วันพฤหัสบดีที่ 29 กันยายน พ.ศ. 2554

อุตสาหกรรมเกี่ยวกับโซเดียมคลอไรด์

อุตสาหกรรมที่เกี่ยวข้องกับโซเดียมคลอไรด์
       โซเดียมคลอไรด์ใช้ประโยชน์ในอุตสาหกรรมเคมี อุตสาหกรรมอาหาร และใช้ในการบริโภคในครัวเรือน ประเทศไทยสามารถผลิกโซเดียมคลอไรด์ได้อย่างเพียงพอ
โซเดียมคลอไรด์เป็นวัตถุดิบในอุตสาหกรรมเคมีต่างๆ เช่น การผลิตโซเดียมไฮดรอกไซด์ การผลิตโซดาแอช แก็สคลอรีน และการผลิตสารฟอกขาว 
ประเภทของอุตสาหกรรม
อุตสาหกรรมแบ่งออกได้เป็น 2 ประเภทใหญ่ๆคือ
1.อุตสาหกรรมครัวเรือน คืออุตสาหกรรมการผลิตง่ายๆ เล็กๆ มักทำกันในครอบครัวหรือหมู่บ้าน ไม่ใช้แรงงาน ทุนและปัจจัยมาก แต่มักจะได้กำไรต่ำ อุตสาหกรรมจำพวกนี้มีตัวอย่างเช่น หัตถกรรมจักสาน เซรามิก ถ้วยโถโอชามต่างๆ รวมไปถึงสินค้าประเภทอาหารบรรจุถุงหรือหีบห่อที่มียี่ห้อบางชนิด เป็นต้นด้วย และสินค้าโอทอป (หนึ่งตำบลหนึ่งผลิตภัณฑ์) บางชนิดเองก็ถือเป็นอุตสาหกรรมครัวเรือนด้วย
2.อุตสาหกรรมโรงงาน คืออุตสาหกรรมที่ผลิตในโรงงาน สินค้ามักมีมาตรฐานเดียวกัน ไม่แตกต่างกันมากนัก พบมากในเขตเมืองหรือเขตที่มีความเจริญต่างๆ สินค้าพวกนี้มักเป็นสิ่งอุปโภคบริโภคและสินค้าฟุ่มเฟือยต่างๆ เช่นกระดาษทิชชู บะหมี่กึ่งสำเร็จรูป อาหารกระป๋อง เครื่องนุ่งห่ม สุรา บุหรี่ เป็นต้น และสินค้าบางประเภทมีการโฆษณาส่งเสริมการขายด้วย

การปฏิวัติอุตหสากรรม
อุตสาหกรรมที่เกี่ยวข้องกับโซเดียมคลอไรด์




เล็กกว่าจะถูกบรรจุในช่องว่าง ออกต้าฮีดรัลระหว่างพวกมัน แต่ละไอออนจะถูกแวดล้อมด้วยไอออนชนิดอื่น 6 ตัว นี่เป็นโครงสร้างพื้นฐานเดียวกันกับที่พบในแร่อื่นหลายชนิดและรู้จักกันในชื่อ โครงสร้าง ไฮย์ไลต์
ความสำคัญทางชีววิทยา
โซเดียมคลอไรด์ มีความสำคัญต่อ สิ่งมีชีวิตบนโลกในเนื้อเยื้อชีวภาพ และของเหลวในร่างกาย จะมีเกลือในปริมาณที่แตกต่างกัน ความเข้มข้นของ โซเดียม ไอออนใน เลือด เป็นความสัมพันธ์โดยตรงต่อการควบคุมระดับที่ปลอดภัยของของเหลวในร่างกาย การแพร่กระจายของ การกระตุ้นประสาท โดยซิกนัล ทรานสดักชัน signal transduction) ถูกควบคุมโดยโซเดียม ไอออน (โพแทสเซียม เป็น โลหะ ที่มีความสัมพนธ์ใกล้ชิดกับโซเดียม ซึ่งเป็นส่วนประกอบหลักในระบบร่างกายเช่นกัน)

