El cloruro de sodio, sal común o sal de mesa, denominada en su forma mineral como halita, es un compuesto químico con la fórmula NaCl. El cloruro de sodio es una de las sales responsables de la salinidad del océano y del fluido extracelular de muchos organismos. Es también el componente de la sal común, usada como condimento y conservante de alimentos.
Con masas molares de 22,99 y 35,45 g/mol respectivamente, 100 g de NaCl contienen 39,34 g de Na y 60,66 g de Cl. En su forma comestible, la sal (también conocida como sal de mesa) se utiliza habitualmente como condimento y curado, y conservante de alimentos. Se utilizan grandes cantidades de cloruro sódico en muchos procesos industriales, y es una fuente importante de compuestos de sodio y cloro utilizados como materias primas para posteriores síntesis químicas. Otra aplicación importante del cloruro sódico es la descongelación de carreteras cuando el clima es bajo cero.
En la antigüedad, el cloruro de sodio era muy apetecido como un bien transable y como condimento, y se remuneraba en la época preclásica romana a los soldados que construían la Vía Salaria, que empezaba en las canteras de Ostia hasta Roma, con un generoso salarium argentum.
Propiedades químicas Es un compuesto iónico formado por un catión sodio (Na+) y un anión cloruro (Cl-), y puede sufrir las reacciones características de cualquiera de estos dos iones. Como cualquier otro cloruro iónico soluble, precipita cloruros insolubles cuando es agregado a una disolución de una sal metálica apropiada, como nitrato de plata:
NaCl(aq) + AgNO3(aq) → AgCl(s) + NaNO3(aq)
Otro método para separar ambos componentes es mediante la electrólisis.
Si se aplica una corriente eléctrica continua con un elevado potencial a una salmuera alcalina, el producto anódico es gas dicloro (Cl2) y los catódicos son hidróxido de sodio (NaOH) y dihidrógeno (H2).
electrólisis: 2 NaCl(aq) → 2 NaOH(aq) + Cl2(gas) + H2(gas)
Como la mayoría de las sales iónicas confiere propiedades coligativas a sus disoluciones, es decir, es capaz de variar la presión de vapor de la disolución, elevar el punto de ebullición y descender el punto de congelación según su concentración molal.
Estructura cristalina Cuando el cloruro de sodio está en estado sólido, sus átomos se acomodan en una estructura cristalina cúbica, como es de esperarse en una unión iónica ocasionada por los campos electrostáticos de sus átomos. Cada ion se acomoda en el centro de un octaedro regular quedando rodeado por 6 iones de cargas opuestas distribuidos en los vértices del octaedro.
Esta misma estructura básica se encuentra en muchos otros compuestos y es comúnmente conocida como la estructura cristalina de halita o sal de roca. Se puede representar como una red cúbica centrada en la cara (fcc) con una base de dos átomos o como dos redes cúbicas centradas en la cara interpenetrantes. El primer átomo se encuentra en cada punto de celosía.
Producción El cloruro de sodio es producido en masa por la evaporación de agua de mar o salmuera de otros recursos, como lagos salados, y minando la roca de sal, llamada halita.
En 2002, la producción mundial de sal se estimó en 210 millones de toneladas métricas, y los principales países productores fueron Estados Unidos (40.3 millones de toneladas), China (32.9), Alemania (17.7), India (14.5) y Canadá (12.3).Susan R. Feldman. Sodium chloride. Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology. John Wiley & Sons, Inc. Published online 2005.
Regulación fisiológica El ion Na+ es causante de la regulación osmótica celular regulando el potencial de membrana expulsando el ion K +, facilita en gran manera el impulso nervioso y es aportado al organismo en gran medida como sal de mesa.
Aplicaciones El cloruro de sodio es usado universalmente como aditivo alimentario. También se usa en la producción de papel y celulosa, en los productos de baño y en detergentes. Además de los usos domésticos familiares de la sal, las aplicaciones más dominantes de la producción de aproximadamente 250 millones de toneladas por año (datos de 2008) incluyen productos químicos y descongelación.Westphal, Gisbert et al. (2002) "Sodium Chloride" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Wiley-VCH, Weinheim .
Antiséptico local y preservante de alimentos La sal, gracias a su elevado poder osmótico, es capaz de deshidratar un amplio espectro de virus y bacterias en estado no esporulado, por lo que se usa como un doloroso antiséptico para desinfectar heridas.
Muy pocos microorganismos, como los halófilos y organismos superiores como los crustáceo braquiópodos conocidos como las Artemias, pueden resistirse al poder osmótico de la sal. Entre los microorganismos resistentes a la salinidad está el caso de la bacteria B. marismortui, encontrada en el mar Muerto.
La salazón de la carne es una forma de preservar ésta de la acción bacteriana, ya que la sal retrasa la descomposición proteínica. Para preservar alimentos, el cloruro de sodio extrae el agua de estos, impidiendo el crecimiento de las bacterias. Usos industriales diversos El cloruro sódico es muy utilizado, por lo que incluso aplicaciones relativamente menores pueden consumir cantidades masivas. En la exploración de petróleo y gas, la sal es un componente importante de los fluidos de perforación en la perforación de pozos. Se utiliza para flocularizar y aumentar la densidad del fluido de perforación para superar las altas presiones de gas de fondo de pozo. Cada vez que un taladro golpea una formación salina, se añade sal al fluido de perforación para saturar la solución con el fin de minimizar la disolución dentro del estrato salino. La sal también se utiliza para aumentar el curado del hormigón en las carcasas cementadas.>.
