Главная страница «Первого сентября»Главная страница журнала «Химия»Содержание №15/2006

УЧЕБНИКИ. ПОСОБИЯ

 

О.С.ГАБРИЕЛЯН,
И.Г.ОСТРОУМОВ,
А.К.АХЛЕБИНИН

СТАРТ В ХИМИЮ

7 класс

Продолжение. Начало см. в № 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14/2006

Рассказы по химии

Рассказы о веществах

Хлорид натрия

С уверенностью можно сказать, что по крайней мере одно химическое вещество в довольно чистом виде имеется в каждом доме, в каждой семье. Это – поваренная соль или, как ее называют химики, хлорид натрия.

Организм первобытного человека получал необходимую соль с пищей животного происхождения. Однако потребности организма заставляли искать ее в более концентрированном виде. Давно было обнаружено, что некоторые растения имеют приятный соленый вкус. Такие растения сушили, а затем сжигали в костре. Получающуюся золу использовали в качестве приправы к пище.

Позднее люди стали поливать горящие в костре куски дерева соленой водой из моря или озера и оставшуюся золу также использовать в пищу.

В некоторых районах Африки обыкновенная поваренная соль ценилась так высоко, что за килограмм драгоценных кристаллов давали килограмм золота. В Эфиопии в обращении были «соленые деньги». Римским воинам, а затем и крестоносцам нередко жалованье выплачивали солью. Ученые считают, что, возможно, с этим связано происхождение французского слова «салер» (жалованье) и итальянского «сольди» (мелкая монета).

Уже за две тысячи лет до н.э. китайцы научились получать поваренную соль выпариванием морской воды. Знаменитый итальянский путешественник Марко Поло, посетивший в конце XIII в. Китай, рассказывал, как в этой стране изготавливали соляные монеты. Сначала рассол кипятили в небольших котлах. Через час соль принимала вид теста, из которого делали небольшие пирожки. Затем на них накладывали клеймо императора, чтобы они были похожи на настоящие металлические монеты, и зажаривали на горячих черепицах.

Нам трудно представить, что в прошлом во многих странах соль служила существенным источником пополнения казны, была важным предметом торговли. Из-за этого неказистого на вид белого порошка даже велись кровопролитные войны между соседними народами.

На Руси издавна добывали много хлорида натрия. Со времени владычества татарского хана Батыя и его потомков поваренная соль добывалась из озер Нижнего Поволжья, с сухим и жарким климатом. Среди соляных озер этого района особенно выделяются озера Эльтон и Баскунчак. Более 150 лет там ведется добыча соли. Суммарная толщина солевого слоя на дне озера Эльтон превышает 30 м, а площадь – 150 км2 (рис. 112). Еще более богато солью озеро Баскунчак. За многие тысячелетия хлорид натрия преобразовался в осадочную породу – монолит каменной соли, или галит (рис. 113).

Рис. 112. На берегах озера Эльтон
Рис. 112.
На берегах озера Эльтон

В удаленных от моря и соляных озер районах иногда встречаются подземные соляные источники. Люди издавна использовали их для вываривания соли. Для добычи хлорида натрия в земле бурили скважины, строили деревянные трубы и выкачивали соляные растворы из земли. Поселения, где добывали соль, увековечивались соответствующими названиями. На одном из притоков Камы возникло село Соль Камская, которое позже выросло в город Соликамск. Многие названия других городов и поселков связаны с солью: Сольцы, Сольвычегодск, Усолье, Усть-Сысольск, Соликач и др.

Рис. 113. Каменная соль
Рис. 113.
Каменная соль

Однако в нашей стране соль долгое время оставалась недоступной для простого народа. По причине непомерно высоких налогов, устанавливаемых на соль, происходили народные восстания (соляные бунты). Например, такой бунт произошел в Москве весной 1648 г. Причиной этому послужил повышенный налог на соль, введенный царем Алексеем Михайловичем. Тогда же и возникли известные поговорки: «уйти несолоно хлебавши», «съесть пуд соли».

Почему же поваренная соль, к которой мы привыкли относиться как к обычной вкусовой приправе, сыграла такую выдающуюся роль в истории человечества? Оказывается, это вещество совершенно необходимо для жизни человека и животных. В теле человека содержится около 300 г соли, запас которой постоянно расходуется и нуждается в ежедневном пополнении. Поэтому длительное солевое голодание может привести даже к гибели организма. Если животное кормить без ограничения, но обессоленной пищей, то оно погибнет. Дело в том, что поваренная соль служит источником образования в желудке соляной кислоты – основы желудочного сока, благодаря которому пища лучше переваривается, а микробы погибают. Кроме того, эта соль входит в тканевые жидкости и в состав крови, где ее концентрация составляет около 0,5%. В медицине широко используется так называемый физиологический раствор – 0,9%-й раствор обыкновенной поваренной соли. Его применяют в качестве заменителя плазмы крови при травмах и внутривенных вливаниях лекарств.

