So

Hemijska tehnologija

Kuhi njsk a so

Šta j e ku hi nj ska so ? • Kuhinjska so, tj. natrijum-hlorid je hemijsko jedinjenje sa formulom NaCl • Svaki gram soli sadrži oko 40% natrijuma, a oko 60% hlora • Gledano pod mikroskopom možemo zapaziti da se ona sastoji od mnogo kristala kubanske strukture

So kro z i stori ju • So je po nekim pretpostavkama, stara koliko i samo čovečanstvo • Prema nekim zapisima, još 4.700 godina pre naše ere drevni Kinezi znali su za čak 40 vrsta soli koje su dobijane na najrazličitije načine • Neki istorijski dokazi govore da su ljudi na Britanskom ostrvu koristili so u praistoriji, a uzimali su je iz morske vode • Takođe, na nekoliko mesta na kopnu postojali su tragovi prvih primitivnih solana • Ova namirnica nije bila samo dodatak jelima za drevne narode već je imala i druga značenja • Vojnici drevnog Rima su, na primer, delom potapani u so pre odlučujućih bitaka, jer se verovalo da će na taj način očvrsnuti i

• U vekovima koji su usledili ljudi su počeli da proizvode so i da trguju njome, a solane su pravljene uglavnom na obalama mora, koja su bila neiscrpan izvor ove namirnice • Od praistorije do današnjih dana menjale su se sprave kojima je so vađena iz kopna ili ceđena iz morskih dubina • U početku su to bili drveni i gvozdeni alati, kao i ogromne posude iz kojih je isticala morska voda, a na dnu

Dobi janje so li • Natrijum-hlorid je jedna od najrasprostranjenijih sirovina hemijske industrije • U prirodi se nalazi praktično u neograničenoj količini u obliku kamene soli, morske vode ili slanih rastvora • Prema tome se dobiva na tri načina: – vađenjem kamene soli rudarskim putem – isparavanjem morske ili slane jezerske vode pomoću sunčane energije ili nekog drugog izvora energije – isparavanjem slanih rastvora dobijenih iz prirodnih izvora ili iskopanih bunara ili namernim rastvaranjem soli u ležištu

Ru da rs ko d ob ijanj e • Kamena so se u zemljinoj kori mestimično javlja u debljim slojevima, čak i po nekoliko stotina metara • Ona obično sadrži 95-99% natrijumhlorida • Često je praćena kalcijumovim, magnezijumovim i kalijumovim solima

• Relativno čista so se zdrobi, ručno se odvoje eventualno vidljive primese, zatim se samelje, klasira i pakuje • Nečista kamena so se prečišćava na različite načine • Rudarskim putem dobijena so se pretežno upotrebljava u tehničke svrhe

Dob ijanj e i z mo rske vod e • Iz morske vode so se najčešće dobija isparavanjem pomoću sunčane energije potpomognutim strujanjem vazduha (vetrom) • Morska voda se pušta u prostrane, plitke basene, koje se nalaze kraj morske obale • Baseni su pregrađeni nasipima i međusobno su povezani kanalima • Dno i zidovi nabiju se nepropustljivom masnom ilovačom • Dno se dobro izniveliše • Voda izložena dejstvu sunčanih zrakova zagreva se i postepeno isparava, što je olakšano vazdušnim strujanjem, vetrom ili povetarcem

• Tokom uparavanja morske vode na temperaturi 2035°C prvo kristališu najmanje rastvorljive soli karbonati kalcijuma i magnezijuma i kalcijum-sulfat, zatim se izdvajaju rastvorljivije soli • Pri uparavanju morske vode u prirodnim uslovima nastaju sledeći minerali:

• Kalcit, CaCO3 • Gips, CaSO4 · 2H2O • Magnezit, MgCO3 •  Anhidrit, CaSO4 • Dolomit, MgCO3 · CaCO3 •  Glauberit, Na2SO4 · CaSO4 • Neksvegonit, MgCO3 · 3H2O •  Tenardit, Na2SO4 • Mirabilit, Na2SO4 · 10H2O •  Epsomit, MgSO4 · 7H2O • Astrahanit, Na2SO4 · MgSO4 · 4H2O •  Heksahidrit, MgSO4 · 6H2O i drugi sulfati magnezijuma •

• Uparavanje morske vode u solanama se nikada ne vrši do kraja, već se preostali rastvor bogat solima magnezijuma odbacuje • Gorak ukus morske vode potiče upravo od magnezijumovih soli • Od početka isparavanja do završetka kristalizacije potrebna su oko 3 meseca • Ostatak rastvora se vraća u more a može se iskoristiti za dobijanje broma ili magnezijumovih jedinjenja • Kristalisala so se zgrne na gomile ručno ili mehaničkim putem, a ostavlja neko vreme da se ocedi, a zatim se