โซเดียมคลอไรด์
ชื่อตาม IUPACSodium chloride
ชื่ออื่นCommon salt; halite; table salt
ตัวระบุ
เลขทะเบียน CAS[7647-14-5][CAS]
RTECS numberVZ4725000
ChemSpider ID5044
คุณสมบัติ
สูตรเคมีNaCl
มวลต่อหนึ่งโมล58.44 g/mol
ลักษณะทางกายภาพColorless/white crystalline solid
กลิ่นOdorless
ความหนาแน่น2.16 g/cm3
จุดหลอมเหลว801 °C (1074 K)
จุดเดือด1465 °C (1738 K)
ความสามารถละลายได้ ใน น้ำ35.9 g/100 mL (25 °C)
ดัชนีหักเหแสง (nD)1.544 (589 nm)
โครงสร้าง
โครงสร้างผลึกCubic (see text) , cF8
Space groupFm3m, No. 225
Coordination
geometry
Octahedral (Na+)
Octahedral (Cl)
ความอันตราย
EU IndexNot listed
จุดวาบไฟNon-flammable
LD503000–8000 mg/kg (oral in rats, mice, rabbits) [1]
สารอื่นที่เกี่ยวข้อง
แอนไอออนที่เกี่ยวข้องSodium fluoride
Sodium bromide
NaI
แคทไอออนที่เกี่ยวข้องLithium chloride
Potassium chloride
Rubidium chloride
Caesium chloride
หากมิได้ระบุเป็นอย่างอื่น ข้อมูลที่ให้ไว้นี้คือข้อมูลสาร ณ ภาวะมาตรฐานที่ 25 °C, 100 kPa
แหล่งอ้างอิงของกล่องข้อมูล



โซเดียมคลอไรด์ (อังกฤษ: Sodium chloride, สูตรเคมี: NaCl) มีชื่อที่เรียกทั่วไปดังนี้ เกลือแกง หรือ ฮาไลต์ เป็นสารประกอบเคมี โซเดียมคลอไรด์เป็นเกลือที่มีบทบาทต่อความเค็มของมหาสมุทร และของเหลวภายนอกเซลล์ของสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ เป็นส่วนประกอบหลักในเกลือที่กินได้ มันถูกใช้อย่างกว้างขวางในการเป็นเครื่องปรุงรส และใช้ในการถนอมอาหาร


เนื้อหา




 โครงสร้างผลึก

โครงสร้างผลึกของ โซเดียม คลอไรด์แต่ละอะตอมมี 6 อะตอมที่อยู่ใกล้สุด โดยการจัดเรียงแบบเรขาคณิตแบบออกต้าฮีดรัล การจัดเรียงกันแบบนี้เรียกว่า คิวบิก โคลส แพคก์ (ccp-cubic close packed).
สีน้ำเงินอ่อน = Na+
สีเขียวเข้ม =
Cl
โซเดียมคลอไรด์ จะเกิด ผลึก แบบคิวบิก สมมาตรในโครงสร้างเหล่านี้ ไอออน คลอไรด์ซึ่งมีขนาดใหญ่จะถูกจัดเรียงในคิวบิก โคลส-แพคกิ่ง ในขณะที่โซเดียมไอออนซึ่งมีขนาด(
0.9% โซเดียมคลอไรด์ ใน น้ำ ถูกเรียกว่า สารละลายทางสรีรวิทยา (physiological solution) หรือ นอร์มัล ซาไลน์ (normal saline) เพราะมันเป็นความเข้มข้นเดียว (isotonic) กับ พลาสมาในเลือด นอร์มัล ซาไลน์ ใช้ในทาง การแพทย์เพื่อทดแทนการสูญเสียของเหลวจากร่างกายและการรักษาแบบนี้ว่า การให้ของเหลวทดแทน (fluid replacement) ซึ่งใช้แพร่หลายทาง การแพทย์ เพื่อป้องกันการ ขาดน้ำ (dehydration) หรือ อินทราวีนัสเทอราปี (intravenous therapy) เพื่อป้องกัน การช๊อค จาก ปริมาตรเลือดต่ำ สาเหตุจากการ สูญเสียเลือด
มนุษย์ไม่เหมือนสัตว์ ไพรเมต ด้วยกันที่สามารถกำจัดเกลือจำนวนมากได้ทาง เหงื่อ (sweating)
การผลิตและการใช้Jordanian and Israeli salt evaporation ponds at the south end of the Dead Sea
ปัจจุบันเกลือถูกผลิตโดย การระเหย ของ น้ำทะเล หรือ น้ำเค็ม (brine) จากแหล่งอื่นๆ เช่น บ่อน้ำเค็ม ทะเลสาบน้ำเค็ม (salt lake) และการทำเหมืองเกลือที่เรียกว่า ร็อกซอลต์ (rock salt หรือ ฮาไลต์)
ในขณะที่ผู้คนจำนวนมากคุ้นเคยกับการใช้เกลือ ปรุงอาหาร แต่พวกเขาอาจไม่รู้ว่าเกลือใช้ประโยชน์ได้อีกมากมาย เช่น








