Tuz
Kimyada, bir asit ile baz arasında gerçekleşen kimyasal tepkime sonucunda suyla birlikte oluşan maddeye tuz denir. Birbirinden farklı yüzlerce tuz türü vardır. Ama günlük konuşma dilinde "tuz" denince bilinen sofra tuzu kastedilir; sofra tuzunun kimyasal bileşimi sodyum klorürdür. Bu maddenin birinci bölümünde, önemli bir kimyasal bileşikler grubu olarak tuzlar, ikinci bölüm ünde ise sofra tuzu ele alınmıştır.
Tuzların Hazırlanması
Tuzların oluşum tepkimesi bir denklem biçiminde yazılabilir:
asit + baz—> tuz+ su
Kimyada, herhangi bir asitle tepkimeye girdiğinde o asidi nötrleştirerek, yani onun asit olma özelliklerini ortadan kaldırarak, tuz ve su oluşumuna yol açan maddeye baz denir. Bazlar genellikle metal oksitleri ya da hidroksitleridir; tuz oluşumu sırasında bazdaki metal, asitteki hidrojenin yerini alır. Tuzlar oluştukları aside göre adlandırılır. Buna göre, hidroklorik asidin nötrleştirilmesi (yansızlaştırılması) sonucu ortaya çıkan tuzlara klorürler; nitrik asitten oluşanlara nitratlar; sülfürik asitten oluşanlara sülfatlar; karbonik asitten oluşanlara karbonatlar denir. Bu örnekler daha da çoğaltılabilir.
Tuzların Özellikleri ve Kullanım Alanları. Tuzların çoğu artı ya da eksi yüklü atom lardan ya da iyon denen atom gruplarından oluşur; artı yüklü iyonlar (katyonlar) metalden, eksi yüklü iyonlar (anyonlar) ise asitten gelir. Katı haldeki bir tuzun iyonları, belirli bir yerleşim düzeni içinde bir araya gelerek bir kristal oluştururlar. Kristalin biçimi tuzdan tuza değişir; örneğin, sodyum klorür kristalleri her zaman küp biçimindedir. Tuzların çoğunun kristali hidratlı haldedir, yani kristal yapısına belirli oranda su bağlanmıştır. Bu kristalleşme suyu tuzun ısıtılması yoluyla ayrılabilir ve böylece susuz bir yapı elde edilir. Çok bilinen bir örnek, su katıldığı zaman mavi bir çözelti oluşturan beyaz, susuz bakır sülfat tozudur. Bu mavi çözelti buharlaştırıldığında hidratlı mavi bakır sülfat kristalleri elde edilebilir.
Tuzların çoğu suda çözünerek (eriyerek) bir çözelti oluşturur. Ama bazı tuzlar suda çözünemez; iki çözelti arasındaki bir tepkime sonucu oluşan bu tür bir tuz dibe çökerek ayrılır ve bir çökelti (katı madde) oluşturur. Tuzlar iyonlardan oluştuğundan, suda çözündükleri zaman elektriği iletebilirler; bu tür bir çözeltiye elektrolit denir.
Birçok kayaçta tuz bulunur; bu kayaçlardan bazıları, örneğin kireçtaşı, büyük ölçüde kalsiyum karbonat tuzundan oluşmuştur. Havadaki karbondioksidin çok az miktarı suda çözünerek seyreltik bir asit oluşturur; bu asit de kayaç tuzlarının birçoğunu çözer. Bu nedenle ırmaklar, göller, özellikle de denizler ve okyanuslar büyük miktarlarda çözünmüş tuz içerirler ve en geniş doğal tuz çökelleri kurumuş su yataklarında bulunur.
Eğer doğada tuzlar olmasaydı, bazı bitkiler ve hayvanlar da olmazdı. Ayrıca tuzun evlerde, tıpta ve sanayide önem li kullanım alanları vardır.
