Sodiwm clorid

Enw cyffredin sodiwm clorid, sy'n gyfansoddyn ionig, ydy halen ac mae ganddo'r fformiwla cemegol NaCl. Ceir yr un cyfran o'r naill fel y llall: hanner sodiwm a hanner clorid. Sodiwm clorid sy'n rhoi blas "hallt" ar fwyd ag ef hefyd yw'r elfen hallt yn nŵr y môr ac elfen gref o'r hylif allgellol nifer o organebau amlgellog.

Sodiwm clorid

Enghraifft o'r canlynol	math o endid cemegol
Math	halwyn, clorid
Màs	57.959 uned Dalton
Fformiwla gemegol	Nacl
Enw WHO	Sodium chloride, hypertonic
Clefydau i'w trin	Dadhydriad, dry eye syndrome, corneal edema, hemorrhagic shock
Yn cynnwys	sodiwm, clorin, sodium ion, chloride ion
Ffeiliau perthnasol ar Gomin Wicimedia

Ceir erthygl arall ar halen, sy'n fwy cyffredinol na'r erthygl wyddonol hon.

Fe'i defnyddir ers miloedd o flynyddoedd i brisyrfio cig a bwydydd eraill e.e. cig moch ac mewn prosesau diwydiannol. Fe'i defnyddir hefyd ar wyneb ffyrdd yn y gaeaf ac er mwyn cynhyrchu'r cyfansoddion sodiwm a chlorin ar wahân e.e. ar gyfer cynhyrchu bwydydd anifeiliaid.

Cemeg

Y ffurf solid

Yn ei ffurf solid, mae pob ion wedi'i amgylchynu gan chwech ion o wefr gwahanol. Mae'r chwech yma wedi'u lleoli ar fertigau octahedron rheolaidd. Mae'r ionau cclorid mwyaf wedi'i gosod mewn areau ciwbic, ond mae'r ionau sodiwm llai yn llenwi'r llefydd gwag (y gwagle octahedral) sydd rhyngddynt. Fe welir y strwythur elfennol hwn mewn llawer cyfansoddyn arall a chaiff ei alw'n "strwythyr halit" neu "strwythur carreg halen".

Mae dargludedd thermol sodiwm clorid ar ei uchaf ar 2.03 W/(cm K) ar 8 K (−265.15 °C; −445.27 °F) ac mae'n gostwng i 0.069 ar dymheredd o 314 K (41 °C; 106 °F). Mae hefyd yn gostwng pan fo'n cynnwys amhuredd.

Yr hydoddiant dyfrllyd

Mae'r atyniad rhwng yr ion Na⁺ a'r Cl⁻ y ffurf solid mor gryf fel mai dim ond hydoddyddion polar megis dŵr a all hydoddi NaCl yn llwyr.

Hydoddedd NaCl mewn gwahanol hydoddiannau (g NaCl / 1 kg o hydoddydd ar dymh. o 25 °C (77 °F))
Dŵr	360
Fformamid	94
Glyserin	83
Propylin glycol	71
Asid fformig	52
Amonia hylifol	30.2
Methanol	14
Ethanol	0.65
Dimethylfformamid	0.4
1-Propanol	0.124
Sulffolan	0.05
1-Bwtanol	0.05
2-Propanol	0.03
1-Pentanol	0.018
Acetonitrile	0.003
Aseton	0.00042

Pan fo wedi'i hydoddi mewn dŵr, mae fframwaith sodiwm clorid yn ymddatod wrth i'r ionau Na⁺ a'r Cl⁻ gael eu hamgylchynu gan foleciwlau dŵr polar. Mae'r hylifau hyn yn cynnwys cymhlethau dŵr metal (metal aquo complex) gyda'r fformiwla: [Na(H₂O)₈]⁺, gyda phellter Na-O o 250 pm. Mae'r ionau clorid hyn yn hydoddedig iawn, pob un wedi'u hamgylchynu gyda chyfartaledd o 6 moleciwl o ddŵr. Mae gan hydoddiannau o sodiwm clorid nodweddion gwahanol iawn i ddŵr pur. Rhewbwynt sodiwm clorid yw −21.12 °C (−6.02 °F) am 23.31 wt% o halen ac mae ei berwbwynt yn nes i 108.7 °C (227.7 °F). O'i hydoddiad oer, mae halen yn crisialu fel y dihydrad NaCl·2H₂O.

