегда давали  соленое, например, кусочек сельди или сушеной, соленой рыбы.

       Известно, что отступающая наполеоновская  армия страдала не столько  от голода. Сколько от нехватки  соли. Солдаты гибли от незаживающих  ран, которые при достатке соли  заживали бы и не привели  к смерти. Сильная потеря соли  приводит к конвульсиям, параличу и даже  смерти. Поэтому марафонцам тоже дают пить подсоленную воду.

       Если  не давать животному пищи, то  через какое-то время оно погибнет  от истощения организма. Если  животное кормить без ограничения,  но обессоленной пищей, то оно  умрет еще быстрее. Дело в  том, что поваренная соль служит  источником образования в желудке  соляной (хлороводородной) кислоты, которая является составной частью желудочного сока. Суточное количество желудочного сока взрослого человека достигает 2 л. Его кислотность характеризуется значением рH, равным 1,5-2,0.