En textiles y tintorería, la sal se utiliza como enjuague de salmuera para separar contaminantes orgánicos, para promover el "salado" de precipitados de colorantes y para mezclar con colorantes concentrados para estandarizarlos. Una de sus principales funciones es proporcionar la carga iónica positiva para promover la absorción de los iones de carga negativa de los colorantes.
También se utiliza en el procesamiento de aluminio, berilio, cobre, acero y vanadio. En la industria del papel y la pasta de papel, la sal se utiliza para blanquear la pasta de madera. También se utiliza para fabricar clorato sódico, que se añade junto con ácido sulfúrico y agua para fabricar dióxido de cloro, un excelente producto químico blanqueador a base de oxígeno. El proceso del dióxido de cloro, que se originó en Alemania después de la Primera Guerra Mundial, es cada vez más popular debido a las presiones medioambientales para reducir o eliminar los compuestos blanqueadores clorados. En el curtido y el tratamiento del cuero, la sal se añade a las pieles de los animales para inhibir la actividad microbiana en la parte inferior de las pieles y para atraer la humedad de vuelta a las pieles.
En la fabricación de caucho, la sal se utiliza para fabricar buna, neopreno y caucho blanco. La salmuera y el ácido sulfúrico se utilizan para coagular un látex emulsionado hecho de butadieno clorado.
También se añade sal para asegurar el suelo y dar firmeza a los cimientos sobre los que se construyen las autopistas. La sal actúa para minimizar los efectos del desplazamiento causado en el subsuelo por los cambios de humedad y la carga de tráfico.
El cloruro sódico se utiliza a veces como desecante barato y seguro debido a sus propiedades higroscópicas, lo que hace de la salazón un método eficaz de conservación de alimentos históricamente; la sal extrae el agua de las bacterias mediante presión osmótica, impidiendo que se reproduzcan, una de las principales fuentes de deterioro de los alimentos. Aunque existen desecantes más eficaces, pocos son seguros para la ingestión humana.
Fundente del hielo thumb|left|upright=1.15|Diagrama de fases de la mezcla agua-NaCl El cloruro de sodio en salmuera (la mezcla comercial para una solución saturada alcanza los 270 g por litro) es el fundente del hielo y de la nieve más usado en vialidad. Al disolverse la sal en el agua, baja el punto de congelación de ésta. En contacto con el agua provoca una reacción endotérmica que precisa de aporte de calor, que toma del ambiente o de la superficie de contacto, entalpía, (ΔH= -385.820 KJ/mol).
La segunda aplicación más importante de la sal es el deshielo y el antihielo de las carreteras, tanto en depósitos de arena como esparcida por vehículos de servicio invernal. En previsión de las nevadas, las carreteras se "antihielan" de forma óptima con salmuera (solución concentrada de sal en agua), que impide la adherencia entre la nieve y la superficie de la carretera. Este procedimiento evita el uso intensivo de sal tras la nevada. Para el deshielo, se utilizan mezclas de salmuera y sal, a veces con agentes adicionales como cloruro de calcio y/o cloruro de magnesio. El uso de sal o salmuera se vuelve ineficaz por debajo de -10 °C. thumbnail|left|upright=1.15|Toneladas de sal de carretera para su uso en invierno La sal para deshielo en el Reino Unido procede predominantemente de una única mina de Winsford en Cheshire. Antes de su distribución, se mezcla con <100 ppm de ferrocianuro de sodio como agente antiaglomerante, lo que permite que la sal gema fluya libremente fuera de los vehículos de arenado a pesar de haber sido almacenada antes de su uso. En los últimos años, este aditivo también se ha utilizado en la sal de mesa. Se han utilizado otros aditivos en la sal de carretera para reducir los costes totales. En EE.UU., por ejemplo, se mezcló con sal gema una solución de carbohidratos subproducto del procesado de la remolacha azucarera que se adhirió a la superficie de las carreteras un 40% mejor que la sal gema suelta. Al permanecer más tiempo en la carretera, el tratamiento no tenía que repetirse varias veces, lo que ahorraba tiempo y dinero.
En términos técnicos de fisicoquímica, el punto de congelación mínimo de una mezcla de agua y sal es de para un 23,31% en peso de sal. Sin embargo, la congelación cerca de esta concentración es tan lenta que el punto eutéctico de puede alcanzarse con un 25 % en peso de sal. Efectos medioambientales La sal de carretera acaba en masas de agua dulce y podría perjudicar a las plantas y animales acuáticos al alterar su capacidad de osmorregulación.Rastogi, Nina (16 de febrero de 2010) ¿La sal de carretera perjudica al medio ambiente? slate.com. La omnipresencia de la sal plantea un problema en cualquier aplicación de revestimientos costeros, ya que las sales atrapadas causan grandes problemas de adherencia. Las autoridades navales y los constructores de barcos controlan las concentraciones de sal en las superficies durante la construcción. Las concentraciones máximas de sal en las superficies dependen de la autoridad y de la aplicación. La normativa de la IMO es la más utilizada y fija los niveles de sal en un máximo de 50 mg/m2 de sales solubles medidas como cloruro sódico. Estas mediciones se realizan mediante un test de Bresle. La salinización (aumento de la salinidad, también conocido como síndrome de salinización del agua dulce) y el consiguiente aumento de la lixiviación de metales es un problema constante en toda América del Norte y en las vías fluviales dulces europeas.