• Kuhinjska so se zgrudva stajanjem na vlažnom vazduhu • Čist natrijum-hlorid nije higroskopan, tj. ne privlači vlagu , higroskopni su hloridi magnezijuma i kalcijuma • Oni su kao primese uvek prisutni u kuhinjskoj soli • Radi poboljšanja kvaliteta, so se ispira zasićenim rastvorom čiste soli a zatim i vodom u specijalnim postrojenjima za ispiranje • Naročitim postupcima može se sadržaj natrijum-hlorida povisiti na 99,99% • So se još jodira radi sprečavanja gušavosti

• Iz morske vode so se ponegde dobija i isparavanjem u modernim postrojenjima za isparavanje npr. u višestepenim vakuum isparivačima • U severnim zemljama so se može dobiti na taj način što se zimi morska voda pušta u plitke basene i u njima smrzava, pa se led, koji skoro ne sadrži soli, odbacuje, a zaostali koncentrovaniji rastvor se isparava radi kristalizacije soli

Varena so • Deo soli dobija se isparavanjem slanih rastvora koji izbijaju na površinu sami od sebe kao slani izvori ili se dobijaju kopanjem bunara • Slani rastvor se može dobiti i na taj način što se u ležište soli ubrizga voda pa se posle sićenja ona crpe na

• Sadržaj primesa u slanoj vodi često je takav da se ona pre isparavanja mora prečistiti • Postupak za čišćenje zavisi od vrste i količine primesa a najčešće je sličan postupcima za hemijsko omekšavanje vode • Voda se ukuvava u dve faze: – U prvoj fazi, slana voda se isparava sve dok se rastvor ne zasiti sa NaCl, teže rastvorne soli se talože, i neprekidno udaljavaju – U drugoj fazi nastavlja se s isparavanjem, pri čemu kristališe čista

• So se ocedi od ostatka rastvora, najčešće u centrifugi, i ispere čistim rastvorom soli a zatim se osuši na vazduhu i u sušnici, u obrtnom bubnju, na nekoj običnoj zagrejanoj površini, na beskrajnom platnu ili u fluidizovanom sloju • Zatim se proseje i pakuje • Na 100 kg proizvoda koji se upotrebljava za ishranu, dodaje se 0,5-1 g kalijumjodida, radi sprečavanja gušavosti

• U zemljinoj kori se često sreću naslege soli • One su nastale kao rezultat isparavanja morske ili jezerske vode • Sveže staložena so se tokom mnogih geoloških perioda pretvorila u sedimentnu stenu - kamenu so, čija boja i prozračnost zavise od vrste primesa • Tokom kasnijih deformacija zemljine kore kamena so je potiskivana naviše obrazujući čvrste kupole soli, koje obično imaju kružnu osnovu i prečnik od nekoliko kilometara

• Pored kamene soli poznata su i nalazišta silvinita, smeše NaCl i KCl • Pri njegovoj preradi KCl se izvlači za proizvodnju veštačkih đubriva, a NaCl je otpadak • Međutim, jednostavnim ispiranjem vodom (KCl se rastvara bolje nego NaCl) može se dobiti tehnička so sa 98% sadržajem NaCl

Up otre ba • Kuhinjska so spada u najvažnije sirovine za hemijsku industriju • Posle industrijske hrane, na koju otpada veliki deo proizvodnje, najveća količina soli se troši u hemijskoj industriji kao polazna sirovina za proizvodnju: – amonijačne sode, – kaustične sode, – hlora i vodonika, – natrijum-sulfata i narijum-sulfida, – hlorovodonične kiseline, – metalnog natrijuma i drugih proizvoda

• Izučavajući svojstva zemljišta naučnici su ustanovili da tlo impregnirano natrijumhloridom ne propušta vodu • Ovo otkriće je iskorišćeno pri izgradnji kanala za navodnjavanje i bazena za vodu • Ako se dno bazena pokrije slojem zemlje koja je natopljena natrijum-hloridom sprečava se gubitak vode • Građevinari koriste NaCl da bi sprečili zamrzavanje zemljišta tokom zime

• mešanjem sitno samlevenog leda i kuhinjske soli mogu pripremiti smeše za hlađenje (smeša sastava 30 g NaCl i 100 g leda hladi se do temperature od -20oC) • Koristi se za uklanjanje leda i

• Neophodan za ishranu ljudi i životinja, za šta se i troši velika količina • U medicini se vodeni rastvori NaCl koriste kao zamena za krv posle krvarenja ili pri pojavi šoka • Kuhinjska so ima i antiseptička svojstva, mada su ona slabo izražena • Razvoj nekih bakterija prestaje tek pri sadržaju soli 10-15% • To svojstvo se koristi u prehrambenoj industriji i pri čuvanju- konzervisanju namirnica u domaćinstvu • Upotrebljava u znatnim količinama za isoljavanje u industriji sapuna i taloženje boja • Za regeneraciju izmenjivača koji služe za omekšavanje vode