Sodio Cloruro para biología molecular

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Cloruro de sodio – Sodio cloruro – NaCl
El cloruro de sodio (también llamado sal de mesa) es la sal sódica del ácido clorhídrico con la fórmula química NaCl no debe confundirse con el clorito de sodio (NaClO2), la sal sódica del ácido cloroso. El cloruro de sodio es el mineral más importante para los seres humanos y los animales. El cuerpo de un ser humano adulto contiene unos 150-300 gramos de sal común y pierde entre 3 y 20 gramos al día, que debe reponer. Se extrajo con este fin en la prehistoria y siguió siendo un producto caro durante mucho tiempo.

Presencia - El cloruro de sodio está presente en la naturaleza en grandes cantidades, sobre todo disuelto en el agua de mar con un contenido de alrededor del 3%, un total de 3,6 * 1016 toneladas, y también como el mineral halita con un contenido de hasta el 98% en los frecuentes depósitos de sal gema, que se sedimentaron en las bahías marinas de secado en tiempos de la historia de la tierra. El volumen total de los depósitos que se encuentran bajo Alemania se estima en 100.000 kilómetros cúbicos. Las capas de sal gema son plásticas y, por tanto, se deforman muchas veces por los procesos geológicos a los que están sometidas, incluso para formar cúpulas de sal y almohadillas de sal que son más fáciles de extraer. Cuando un depósito de sal en las montañas se escapa a la superficie, puede incluso formar un glaciar de sal.

Extracción
El cloruro de sodio se extrae a gran escala de los dos principales depósitos, la sal gema y la sal marina. La sal de los depósitos superficiales, por ejemplo, los lagos salados, sólo tiene una importancia menor. La producción mundial de sal en 2006 superó los 250 millones de toneladas, con una proporción de sal gema y sal marina estimada en un 70% y un 30%, respectivamente. China ha aumentado considerablemente su producción en los últimos años, mientras que Estados Unidos seguía siendo el país con mayor producción hasta 2005. En general, la UE produce cantidades similares a las de EE. UU. En las minas de sal, entre las que las minas a cielo abierto tienen hoy una importancia menor en términos cuantitativos, la sal gema se extrae mediante perforación voladura, corte o minería húmeda. En los dos primeros casos, el material, que todavía se tritura bajo tierra con trituradoras, se lleva a la superficie en diferentes tamaños de grano. En el caso de la minería húmeda, como en el caso de la salmuera de perforación operada exclusivamente desde la superficie, la sal se disuelve en agua mediante plantas de lodo de perforación, históricamente también en plantas de hundimiento, y se lleva a la superficie como salmuera saturada del 26,5%. Esto también permite el aprovechamiento de yacimientos muy contaminados. Cuando el agua atraviesa de forma natural los estratos salinos, la salmuera también puede salir a la superficie, pero normalmente no está saturada. Estos manantiales de salmuera fueron los primeros depósitos de sal interiores explotados por el hombre. En el pasado, la concentración de salmuera se aumentaba mediante la evaporación del agua en las obras de graduación; en la actualidad, se añade sal extraída en seco. A partir de la salmuera purificada, se produce sal evaporada de gran pureza. Hoy en día, esto se hace mediante evaporadores cerrados al vacío dispuestos en cascadas, con lo que se recupera una gran parte del calor utilizado. En las zonas climáticamente adecuadas, también se utiliza cada vez más la energía solar para la evaporación; el proceso es similar al utilizado para la extracción de sal marina. La extracción de sal del agua de mar sólo es económicamente viable en zonas costeras con alta radiación solar y escasas precipitaciones. Para ello, el agua de mar se conduce a través de cascadas de cuencas poco profundas (salinas), en las que la concentración de sal aumenta por evaporación natural. Por último, la sal precipitada se empuja y se seca; sólo en el caso de la costosa calidad de la sal de mesa (fleur de sel, "flor de sal" en francés) se desprende flotando en la superficie. La salmuera también puede extraerse de las salinas. Los cuatro productos básicos de la industria salinera son la salmuera, la sal gema, la sal marina y la sal evaporada. Para Estados Unidos, el Servicio Geológico de Estados Unidos estimó en 2007 unos precios medios exfábrica de 10 dólares/tonelada para la salmuera, 25 dólares/tonelada para la sal gema, 57 dólares/tonelada para la sal de evaporación solar y 150 dólares/tonelada para la sal evaporada.

