كلوريد الصوديوم

يُستخدم الملح، بشكل مباشر أو غير مباشر، في إنتاج العديد من المواد الكيميائية، وهو ما يستهلك معظم الإنتاج العالمي. ^{[ 10 ]}

يُستخدم كلوريد الصوديوم في عملية سولفاي لإنتاج كربونات الصوديوم وكلوريد الكالسيوم . وتُستخدم كربونات الصوديوم بدورها في إنتاج الزجاج وبيكربونات الصوديوم والأصباغ ، بالإضافة إلى العديد من المواد الكيميائية الأخرى. أما في عملية مانهايم ، فيُستخدم كلوريد الصوديوم لإنتاج كبريتات الصوديوم وحمض الهيدروكلوريك .

يُستخدم كلوريد الصوديوم بكثرة، لذا حتى التطبيقات البسيطة نسبيًا قد تستهلك كميات هائلة منه. في مجال استكشاف النفط والغاز ، يُعد الملح مكونًا أساسيًا لسوائل الحفر في الآبار. ^{[ 11 ]} يُستخدم الملح لتكتل سائل الحفر وزيادة كثافته للتغلب على ضغوط الغاز العالية في قاع البئر. عند اصطدام الحفار بتكوين ملحي، يُضاف الملح إلى سائل الحفر لتشبيع المحلول وتقليل ذوبانه داخل الطبقة الملحية. ^{[ 9 ]} كما يُستخدم الملح أيضًا لتعزيز تصلب الخرسانة في الأغلفة الإسمنتية. ^{[ 10 ]}

في صناعة النسيج والصباغة، يُستخدم الملح كمحلول ملحي لشطف الملوثات العضوية، ^{[ 12 ]} ولتعزيز ترسبات الصبغة، ولخلطه مع الأصباغ المركزة لزيادة الإنتاجية في أحواض الصباغة وجعل الألوان أكثر وضوحًا. ومن أهم وظائفه توفير الشحنة الأيونية الموجبة لتعزيز امتصاص الأيونات سالبة الشحنة للأصباغ. ^{[ 10 ]}

أما بالنسبة للاستخدام في صناعة اللب والورق ، فيتم استخدامه لتصنيع كلورات الصوديوم ، والتي يتم تفاعلها بعد ذلك مع حمض الكبريتيك وعامل مختزل مثل الميثانول لتصنيع ثاني أكسيد الكلور ، وهو مادة كيميائية مبيضة تستخدم على نطاق واسع لتبييض لب الخشب .

في دباغة الجلود ومعالجتها، يُضاف الملح إلى جلود الحيوانات لمنع النشاط الميكروبي على الجانب السفلي من الجلود ولجذب الرطوبة مرة أخرى إلى الجلود. ^{[ 10 ]}

في صناعة المطاط، يُستخدم الملح لإنتاج أنواع مختلفة من المطاط ، مثل مطاط البونا والنيوبرين والمطاط الأبيض. ويُستخدم محلول ملحي وحمض الكبريتيك لتخثير اللاتكس المستحلب المصنوع من البيوتادين المكلور . ^{[ 10 ] [ 9 ]}

يُضاف الملح أيضاً لتثبيت التربة وتوفير صلابة للأساس الذي تُبنى عليه الطرق السريعة. ويعمل الملح على تقليل آثار الانزلاقات التي تحدث في باطن الأرض نتيجة لتغيرات الرطوبة وحركة المرور. ^{[ 10 ]}

تحتوي المياه العسرة على أيونات الكالسيوم والمغنيسيوم التي تعيق عمل الصابون وتساهم في تراكم طبقة من الرواسب المعدنية القلوية في الأجهزة المنزلية والصناعية والأنابيب. تستخدم وحدات تنقية المياه التجارية والسكنية راتنجات التبادل الأيوني لإزالة الأيونات المسببة للعسر. تُصنع هذه الراتنجات وتُجدد باستخدام كلوريد الصوديوم ^. [ ^{10 ] [ 9 ]}

يُستخدم الملح بشكل رئيسي في إزالة الجليد ومنع تكونه على الطرق، سواءً في حاويات الرمل أو عن طريق رشه بواسطة مركبات خدمات الطرق الشتوية . وقبل تساقط الثلوج، تُعالج الطرق بمحلول ملحي ( محلول ملحي مركز في الماء) لمنع تكون الجليد، مما يمنع التصاق الثلج والجليد بسطح الطريق. يُغني هذا الإجراء عن الاستخدام المكثف للملح بعد تساقط الثلوج. ولإزالة الجليد، تُستخدم مخاليط من المحلول الملحي والملح، وأحيانًا مع مواد إضافية مثل كلوريد الكالسيوم و/أو كلوريد المغنيسيوم . يصبح استخدام الملح أو المحلول الملحي غير فعال عند درجات حرارة أقل من -10 درجة مئوية (14 درجة فهرنهايت) .  