Amrywiadau ar y gwaelodlinau sefydlog annisgwyl

Fel y dywedwyd yn gynharach mae'r gymhareb sodiwm i glorin yn gyfartal: 1 i 1. Yn 2013, darganfuwyd gwahanol stoichiometrau gan dîm Prifysgol Stony Brook; a rhagwelwyd fod pum gwahanol yn bodoli (e.e. Na₃Cl, Na₂Cl, Na₃Cl₂, NaCl₃, a NaCl₇). Mae bodolaeth rhai ohonynt wedi cael ei gadarnhau: NaCl₃ ciwbig ac orthorhombig ac Na₃Cl tetragonal a metalig dau-ddimensiwn.

Cynhyrchu

Chwarel carreg halen ger Mount Morris, Efrof Newydd, U.D.A.

Mas-gynhyrchir halen drwy anweddu dŵr o ddŵr môr a llynnoedd halen a thrwy mwyngloddio cerrig halen. Prif gyflenwr halen y byd yw Tsieina. Yn 2010 cynhyrchwyd tua 270 million tunnell drwy'r byd a'r prif gynhyrchwyr oedd: Tsieina (60.0), Unol Daleithiau America (45.0), Yr Almaen (16.5), India (15.8) a Chanada (14.0). Fe'i cynhyrchir hefyd, i raddau llawer llai, fel isgynnyrch mwyngloddio am botasiwm.

Uses

In addition to the familiar domestic uses of salt, more dominant applications of the approximately 250 megatons/year production (2008 data) include chemicals and de-icing.

Cynhyrchu cemegolion

Defnyddir halen i gynhyrchu llawer o gemegolion, boed hynny'n uniongyrchol neu'n annuniongyrchol, a dyma sut y defnyddir y rhan fwyaf o halen y byd.

Y diwydiant clor-alcali

Halen yw man cychwyn y broses clor-alcali, sef y broses o gynhyrchu clorin a sodiwm hydrocsid; dyma'r fformiwla cemegol:

2 NaCl + 2 H₂O → Cl₂ + H₂ + 2 NaOH

Cynhelir electrolysis o fewn un o dair cell: cell ferciwri, cell diaffram neu gellbilen. Mae pob un o'r rhain yn defnyddio dulliau gwahanol o wahanu'r clorin o'r sodiwm hydrocsid. Mae technegau newydd yn cael eu treialu oherwydd fod y dulliau confensiynol yn defnyddio llawer iawn o egni ar ffurf trydan. Defnyddir clorin i greu PVC, diheintyddion a hydoddion cemegol megis paent. Defnyddir sodiwm hydrocsid gan ddiwydiannau sy'n cynhyrchu papur, sebon ac aliwminiwm.

Y diwydiant soda lludw (soda ash)

Drwy'r broses Solvay, defnyddir sodiwm clorid i gynhyrchu sodiwm carbonad (i wneud gwydr a sodiwm bicarbonad) a chalsiwm clorid.

Y safon

Crëwyd safon rhyngwladol ar gyfer sodiwm clorid gan ASTM Rhyngwladol o'r enw ASTM E534-13 a dyma'r safon ar gyfer analeiddio sodiwm clorid yn gemegol.

Defnyddiau eraill gan ddiwydiant

Mae'n gyfansoddyn a ddefnyddir yn eang ac mae angen llawer ohono ar ddiwydiannau'r byd. Caiff ei ddefnyddio'n helaeth wrth dyllu am olew a nwy yn enwedig o fewn yr hylif a ddefnyddir wrth ddrilio. Ei bwrpas yw cynyddu dwysedd yr hylif er mwyn atal gwasgedd uchel. Pan fo'r dril yn taro ffurfiannau halen, ychwanegir halen i'r hylif drilio i ddirlenwi'r hydoddiant er mwyn cadw'r llinell ddrilio'n syth ac yn union.

Mewn diwydiannau llifo a thecstiliau ychwanegir halen er mwyn gwahanu'r halogiadau organig ac er mwyn caniatáu i'r lliwiau a ddefnyddir fod yn fwy effeithiol.

Fe'i defnyddir yn y broses o wneud aliminiwm, beriliwm, copr a fanadiwm. Mae ganddo bridweddau da fel cannydd hefyd ac fe'i defnyddir yn y diwydiant papur. Mae'r diwydiant lledr yn ei ddefnyddio'n helaeth er mwyn atal meicrobau rhag cynyddu o fewn crwyn anifeiliaid, ac i ddenu lleithder yn ôl i'r lledr ar ôl ei brosesu.