Propiedades
El cloruro de sodio forma cristales incoloros que forman una estructura cúbica de cloruro de sodio. A diferencia de muchos otros cristales, no son birrefringentes. Aquí, cada núcleo de sodio, así como cada núcleo de cloro, está rodeado octaédricamente por el otro núcleo. Se puede producir una estructura hexagonal en una fina capa sobre la superficie del diamante. Es muy soluble en agua, la solubilidad sólo depende ligeramente de la temperatura. Según la ley de Raoult, se produce una disminución de la presión de vapor en las soluciones acuosas en comparación con el agua pura. Este efecto aumenta con el aumento de la concentración de cloruro de sodio o de la temperatura. La solución saturada hierve a 108,7 °C. Con un contenido del 23,4% de cloruro de sodio en la solución acuosa, forma una mezcla eutéctica. Ésta se solidifica de forma homogénea en el punto eutéctico de 21,3 °C sin segregación. Esta solución se denomina criohidrato. Por debajo de 0,15 °C, se forma un dihidrato estable NaCl * 2 H2O. La sal se disuelve muy bien en una solución acuosa de amoníaco. A temperaturas más bajas, puede precipitar un solvato pentaamónico NaCl * 5 NH3 en forma de agujas incoloras. También se conocen compuestos de adición con urea, glucosa y sacarosa. Tanto la solución acuosa como la masa fundida conducen la corriente eléctrica debido a la disociación (electrolítica o térmica) del cloruro de sodio en sus iones. La conductividad de la masa fundida aumenta con la temperatura. En cambio, el cloruro de sodio cristalino puro es prácticamente no conductor.

Uso como sal de mesa
Como sal de mesa, el cloruro sódico es un componente importante de la dieta humana. Se utiliza para condimentar casi todos los alimentos. Sin embargo, desde la época de la industrialización, el uso industrial ha desempeñado con mucho el mayor papel en términos de cantidad. Dependiendo de la aplicación, se añaden diferentes aditivos. Según el uso, se distingue entre la sal para uso químico como materia prima para la industria química, la sal de deshielo para el mantenimiento de las carreteras en invierno, la sal industrial para una amplia variedad de fines industriales y comerciales, y la sal de mesa para el consumo humano.

Sal para uso químico
El término sal para uso químico se refiere únicamente al cloruro de sodio utilizado en la industria química básica. Se compone de sal gema y, en el caso de las correspondientes condiciones del mercado local, como en la India, también de sal marina, así como de salmuera a gran escala, parte de la cual se transporta en oleoductos. En Estados Unidos, el contenido de salmuera es del 90%. Es una materia prima versátil para la industria química y la base de muchos productos. La producción de importantes materiales básicos comienza esencialmente con dos procesos diferentes: Electrólisis cloroalcalina con los productos hidrógeno, cloro y sosa cáustica, que se procesan posteriormente mediante la química del cloro, por un lado, y utilizando el hidróxido de sodio, por otro. Proceso Solvay con los productos carbonato sódico (sosa) e hidrogenocarbonato sódico (sosa). La sosa se necesita, entre otras cosas, en la fusión de la arena de cuarzo como materia prima del vidrio y para la producción de tintes y detergentes y productos de limpieza. El bicarbonato de sodio se utiliza como polvo para hornear y extinguir incendios, en medicamentos y como aditivo para piensos. Otros importantes productos derivados son los plásticos, los preparados médicos y los pesticidas.

Sal de deshielo
La sal de roca se utiliza en invierno a temperaturas de congelación moderadas como sal de deshielo (sal de carretera), a veces con aditivos para mantener su capacidad de vertido. En Alemania, la sal de deshielo se tiñó para evitar su uso en la preparación de alimentos. Sin embargo, esto quedó obsoleto cuando se suprimió el impuesto sobre la sal el 1 de enero de 1993. También se añade salmuera antes de esparcirla para producir una sal prehumedecida más adecuada.

Sal industrial
La sal industrial es prácticamente toda la sal utilizada comercial, técnica o industrialmente que no entra en una de las otras tres categorías. La sal destinada a la conservación de alimentos, aunque se consuma en pequeñas cantidades, cuenta como sal industrial. El espectro de la sal industrial es, por tanto, muy amplio, y va desde la sal gema gruesa no purificada hasta el cloruro de sodio altamente purificado y los preparados estériles para fines químicos, farmacéuticos y médicos. Dependiendo del uso, también se añade una gran variedad de aditivos.

Ganadería
La sal ganadera se añade a la alimentación del ganado, como el vacuno, el ovino y el caprino (sal gema no purificada y desnaturalizada, con otras sales minerales añadidas si es necesario). Esto aumenta su apetito y contribuye a su salud general. También se sabe que la sal se utiliza en los jardines zoológicos, en el ganado, en los animales domésticos y en la fauna silvestre.

Conservación
La sal se utiliza tradicionalmente para la conservación de alimentos como la carne (encurtidos, suricings), el pescado (como el arenque salado), las verduras (chucrut), etc. En este proceso, la sal elimina la humedad de los productos por acción osmótica. De este modo, se retira el agua base para los organismos nocivos, pero también se matan los gérmenes y patógenos. La sal de decapado de nitrito consiste en una mezcla de sal de mesa y nitrato de sodio, nitrito de sodio o nitrato de potasio. El encurtido de verduras (como los pepinos en vinagre, las aceitunas) en salmuera aprovecha el efecto germicida. El queso se prepara en agua salada antes de la maduración y se mantiene con salmuera durante la maduración para mantener la corteza seca.