يُستخرج ملح إزالة الجليد في المملكة المتحدة بشكل رئيسي من منجم واحد في وينسفورد بمقاطعة تشيشاير . قبل توزيعه، يُخلط الملح مع أقل من 100 جزء في المليون من فيروسيانيد الصوديوم كمادة مانعة للتكتل ، مما يسمح للملح الصخري بالتدفق بحرية من مركبات رش الملح على الرغم من تخزينه مسبقًا. في السنوات الأخيرة، استُخدمت هذه المادة المضافة أيضًا في ملح الطعام. كما استُخدمت مواد مضافة أخرى في ملح الطرق لتقليل التكاليف الإجمالية. على سبيل المثال، في الولايات المتحدة، خُلط محلول كربوهيدراتي ثانوي من معالجة بنجر السكر مع الملح الصخري، فالتصق بأسطح الطرق بنسبة 40% أفضل من الملح الصخري السائب وحده. ولأنه بقي على الطريق لفترة أطول، لم تكن هناك حاجة لتكرار المعالجة عدة مرات، مما وفر الوقت والمال. ^{[ 10 ]}

من الناحية التقنية في الكيمياء الفيزيائية، تبلغ أدنى درجة تجمد لمزيج الماء والملح -21.12 درجة مئوية (-6.02 درجة فهرنهايت) عند تركيز ملح يبلغ 23.31% وزناً. ومع ذلك، فإن التجمد بالقرب من هذا التركيز يكون بطيئاً للغاية لدرجة أنه يمكن الوصول إلى نقطة التصلب عند -22.4 درجة مئوية (-8.3 درجة فهرنهايت) عند تركيز ملح يبلغ حوالي 25% وزناً. ^{[ 13 ]}    

يُضاف الملح، المعروف باسم ملح الطعام ، إلى الطعام، سواء من قِبل مُصنِّع الطعام أو المستهلك، كمُحسِّن للنكهة، ومادة حافظة، ومادة رابطة، ومُضاد للتخمر ، ومُحسِّن للقوام، ومُظهِر للون. وينقسم استهلاك الملح في صناعة الأغذية، تنازليًا حسب الاستهلاك، إلى: معالجة الأغذية الأخرى، وتعبئة اللحوم، والتعليب ، والخبز، ومنتجات الألبان، ومنتجات مطاحن الحبوب. يُضاف الملح لتعزيز تطور اللون في لحم الخنزير المقدد، ولحم الخنزير، وغيرها من منتجات اللحوم المُصنَّعة. كما أنه، كمادة حافظة، يمنع نمو البكتيريا. ويعمل الملح كمادة رابطة في النقانق لتكوين هلام رابط يتكون من اللحم والدهون والرطوبة. كما يعمل الملح أيضًا كمُحسِّن للنكهة ومُطرِّي للحوم . ^{[ 10 ]}

يُستخدم الملح كمادة مجففة رخيصة وآمنة نظرًا لخصائصه الاسترطابية ، مما جعل التمليح طريقة فعالة لحفظ الطعام تاريخيًا؛ إذ يسحب الملح الماء من البكتيريا عبر الضغط الأسموزي ، مانعًا إياها من التكاثر، وهو سبب رئيسي لفساد الطعام. ورغم توفر مواد مجففة أكثر فعالية، إلا أن القليل منها آمن للاستهلاك البشري. فالعديد من الكائنات الدقيقة لا تستطيع العيش في بيئة مالحة، حيث يُسحب الماء من خلاياها عبر الخاصية الأسموزية . ولهذا السبب يُستخدم الملح لحفظ بعض الأطعمة، مثل لحم الخنزير المقدد والسمك والملفوف.