Суточная потребность в поваренной соли взрослого человека составляет 10–15 г. В условиях жаркого климата потребность в соли возрастает до 25–30 г. Это связано с тем, что хлорид натрия выводится из организма с потом и для восстановления утрат в организм нужно вводить больше соли. При работе в горячих цехах и в условиях сухого и жаркого климата врачи рекомендуют пить подсоленную воду (0,3–0,5%-й раствор), т.к. соль способствует удержанию воды в тканях.

Организм человека быстро реагирует на нарушение солевого баланса появлением мышечной слабости, быстрой утомляемостью, потерей аппетита, возникновением неутолимой жажды.

Однако все в нашей жизни имеет две стороны, и любое вещество может принести не только пользу, но и непоправимый вред. Хлорид натрия способствует задерживанию воды в организме, что в свою очередь приводит к повышению артериального давления. Поэтому при гипертонической болезни, ожирении, отеках врачи рекомендуют снижать суточное потребление поваренной соли. А если за один раз умудриться съесть 150 г соли, может наступить острое отравление и паралич нервной системы.

Поваренная соль – одно из лучших консервирующих средств. Она убивает многие микроорганизмы и подавляет действие ферментов, вызывающих распад и разложение белковых веществ. Поэтому соление издавна применялось как один из важнейших способов сохранения пищи.

В пищевой отрасли промышленности хлорид натрия используется для консервирования мяса, рыбы, для квашения и соления овощей (рис. 114).

Рис. 114. Поваренная соль незаменима в пищевой отрасли промышленности

Рис. 114.
Поваренная соль незаменима
в пищевой отрасли промышленности

В химической отрасли промышленности из хлорида натрия получают соду, гидроксид натрия, хлор и многие другие вещества.

Карбонат кальция

Карбонат кальция чаще всего встречается в виде минерала кальцита, образующего мел, известняк, мрамор. Кальцит принадлежит к числу самых распространенных в земной коре минералов
(рис. 115). Он составляет 90% общей массы всех породообразующих карбонатов. Из кальцита слагаются иногда целые известняковые горы и хребты.

Рис. 115. Кальцит
Рис. 115. Кальцит

В природе постоянно происходит круговорот веществ, и известняковые горные массивы, образовавшиеся на протяжении длительных геологических периодов, подвергаются выветриванию – разрушению под действием воды и воздуха. Нерастворимый карбонат кальция под действием воды и углекислого газа постепенно переходит в растворимую форму. Потоками воды он уносится в моря и океаны, на своем пути теряет углекислый газ и снова переходит в кальцит. А на месте размытой толщи карбоната кальция образуются карстовые котловины, воронки, пещеры (от названия известнякового плато Карст на северо-востоке от горы Триест на побережье Адриатического моря, где они были изучены впервые).

Самая мягкая форма кальцита – хорошо знакомый вам мел. Он используется в строительстве, как полировочный материал, для получения красок. Мел применяют в производстве цемента, карбида кальция, в парфюмерной, резиновой и других отраслях промышленности.

Известняк – всем известный строительный камень, сырье для производства извести. В виде щебня известняк используется при строительстве дорог.

Еще одна форма кальцита – белоснежный или окрашенный в различные цвета мрамор. Как вы уже знаете, этот материал использовался для создания чудесных произведений искусства Древней Греции и Италии. Мрамор и в наше время часто применяют для отделочных работ в строительстве.

Рис. 116. Морская звезда
Рис. 116.
Морская звезда

Не менее важную роль карбонат кальция играет в живой природе. Земледельцы давно заметили, что на почве, посыпанной известняком, растения, особенно молодые, чувствуют себя лучше. Без кальциевых солей их корни делаются вялыми, быстро загнивают. Потому-то молодое растение жадно впитывает в себя эти соли, ему надо окрепнуть. А к старости в стволе и корнях накапливается много кальциевых солей. Они и придают деревьям прочность.

Рис. 117. Карбонат кальция входит в состав наружного скелета кораллов

Рис. 117.
Карбонат кальция входит
в состав наружного скелета
кораллов

Карбонат кальция входит в состав наружного скелета морских звезд (рис. 116), кораллов
(рис. 117), раковин (рис. 118), двустворчатых и брюхоногих моллюсков, панцирей морских ежей и скелетов микроорганизмов, которые, отмирая, опускаются на дно и скапливаются там, постепенно превращаясь в залежи известняка и мрамора. Карбонат кальция – это главная составная часть жемчуга (рис. 119) и яичной скорлупы (рис. 120).

Рис. 118. В основе раковин моллюсков лежит карбонат кальция

Рис. 119. Ювелирное украшение с одной из самых крупных в мире жемчужин Рис. 120. Скорлупа яиц – это тот же карбонат кальция
Рис. 118.
В основе раковин моллюсков
лежит карбонат кальция
Рис. 119.
Ювелирное украшение
с одной из самых крупных
в мире жемчужин
Рис. 120.
Скорлупа яиц – это тот же
карбонат кальция