Das Kochsalz

Halogene - Alkalimetalle - Redoxreaktionen. Was ist Kochsalz? Vorkommen und Gewinnung von Kochsalz. Die Bedeutung des Kochsalzes.

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36. Das Kochsalz

Bild1. Flammenfarbe von Natrium.

Was ist Kochsalz?

Kochsalz ist der umgangssprachliche Ausdruck für Natriumchlorid. Es kommt auf der Erde außergewöhnlich häufig vor. Größtenteils ist es mit einem Anteil von ca 3 % im Meerwasser gelöst, das sind insgesamt 3,6 × 1016 Tonnen. Außerdem kommt das Kochsalz als Mineral Halit mit einem Gehalt von bis zu 98 % in den häufigen Steinsalzlagerstätten vor, die in erdgeschichtlicher Zeit durch austrocknende Meeresbuchten entstanden. Allein die unterirdischen Salzvorkommen in Deutschland werden auf etwas mehr als 100.000 Kubikkilometer geschätzt.

Um die Zusammensetzung des Kochsalzes zu untersuchen, führt man als Vorprobe Versuch 1 durch. Die chemischen Vorgänge, die in diesem Versuch vonstatten gehen, interessieren vorerst noch nicht.

Führt man nun eine Flammprobe durch, dann färbt das Kochsalz am Magnesiastäbchen die Gasflamme intensiv gelb. Für Chemiker/innen ist dies ein starker Hinweis, dass das Element Natrium oder eine Natriumverbindung im Spiel ist. Läßt man elektrischen Strom durch eine wässrige Kochsalzlösung fließen, dann wird Chlor frei (Versuch 2), was uns zu dem Schluß führt, dass es sich bei Kochsalz um eine chemische Verbindung handelt. Nach unseren Analysenergebnissen sind Natrium und Chlor am Aufbau dieser chemischen Verbindung beteiligt.

 
Ein ausgeglühtes Magnesiastäbchen wird in gepulvertes Kochsalz getaucht und in die nichtleuchtende Flamme geführt.
 
 
In eine Kochsalzlösung taucht man zwei Kohlestifte und verbindet sie mit den Polen einer Gleichstromquelle (ca. 10 V). Geruchsprobe!
 
Versetze Kaliumchloridlösung, Magnesiumchloridlösung und Kochsalzlösung in je einem Reagenzglas mit Silbernitratlösung.

Die Verbindung dieser beiden Elemente nennt man Natriumchlorid (NaCl). Da die Kristalle von Natriumchlorid mit den Kristallen des Kochsalzes übereinstimmen steht fest, dass Natriumchlorid nichts anderes als Kochsalz ist. Das in der Natur vorkommende Salz aus Bergwerken kann freilich noch Verunreinigungen aufweisen.

Silberionen geben mit Chloridionen weißes, fast unlösliches Silberchlorid.


$ \mathrm { Ag^{+}_{(aq)} + Cl^{-} \quad \longrightarrow \quad AgCl \downarrow \; + \ _{(aq)} } $


Diese Reaktion wird zum Nachweis von Chloridionen verwendet. In Versuch 3 wurden die Cl in der Kochsalzlösung damit nachgewiesen.

 
Natriumnachweis: gelbe Flammenfärbung
 
Chloridnachweis: Fällung mit Silbernitrat als weißes Silberchlorid
 
Salzlagerstätten entstanden aus Ablagerungen füherer Ozeane

Gewinnung von Kochsalz

 
Kochsalz besteht fast ausschließlich aus Natriumchlorid

Meerwasser

Bei dieser wohl ältesten Art der Gewinnung wird Meerwasser in Salzgärten geleitet. Das Wasser verdunstet unter der Sonneneinstrahlung und alle im Meerwasser gelösten Ionen kristallisieren entsprechend ihrer Löslichkeiten nacheinander in Schichten der entsprechenden Meeressalze aus. Das als Speisesalz geeignete Natriumchlorid befindet sich in der oberen Schicht, die vor der völligen Trocknung abgeschöpft wird. Beimengungen von anderen Salzen und Verunreinigungen beispielsweise mit Tonerde lassen sich dabei nicht verhindern. Spurenelemente aus dem Meerwasser können nur bei vollständiger Verdunstung erhalten werden, aber das führt zu einer stärkeren Verunreinigung durch andere Stoffe.

Heute werden etwa 20 % des weltweiten Verbrauchs aus Meerwasser gewonnen. An der Algarve, in der Bretagne und am Mittelmeer in der Camargue wird bis heute Meersalz gewonnen. Es gibt Lagerstätten in den USA, Südamerika und Afrika, wo Salz im Tagebau gefördert wird. Hier handelt es sich um ausgetrocknete Salzseen, die nicht von Sedimenten überlagert sind. Die Vorkommen und damit die Produktionsmengen sind begrenzt. Bei der Entsalzung von Meerwasser fallen alle im Meerwasser gelösten Salze als Nebenprodukt an.