ในปีค.ศ. 1765 เจมส์ วัตต์ นักวิทยาศาสตร์และวิศวกรชาวสกอตแลนด์ ได้ปรับปรุงเครื่องจักรไอน้ำแบบเก่าให้มีคุณภาพดียิ่งขึ้น และจดสิทธิบัตรในชื่อเครื่องสันดาปแยก (separate condenser) สิ่งนี้เปลี่ยนโลกใหม่ทั้งหมด ซึ่งมันทำให้ช่างฝีมือที่ผลิตสินค้าด้วยมือหลายๆคนต้องตกงาน เพราะเกิดอุตสาหกรรมโรงงานโดยใช้เครื่องจักรขึ้น และทำให้เจ้าของบริษัทต่างๆพากันร่ำรวยขึ้น เนื่องจากใช้เครื่องจักรผลิต จึงผลิตได้ในจำนวนมาก มีคุณภาพดีกว่าสินค้าทำด้วยมือ และมีราคากับค่าจ้างที่ถูกกว่าอีกด้วย โดนเหตุการณ์ดังกล่าวเกิดในสมัสมเด็จพระราชินีวิกตอเรีย และค่อยๆขยายการปฏิวัตินี้ไปยังฝั่งทวีป และทั่วโลกตามลำดับ

อุตสาหกรรมและการเติบโตของลัทธิมาร์กซ
หลังจากการปฏิวัติฝรั่งเศส ปีค.ศ. 1789แล้ว อำนาจของกษัตริย์ ขุนนางและบาทหลวงชั้นสูง (ชนชั้นฐานันดร) ก็หมดไป ชนชั้นที่ 3ของฝรั่งเศสก็ก้าวขึ้นมาแทนที่ โดยพวกเขาก็คือสามัญชนที่มีเงินทอง หรือมีความรู้มากๆและเป็นตัวหนุนประชาชนให้ปฏิวัติ เพื่อให้พวกตนมีอำนาจบ้าง โดยเฉพาะอย่างยิ่งหลังสมัยจักรพรรดินโปเลียน พวกชนชั้นที่ 3 ก็กุมอุตสาหกรรมทั้งหมดไว้ และเริ่มปฏิวัติอุตสาหกรรมตามอย่างอังกฤษบ้าง จนจากชนชั้นที่เรียกว่าบูร์ชัว (bourgeois หรือชนชั้นที่ 3) กับประชาชน (citizen) กลายเป็นนายทุน กับแรงงานหรือกรรมกร ซึ่งทำให้นายทุนเหล่านี้มีอำนาจและใช้ชีวิตหรูหราฟุ่มเฟือยไม่ต่างจากชนชั้นสูง แต่กรรมกรกลับยากจน ได้ค่าแรงต่ำและถูกนายทุนข่มเหง หากมีการพยายามประท้วง หรือคัดค้านนายทุน จะถูกไล่ออกอย่างไม่ใยดี หรือนำอาวุธของทหารตำรวจมาขู่ ทำร้าย หรือฆาตกรรม
กระทั่งคาร์ล มาร์กซ์ นักปรัชญาชาวปรัสเซียเดินทางเข้ามาในฝรั่งเศส และเริ่มจุดไฟความไม่พอใจนายทุนของเหล่ากรรมกร จนเกิดเหตุการณ์ที่กลุ่มคนงานได้เข้ายึดอำนาจจากพระเจ้าหลุยส์-ฟิลิปป์ที่ 1 แห่งฝรั่งเศส แห่งฝรั่งเศส ในปี ค.ศ. 1848 และมีการจัดการสิ่งที่ไม่เป็นธรรมทั้งหมดเสีย พร้อมกันนั้นยังมีการเสนอให้เปลี่ยนการปกครองเป็นคอมมิวนิสต์เสีย จนกระทั่งมีการเลือกตั้งประธานาธิบดีคนแรก (และเป็นครั้งเดียวที่มีการเลือกตั้ง) ของฝรั่งเศสในปีค.ศ. 1848(รู้จักกันในชื่อการเลือกตั้งประธานาธิบดีฝรั่งเศส พ.ศ. 2391 หรือค.ศ. 1848) และเสียงส่วนใหญ่สนับสนุนให้ หลุยส์-นโปเลียน โบนาปาร์ต (จักรพรรดินโปเลียนที่ 3 หลานของจักรพรรดินโปเลียนที่ 1) เป็นประธานาธิบดีฝรั่งเศสในปีเดียวกัน