في العديد من صناعات الألبان، يُضاف الملح إلى الجبن للتحكم في اللون والتخمر والقوام. يشمل قطاع الألبان شركات تصنيع الزبدة، والحليب المكثف والمبخر، والحلويات المجمدة، والآيس كريم، والجبن الطبيعي والمعالج، ومنتجات الألبان المتخصصة. في التعليب، يُضاف الملح بشكل أساسي كمُحسِّن للنكهة ومادة حافظة . كما يُستخدم كناقل للمكونات الأخرى، ومُجفف، ومثبط للإنزيمات، ومُطرِّي. في الخبز، يُضاف الملح للتحكم في معدل التخمر في عجينة الخبز. كما يُستخدم لتقوية الغلوتين ( مركب البروتين والماء المرن في بعض أنواع العجين) وكمُحسِّن للنكهة، مثل استخدامه كطبقة علوية على المخبوزات. تشمل فئة تصنيع الأغذية أيضًا منتجات مطاحن الحبوب. تتكون هذه المنتجات من طحن الدقيق والأرز وتصنيع حبوب الإفطار والدقيق المخلوط أو المُجهز. يُستخدم الملح أيضًا كعامل مُنكِّه في منتجات مثل رقائق البطاطس، والمعجنات المالحة ، وأطعمة القطط والكلاب. ^{[ 10 ]}

يُستخدم كلوريد الصوديوم في الطب البيطري كعامل مُسبب للقيء . يُعطى على شكل محلول دافئ مُشبع. كما يُمكن أن يحدث القيء عن طريق وضع كمية صغيرة من الملح العادي أو بلورات الملح في البلعوم .

عند استخدام كلوريد الصوديوم ( NaCl ) كسماد لري النباتات، يُستخدم تركيز معتدل لتجنب السمية المحتملة: 1-3 غرامات (0.035-0.106 أونصة) لكل لتر، وهو تركيز آمن وفعال بشكل عام لمعظم النباتات. ^{[ 19 ] [ 20 ] [ 21 ]} 

يُستخدم كلوريد الصوديوم مع الماء كأحد المحاليل الأساسية للعلاج الوريدي . غالباً ما يحتوي بخاخ الأنف على محلول ملحي .

يتوفر كلوريد الصوديوم أيضاً على شكل أقراص فموية ويستخدم لعلاج انخفاض مستويات الصوديوم. ^{[ 22 ]}

يُعدّ كلوريد الصوديوم عامل الإطفاء الرئيسي في طفايات الحريق ذات المسحوق الجاف المستخدمة في إخماد حرائق المعادن القابلة للاشتعال، مثل المغنيسيوم والزركونيوم والتيتانيوم والليثيوم (طفايات من الفئة د). يُشكّل الملح قشرةً مانعةً للأكسجين تُخمد النار. ^{[ 23 ]}

منذ العصور الوسطى على الأقل ، استخدم الناس الملح كعامل تنظيف يُفرك على أسطح المنازل. كما يُستخدم في العديد من أنواع الشامبو ومعجون الأسنان، ويُستخدم عادةً لإذابة الجليد عن الممرات ومواقف السيارات والأرصفة.

تتميز بلورات كلوريد الصوديوم بنفاذية لا تقل عن 90% (عبر 1  مم) للأشعة تحت الحمراء ذات الأطوال الموجية في نطاق 0.2-18 ميكرومتر . ^{[ 24 ]} وقد استُخدمت في المكونات البصرية كالنوافذ والعدسات، حيث كانت البدائل غير الماصة في هذا النطاق الطيفي قليلة. ورغم رخص ثمنها، فإن بلورات كلوريد الصوديوم لينة وماصة للرطوبة ، إذ تتغطى تدريجيًا بطبقة من الصقيع عند تعرضها لرطوبة الهواء المحيط. وهذا ما يحد من استخدام كلوريد الصوديوم في البيئات الجافة، والمناطق المعزولة بتفريغ الهواء، أو الاستخدامات قصيرة الأجل كالتصنيع الأولي. وتُستخدم مواد أخرى أكثر قوة ميكانيكيًا وأقل حساسية للرطوبة، مثل زجاج سيلينيد الزنك وزجاج الكالكوجينيد ، على نطاق أوسع من كلوريد الصوديوم. 

في كلوريد الصوديوم الصلب، يُحاط كل أيون بستة أيونات ذات شحنة معاكسة، كما هو متوقع وفقًا لقوانين التجاذب الكهروستاتيكي. تقع الأيونات المحيطة عند رؤوس ثماني السطوح المنتظم . وبلغة التراص المتراص ، تُرتّب أيونات الكلوريد الأكبر حجمًا (167 بيكومتر ^{[ 25 ]} ) في مصفوفة مكعبة، بينما تملأ أيونات الصوديوم الأصغر حجمًا (116 بيكومتر ^{[ 25 ]} ) جميع الفراغات المكعبة (الفراغات ثمانية السطوح) بينها. يوجد هذا التركيب الأساسي نفسه في العديد من المركبات الأخرى ، ويُعرف عادةً باسم تركيب كلوريد الصوديوم أو تركيب بلورة ملح الطعام. يمكن تمثيله كشبكة مكعبة مركزية الوجوه (fcc) ذات أساس ثنائي الذرات، أو كشبكتين مكعبتين مركزيتين الوجوه متداخلتين. تقع الذرة الأولى عند كل نقطة من نقاط الشبكة، وتقع الذرة الثانية في منتصف المسافة بين نقاط الشبكة على طول حافة وحدة الخلية المكعبة مركزية الوجوه.