Aplicaciones fisicoquímicas
La sal se utiliza como sal regeneradora para ablandar el agua en lavavajillas y plantas de tratamiento de agua. Se añade al agua en las mezclas de refrigeración. La sal es también una materia prima indispensable en el procesamiento y el teñido del cuero. En la fabricación de vajillas y otras cerámicas, el esmalte salino tradicional se produce añadiendo sal húmeda a alta temperatura. En este proceso, el ion sodio de la sal común disociado en la atmósfera del horno se combina con los silicatos de la arcilla para formar un esmalte duradero. Sin embargo, la sal es agresiva a las temperaturas de aplicación (1.200 °C y más) y daña el interior del horno (el aislamiento térmico del lado del fuego), por lo que debe sustituirse con mayor frecuencia. El efecto ionizante de la sal se utiliza en el procesamiento de metales.

Medicina
En la medicina moderna, se utiliza una solución de cloruro sódico al 0,9% en agua (solución salina isotónica) como solución portadora de medicamentos. En la antigüedad y en la Edad Media, los medicamentos a base de sal se consideraban remedios eficaces. La piel de los recién nacidos se frotaba con sal para fortalecerla. Se utilizaba en apósitos, emplastos, ungüentos, polvos y baños. Se daba especial importancia al efecto secante y calentador de la sal. En la Edad Media, la sal también se utilizaba para el tratamiento externo de úlceras y heridas, ya que se consideraba astringente, limpiadora y calmante. La sal se espolvoreaba en las heridas para evitar la inflamación, un procedimiento a veces muy doloroso que ha llegado a la lengua alemana en un modismo correspondiente ("espolvorear sal en las heridas abiertas"). La sal pura destruye todas las células por ósmosis, incluidos los microorganismos patógenos como las bacterias y los hongos, pero también las células de la persona herida. Este tipo de desinfección es, por tanto, de doble filo, como la igualmente practicada cauterización de heridas. El mismo mecanismo de acción impedía que los alimentos conservados en sal común se estropearan, es decir, que se descompusieran por los microorganismos. Todavía hoy se utilizan los baños de salmuera como remedio. Las estancias en balnearios a la orilla del mar o en el aire salado de las salinas y, en épocas anteriores, en las minas de sal, se utilizan para tratar las enfermedades respiratorias. Cuando esto no es posible o es demasiado caro, se utilizan dispositivos de inhalación en los que se inhala un aerosol de sal. La solución salina también se utiliza para la irrigación nasal y las gárgaras. Para la irrigación nasal se utiliza suero salino isotónico, ya que el agua normal hincharía las membranas mucosas debido a la ósmosis.

Óptica infrarroja
El cloruro de sodio cristalino es lo suficientemente transparente a la luz con longitudes de onda entre 0,21 y 25 µm como para ser utilizado en elementos ópticos. Por lo tanto, el cloruro de sodio se utiliza para fabricar lentes, prismas y ventanas adecuadas para el rango visible, así como en el infrarrojo cercano y medio. Debido a la solubilidad en agua del cloruro de sodio, los elementos ópticos fabricados con este material se dañan con la humedad atmosférica. Sin embargo, esto puede evitarse si su temperatura se mantiene por encima de la temperatura ambiente. Por este motivo, a menudo se integran calentadores en los soportes utilizados. Las ventanas de cloruro de sodio se utilizan a menudo como ventanas Brewster para láseres de CO2 pulsados de alta potencia, pero también en otros campos. En la espectroscopia de infrarrojos, se presiona en pastillas como soporte de las muestras de ensayo.

Análisis químico
El cloruro de sodio es el valorante original según la farmacopea para el ajuste de las soluciones de medición de nitrato de plata. Para preparar una solución de medición con cloruro de sodio, primero hay que secarla.

Sal de mesa
La sal de mesa es esencial para la vida humana (véase el significado fisiológico). En el pasado, la sal de mesa era muy preciada. Simplifica la preparación de los alimentos y mejora su sabor al actuar como condimento. La dosis letal, que conduce a la hipernatremia, se da de 0,5 a 5 gramos por kilogramo de peso corporal en adultos. Hoy en día, la sal comercializada suele estar yodada, es decir, añadida con compuestos de yodo de calidad alimentaria, y está destinada a prevenir una posible carencia de yodo. En el comercio, se denomina sal yodada. Además, los cristales de sal de mesa suelen estar recubiertos de un agente separador para mantener su capacidad de vertido. También se comercializan productos con fluoruro de sodio añadido (para mejorar la salud dental) y ácido fólico.