Sofra Tuzu
Genellikle sofra tuzu olarak adlandırılan sodyum klorür, hayvanların beslenmesinde büyük önem taşıyan temel bir madde ve pek çok önemli kimyasal süreç için bir başlangıç maddesidir. En zengin sodyum klorürün kaynağı deniz suyudur; deniz suyunun ağırlıkça yüzde 3’ünü sodyum klorür oluşturur. Deniz suyunun yüzde l ’lik bir bölümü de çeşitli magnezyum, kalsiyum ve potasyum tuzlarından oluşur. Lût Gölü ve ABD’nin Utah eyaletindeki Büyük Tuz Gölü gibi bazı tuzlu göllerin sularında, deniz suyundakinin 4-8 katı arasında değişen oranlarda tuz bulunur.
Sanayide ve evlerde kullanılan tuzun çoğu, eski zamanlarda var olmuş bazı denizlerin buharlaşm asından artakalan, üstleri çamur ve kumla örtülü yeraltı çökellerinden elde edilir. Bazı yerlerde, yüzeye çıkarken bu tür bir tuz katm anından geçen tuzlu su kaynaklarına da rastlanır.
Bol güneş alan ülkelerde tuz, tuzla denen geniş alanlara alınan deniz suyunun buharlaşmaya bırakılması yoluyla elde edilir. İri taneli ve oldukça katışkılı olan bu tuzdan et ve balık salamuralarının hazırlanm asında yararlanılır.
Yeraltı kayatuzu dünyanın birçok yerinde kalın katmanlar halinde bulunur. Mineral adı halit olan kayatuzu, genellikle açılan kuyulardan aşağı su pompalanarak elde edilir. Su, tuzu çözer ve oluşan salamura (tuzlu su) yüzeye pompalanır. Daha sonra buharlaştırılan salamuradan geriye tuz kalır.
Sofra Tuzunun Özellikleri ve Kullanım Alanları. Katışkısız sodyum klorür küp biçimli kristallerden oluşan beyaz bir katı maddedir. 800°C’de erir. Arı su 0°C’de donar, ama salamura (sofra tuzunun sudaki çözeltisi) çok daha düşük sıcaklıklarda donar; bu sıcaklık, salamuradaki tuz oranına bağlı olarak —20°C’ye kadar düşebilir. Bu yüzden kışın, kar ve buzu eritmesi için yollara kayatuzu serpilir; kayatuzu kar ve buzla birleşerek, normal suyun donma sıcaklığında donmayan bir salamura oluşturur.
Sodyum klorür bütün hayvanların beslenmesinde yaşamsal bir önem taşır. Midede salgılanan sindirim sularındaki hidroklorik asidin oluşumu için gerekli olan klorür iyonları bu tuzdan gelir. Sodyum ise vücuttaki ana katyonlardan biridir; sinir ve kas hücrelerinin işlevlerini doğru bir biçimde yerine getirebilmeleri ve vücuttaki su dengesinin sürdürülebilmesinde bu katyonun temel bir işlevi vardır. Hayvan besi yerlerinde tuz yalakları bulundurulur; yabani hayvanlar ise bir parça kayatuzu bulabilmek için uzun süre dolaşırlar.
Sodyum ve klor çok önem li maddeler olduğundan, tuz kimya sanayisinin başlıca hammaddelerinden biri haline gelmiştir. Klor, sodyum, hidrojen ve sodyum hidroksit (sudkostik), eritilmiş sodyum klorürden. yani salamuradan elektrik akımı geçirilerek elde edilir. Bu kimyasal maddeler ağartma tozu, sabun, yapay ipek (reyon) ve cam gibi ürünlerin yapımında kullanılır. Tuzun kendisi de yiyecekleri tatlandırmak; et, balık, sebze ve ham derileri tuzlama yöntemiyle saklamak; suları yumuşatmak; seramik eşyaları sırlamakta kullanılır. Tereyağı, margarin ve buz üretiminde de tuzdan yararlanılır.