อุตสาหกรรมที่เกี่ยวข้องกับโซเดียมคลอไรด์
·                 โซเดียมคลอไรด์ใช้ประโยชน์ใน
                - อุตสาหกรรมเคมี
                - อุตสาหกรรมอาหาร
                - การบริโภคในครัวเรือน
      วิธีการผลิตโซเดียมคลอไรด์
        1.     การผลิตเกลือสมุทรจากน้ำทะเล
                E เริ่มทำช่วงเดือน พฤศจิกายน พฤษภาคม เรียก ฤดูทำนาเกลือ
                E วิธีการผลิต
                    1 .ระบายน้ำทะเลเข้าสู่วังขังน้ำเพื่อให้โคลนตมตกตะกอน
                    2. ระบายน้ำทะเลเข้าสู่นาตากและนาเชื้อ ที่จัดระดับพื้นที่นาให้ลดหลั่นลงมาเพื่อสะดวกในการขังและระบายน้ำ
                    3. เมื่อน้ำโดนความร้อนและลมจะระเหย จนเมื่อน้ำทะเลเหลือความถ่วงจำเพาะ 1.2 ให้ระบายสู่นาปลง
                    4. NaCl จะตกผลึกและมีปริมาณเพิ่มขึ้น
                        - น้ำทะเลที่เหลือจะมีความเข้มข้นของ Mg2+, Cl-, SO42- เพิ่ม ต้องระบายน้ำจากนาเชื้อเข้าไปเพื่อป้องกันไม่ให้ MgCl2 MgSO4 ตกผลึกปนกับ NaCl
                E ผลผลิตที่ได้
                        - ได้ผลผลิต 2.5 6  กิโลกรัม ต่อพื้นที่ 1  ตารางเมตร
                        - ได้กุ้ง หอย ปู ปลาที่ติดมากับน้ำทะเล
                        - CaSO4 ในนาเชื้อ
        2.     การผลิตเกลือสินเธาว์
                E วัตถุดิบ
                        - แหล่งเกลือบนผิวดิน
                        - น้ำเกลือบาดาล
                        - แร่เกลือหิน หรือ แร่เฮไลต์ (พบมากแถบภาคตะวันออกเฉียงเหนือ)
                E วิธีการผลิต
                        วิธีที่ 1
                        -  เทคโนโลยีแบบชาวบ้าน
                        - การผลิต
                        1. อัดอากาศลงไปตามท่อ เพื่อดันน้ำเกลือที่ละลายอยู่เหนือชั้นเกลือ/ ชั้นโดมเกลือขึ้นมา
                        2.  นำน้ำเกลือที่ได้ไปตากในนาเกลือ หรือต้มให้เกลือตกตะกอน
                        -  ผลกระทบ
                                - เกิดการยุบตัวของดินและน้ำในแหล่งน้ำ รั่วหายไปในโพรงเกลือ
                                - เกิดการปนเปื้อนของเกลือบนพื้นดินและแหล่งน้ำ
การผลิตเกลือสินเธาาว์
                ในประเทศไทยมีการผลิตเกลือสินเธาว์ 3 วิธี ดังนี้
วิธีที่ 1
                ใช้เทคโนโลยีแบบชาวบ้าน โดยการอัดอากาศลงไปตามท่อ เพื่อดันน้ำเกลือที่ละลายอยู่ชั้นเกลือหรือชั้นโดมเกลือขึ้นมา แล้วนำเกลือที่ได้ไปตากในนาเกลือหรือต้มให้ตกตะกอน วิธีนี้ก่อให้เกิดปัญหาที่สำคัญคือ ทำให้เกิดการยุบตัวของดินและน้ำในแหล่งน้ำรั่วหายไปในโพรงเกลือ ตลอดจนทำให้เกิดการปนเปื้อนของเกลือบนพื้นดินและแหล่งน้ำ
วิธีที่ 2
                เป็นการทำแบบเหมืองละลายแร่ โดยอัดน้ำลงไปละลายเกลือแล้วสูบขึ้นมา แล้วนำไปตากในนาเกลือหรือนำไปต้มด้วยวิธีลดความดัน การสูบสารละลายเกลือทำให้เกิดปัญหาแผ่นดินทรุด ดังนั้นต้องทำเหมืองละลายเกลือลึกจากผิวดินประมาณ 200 เมตร และนำเกลือออกมาจากพื้นที่ได้ประมาณร้อยละ 10-15 เท่านั้น เมื่อสูบน้ำเกลือออกมาแล้วต้องมีการอัดน้ำขมกลับลงไปในชั้นน้ำเกลือใต้ดิน เพื่อป้องกันผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม และมีการตรวจวัดรูปร่างของบ่อเกลือเป็นระยะ
วิธีที่ 3
                เป็นการทำเหมืองใต้ดิน โดยขุดอุโมงค์ในแนวนอนลงไปในชั้นเกลือแล้วทำการเจาะหรือระเบิดน้ำเกลือขึ้นมา จากนั้นนำน้ำขมใส่กลับไปไว้ในอุโมงค์เช่นเดิม
               