Salzgärten
Bild 3. Salzgarten bei Loix-en-Ré, Westfrankreich. Loix-en-Ré ist ein kleinerer Ort auf der Île de Ré und ist bekannt für seine Salzgärten. Das Ecomusée Marais Salants informiert über die Geschichte der Salzgewinnung auf der Insel.

Bermännisch - Steinsalz

In älteren Salzlagerstätten wird das Gestein unter Tage abgebaut. Wie in Mitteldeutschland erfolgt dies durch Abgraben oder wie in Berchtesgaden durch Herauslösen. Es werden oft bis zu 100 Meter lange, 10-25 Meter breite und 15-20 Meter hohe Kammern ausgebrochen. Im Gegensatz zum Steinkohlenbergbau sind dabei keine Stützvorrichtungen notwendig. Durch selektives Lösen und Einengen, durch Verdunsten oder Verdampfen (Siedesalz) wird das Speisesalz in Salinen von den Begleitstoffen getrennt. Aus Steinsalz gewonnenes Speisesalz hat folgende typische Zusammensetzung: Chlorid 59,90 %, Natrium 38,85 %, Calcium 0,25 %, Phosphor 0,15 %, Magnesium 0,12 %, Schwefel 0,02 %, Kalium <0,01 %.


Berchtesgadener Steinsalz
Bild 2. Historisches Souvenier des Salzbergwerks Berchtesgaden, Bayern.

Die Bedeutung des Kochsalzes

Bedeutung des Kochsalzes:
  • Salzbedarf der Lebewesen
  • Konservierungsmittel
  • Rohstoff der chemischen Industrie

Speisesalz ist der am meisten konsumierte Mineralstoff der menschlichen Ernährung. Die wichtige Bedeutung der Salzaufnahme für den Organismus ist bereits daran zu erkennen, dass es einen eigenen Geschmackssinn „salzig“ gibt und Speisesalz schon immer zu den begehrtesten Gewürzen gehörte.

Außer zum individuellen Würzen ist Speisesalz bei der Herstellung von Fleisch- und Wurstwaren, Brot und Käse unentbehrlich. Als Lebensmittel unterliegt Speisesalz den lebensmittelrechtlichen Vorschriften. Ein spezielles Salz zur Konservierung von Fleisch (Pökeln) ist das Nitritpökelsalz, zu dessen Herstellung Kochsalz mit 0,4 % bis 0,8 % Natriumnitrit versetzt wird, um eine umfassende antibakterielle Wirkung und eine Rotfärbung des Pökelguts zu erzielen.

Briefmarke 350jähriges Bestehen Soleleitung Traunstein
Bild 4. Sondermarke der Deutschen Bundespost zum 350jährigen Bestehen der Soleleitung nach Traunstein, 1619 - 1969, die erste Pipeline.

In gelöster Form liegt Kochsalz in Form von positiv geladenen Natrium- und negativ geladenen Chloridionen vor, die jeder für sich eine lebenswichtige Rolle für den Wasserhaushalt, das Nervensystem, die Verdauung und den Knochenaufbau spielen. Der Körper eines Erwachsenen enthält etwa 150 bis 300 Gramm Speisesalz und benötigt täglich ein bis drei Gramm zum Ausgleich des Verlusts durch Schweiß und Ausscheidungen. Bei einigen Erkrankungen oder starkem Schweißaustritt kann der tägliche Kochsalzverlust 20 Gramm erreichen. Kochsalzmangel stört fast alle wichtigen Lebensvorgänge.

Bevor es technische Möglichkeiten zur Kühlung gab, war Salz ein wichtiges Mittel zur Konservierung von Lebensmitteln und daher ein wertvolles Wirtschaftsgut. Wo es mit wenig Aufwand gewonnen werden konnte, entstanden häufig Siedlungen und Städte. Ein Beispiel ist Lüneburg. Viele Ortsnamen weisen auf die Bedeutung der Salzgewinnung aus Steinsalz hin, wie Salzdetfurth, Salzgitter, Salzbrunn, Salzuflen und Salzburg, als auch Ortsnamen mit dem Wortstamm hall wie Halle, Bad Friedrichshall, Schwäbisch Hall, Hallstatt und Hallein.

Verwendung von Kochsalz als Rohstoff
  Industriesalz Auftausalz Gewerbesalz Speisesalz unbekannt
Deutschland 80 % 12 % 5 % 3 % 0 %
USA (2007) 39 % 37 % 12 % 3 % 9 %
Quelle: Wikipedia, Steinsalz

Nach der Verwendung wird unterschieden zwischen Industriesalz als Rohstoff der chemischen Industrie, Auftausalz für den winterlichen Straßendienst, Gewerbesalz für die verschiedensten industriellen und gewerblichen Zwecke und Speisesalz zum menschlichen Genuss. Die Anteile dieser Verwendungen sind für Deutschland und die USA in der Tabelle links angegeben. Die Gewinnung von Chlor, Natronlauge, Soda und vieler anderer Grundstoffe der chemischen Industrie beruht auf der Verarbeitung von Kochsalz.