تبلغ درجة انصهار كلوريد الصوديوم الصلب 801  درجة مئوية، بينما يغلي كلوريد الصوديوم السائل عند 1465  درجة مئوية. ويتيح التصوير الفيديوي عالي الدقة في الوقت الحقيقي رؤية المرحلة الأولية لتكوّن بلورات كلوريد الصوديوم. ^{[ 26 ]}

تبلغ الموصلية الحرارية لكلوريد الصوديوم، كدالة لدرجة الحرارة، قيمة عظمى قدرها 2.03  واط/(سم  كلفن) عند 8 كلفن (-265.15 درجة مئوية؛ -445.27 درجة فهرنهايت) ، وتنخفض إلى 0.069 واط/(سم كلفن) عند 314 كلفن (41 درجة مئوية؛ 106 درجة فهرنهايت) . كما تنخفض هذه الموصلية مع زيادة نسبة التشويب . ^{[ 27 ]}      

من المحاليل الباردة (دون درجة التجمد)، يتبلور الملح مع ماء التبلور على شكل هيدروهاليت (ثنائي هيدرات NaCl _· 2H2O ) . ^{[ 29 ]}

في عام 2023، تم اكتشاف أنه تحت الضغط، يمكن أن يشكل كلوريد الصوديوم الهيدرات NaCl·8.5H ₂ O و NaCl·13H ₂ O. ^{[ 30 ]}

إن التجاذب بين أيونات Na ⁺ و Cl ⁻ في المادة الصلبة قوي للغاية لدرجة أن المذيبات القطبية العالية مثل الماء فقط هي التي تذيب NaCl بشكل جيد.

عند إذابة كلوريد الصوديوم في الماء، يتفكك هيكله نتيجة إحاطة أيونات الصوديوم (Na ⁺⁾ والكلوريد (Cl- ⁾ بجزيئات الماء القطبية. تتكون هذه المحاليل من معقد مائي فلزي صيغته [Na(H2O ₎ 8 _] + ^، حيث تبلغ المسافة بين ذرة الصوديوم وذرة الأكسجين 250 بيكومتر . كما أن أيونات الكلوريد مُذابة بشدة، إذ يُحاط كل منها بست جزيئات ماء في المتوسط. ^{[ 31 ]} تختلف خصائص محاليل كلوريد الصوديوم اختلافًا كبيرًا عن الماء النقي. تبلغ نقطة الانصهار -21.12 درجة مئوية (-6.02 درجة فهرنهايت) عند نسبة كتلة ملح تبلغ 23.31% ، بينما تبلغ درجة غليان محلول الملح المشبع حوالي 108.7 درجة مئوية (227.7 درجة فهرنهايت) . ^{[ 13 ]}     

يبقى الرقم الهيدروجيني لمحلول كلوريد الصوديوم عند ≈7 نظرًا لضعف قاعدية أيون الكلوريد (Cl⁻) الشديد ^، وهو القاعدة المرافقة لحمض الهيدروكلوريك القوي (HCl) . بعبارة أخرى، لا يؤثر كلوريد الصوديوم على الرقم الهيدروجيني للنظام ^{[ 32 ]} في المحاليل المخففة حيث تكون تأثيرات القوة الأيونية ومعاملات النشاط ضئيلة.

يحتوي ملح الطعام على نسبة مولية 1:1 من الصوديوم والكلور. في عام 2013، تم اكتشاف مركبات من الصوديوم والكلوريد بنسب قياس كيميائي مختلفة؛ حيث تم التنبؤ بخمسة مركبات جديدة (مثل _Na₃Cl ، Na₂Cl _، Na₃Cl₂ _، NaCl₃ ، _و NaCl₇ _{) . وقد} تم تأكيد وجود بعضها تجريبياً تحت ضغوط عالية وظروف أخرى: NaCl₃ المكعب والمعيني القائم _{، و Na₃Cl} المعدني رباعي الأضلاع ثنائي الأبعاد، وNaCl سداسي الأضلاع غير مألوف. ^{[ 34 ]} يشير هذا إلى إمكانية وجود مركبات تخالف الحدس الكيميائي، في أنظمة بسيطة في ظروف غير محيطة. ^{[ 35 ]}