                น้ำเกลือที่ได้นำมาผ่านกระบวนการทำให้บริสุทธิ์ จากนั้นนำน้ำเกลือบริสุทธิ์ไปต้มเคี่ยวจนได้ผลึกเกลือ แล้วนำไปอบแห้งและบรรจุถุง
                ในเกลือสินเธาว์จะมีปริมาณไอโอดีนน้อย ดังนั้นถ้าจะนำมาบริโภคควรเติม 
ไอโอไดด์หรือไอโอเดตลงไป เรียกว่าเกลืออนามัยหรือเกลือไอโอเดต
สรุป เรื่องการผลิตโซเดียมไฮดรอกไซด์และแก๊สคลอรีน
การผลิตโซเดียมไฮดรอกไซด์และแก๊สคลอรีน อาจได้จากโซเดียมคลอไรด์ โดยอาศัยหลักการของเซลล์อิเล็กโทรไลต์
หลังจากการทดลองแยกสารละลายด้วยกระแสไฟฟ้า โดยใช้สารละลาย NaCl อิ่มตัว เป็นสารละลายอิเล็กโทรไลต์ แตกตัวได้ดังนี้ :
NaCl (aq)                                                      Na+ (aq)  +  Cl- (aq)
เมื่อผ่านกระแสไฟฟ้าลงไป จะเกิดปฏิกิริยา ดังนี้
ที่เอโนด (+)  :                        2 Cl- (aq)                                                   Cl2 (g)  +  2 e-
โดยแก็สคลอรีนทดสอบด้วยกระดาษลิตมัสสีแดง และสีน้ำเงินชื้น จะเปลี่ยนเป็นสีขาว เพราะ Cl2 (g) ทำปฏิกิริยากับ H2O ได้ HCl , HClO ซึ่งฟอกจางสี
ที่แคโทด (-)  :                2 H2O (l)  +  2 e-                                              2 OH- (aq)  +  H2 (g)
โดยแก็สไฮโดรเจนใช้ก้านธูปที่มีเปลวไฟไปจ่อที่ขั้วลบของแบตเตอรี่  ไฟจะดับพร้อมเกิดเสียงดังเป๊าะ  และ OH- (aq) จะมีสมบัติเป็นเบส จึงทดสอบได้เมื่อหยดสารละลายฟีนอฟทาลีน ในสารละลายจะสังเกตเห็นสีชมพูบริเวณขั้วลบของแบตเตอรี่ แสดงว่ามี OH- (aq) เกิดขึ้นนั่นเอง
ปฏิกิริยารวม :
2 Cl- (aq)  +  2 H2O (l)                                                2 OH- (aq)  +  H2 (g)  +  Cl2 (g)
สารละลายที่เหลือจากการแยกสารละลายด้วยกระแสไฟฟ้าจะมีโซเดียมไฮดรอกไซด์ NaOH จาก    
Na+ (aq)  +  OH- (aq)                                             NaOH (aq)
ดังนั้น เมื่อนำสารละลายไประเหยจะพบโซเดียมไฮดรอกไซด์ ซึ่งเป็นสารสีขาวเหลืออยู่
ในการผลิต NaOH ในอุตสาหกรรมนั้น จะใช้อุปกรณ์ที่ซับซ้อน โดยผ่าน NaCl (aq) อิ่มตัว เข้าไปในเซลล์อิเล็กโทรไลต์ตลอดเวลา  H2 (g) , Cl2 (g) และ NaOH (aq) ที่เกิดขึ้นจะต้องแยกออกจากกัน เพื่อป้องกันการปนเปื้อนของสาร