A konyha vízben oldódó ásványa: a kősó

Új sorozatot indított az [origo] Tudomány rovata, az Eötvös Loránd Tudományegyetem Ásvány- és Kőzettárának közreműködésével. Az ásványok világába kalauzoló összeállításban ezen a héten a kősót mutatjuk be, gyönyörű képek kíséretében.

A kősó (vegyész- és konyhanyelven konyhasó, nemzetközi ásványtani nevén halit) a hétköznapokban legtöbbet használt ásvány, a konyhában bizonyosan mindenki találkozott már vele. Összetételét tekintve nátrium-klorid (NaCl), vízben könnyen oldódó, ionos vegyület. A szabályos (köbös) kristályrendszerben kristályosodik, leggyakoribb kristályformája a kocka, ritkán azonban akár szálas megjelenésű is lehet. A természetben legtöbbször színtelen (ahogyan otthon, a konyhában is), de speciális esetekben kék, barna, sőt vörös színű is lehet.

Nézzen kősókristályokat galériánkban!

A kősó létfontosságú vegyület, fontos szerepet játszik szervezetünkben is: verejtékünk, könnyünk sós, így a só folyamatosan távozik szervezetünkből, amit állandóan pótolni kell. A kősót az ételek ízesítése mellett a húsok, halak tartósítására is használja az emberiség, több ezer éve. Éppen ezért a só a történelem folyamán komoly stratégiai szerepet játszott: akinek volt sója, tudott húsféléket tartósítani, készletet felhalmozni, aminek különösen háborúk idején nagy jelentősége volt. A középkorban, de még Mária Terézia idejében is a Magyar Királyság bevételeinek jelentős hányada a sóbányákból (az erdélyi Sóvidéken Parajd, ezen kívül Torda, Marosújvár, Désakna és Vízakna) származott. Mária Terézia uralkodása idején, 1766-ban a magyar sóbányák igazgatója Kempelen Farkas mérnök és feltaláló volt (akit részletesebben az Ember a gépben kiállításon ismerhetett meg idén tavasszal a Műcsarnokban a nagyközönség). Tibetben és Mongóliában még a 20. század elején is sórudakkal és sólapokkal fizettek, egyes ázsiai és afrikai népeknél pedig a mai napig megmaradt fizetőeszköznek a kősó.

Hogyan kerül a só az asztalra?

A sóbányákban a sót kétféleképp fejtik: tömbökként vagy oldással. Oldásnál vizet sajtolnak be a sótelepbe, ami nagy mennyiségű sót old (1 liter szobahőmérsékletű vízben 380 g sót lehet feloldani!), és a sós vizet a felszínre szivattyúzzák, amit azután bepárolnak. Mind a sóbányából, mind a tengerparti sópárlókból származó só tartalmaz kis mennyiségben egyéb vegyületeket (Mg-, Ca-, K-kloridok ill. Na-, Mg-, Ca-, K-szulfátok), ezért az emberi fogyasztásra szánt sót újrakristályosítással tisztítják.
A sószemcsék összetapadásának megakadályozására kis mennyiségben adalékanyagokat is tesznek a konyhasóba: a finomra őrölt kalcium-karbonát (CaCO₃) vagy magnézium-karbonát (MgCO₃) szemcsék felületükön megkötik a nedvességet. Ha otthon mégis összetapadna a só, a sótartóba helyezett néhány nyers rizsszem szintén felszívja a levegő nedvességtartalmát, megakadályozva a sószemcsék összetapadását.
A konyhasóba táplálékkiegészítők is kerülhetnek. Jódhiányos területeken, ahol az emberek szervezetében gyakorta túl kevés a jód, kis mennyiségben kálium-jodidot (KI) vagy kálium-jodátot (KIO₃) adalékolnak a konyhasóhoz a jódhiányból származó betegségek (pl. struma) megelőzésére.

A só egyike azon kevés ásványnak, amelyet gyakorlatilag átalakítás nélkül, eredeti formájában hasznosítunk. Az emberiség kétféleképpen jut sóhoz: egykori tengerek, óceánok kiszáradásával keletkezett sótelepekből (evaporitokból) bányássza a sót, vagy a természetet mímeli: a tengerparton tengervizet rekeszt el ún. sópárló medencékben, és beszárítja azt (lásd az alábbi képen). Egy földtörténeti érdekesség: kb. 5,9 millió éve a Gibraltári-szoros bezáródott, és megszűnt az összeköttetés az Atlanti-óceán és a Földközi-tenger között. Ennek következtében a Földközi-tenger teljesen kiszáradt, és 2-3 km vastag evaporittelepek keletkeztek. 5,4 millió évvel ezelőtt a Gibraltári-szoros kinyílt és a Földközi-tenger medencéjét újra elárasztotta a tengervíz az Atlanti-óceán felől. A Földközi-tenger ugyanakkor a mai napig sósabb, mint az Atlanti-óceán, ennek oka részben a jelentős párolgás, részben a Gibraltári-szoros szűkössége, amely korlátozza a vízbeáramlást az Atlanti-óceán felől.

Sót párolni nemcsak a tengerparton lehet! Spanyolország belsejében, a jelenleg mindössze 40 fő lakosú Imón falutól (Castilla-La Mancha tartomány, Atienza és Sigüenza között) keletre római kori sóbepárló medencék maradványai láthatók, amelyek még a műholdfelvételeken is jól kivehetők, fehér, téglalap alakú foltok formájában. Itt, a tengertől távol, a szárazföld belsejében a száraz, meleg éghajlat és az eső hiánya miatt a talajban a víz nem lefelé szivárog, hanem felfelé, a felszín felé áramlik. Útja során a víz a vízoldható anyagokat - így a sót is - kioldja a kőzetekből és a talajból. Az oldott anyagokban gazdag víz azután a felszínen elpárolog, és vékony fehér bevonatként ott marad a kősó a bepárlómedencék alján (fotó: Tóth Erzsébet)

Kősót magunk is készíthetünk: a nyaralásból fél liternyi tengervizet hazahozva, egy lapos tálba vagy peremes tálcára töltve, napos, meleg helyen tárolva néhány nap (egy hét) alatt maréknyi sót kristályosíthatunk. A tengeri só nagyobb része kősó (NaCl, jól látható kocka alakú kristályokkal), de emellett a tengervízben jelenlevő többi ion sói is megtalálhatók benne (Mg-, Ca-, K- kloridok ill. Na-, Mg-, Ca-, K- szulfátok). Közép-Európában Lengyelországban (Wieliczka), Ausztriában (Hallstatt; Salzburg tartomány - "Sóvár" - szintén a sóbányái után kapta a nevét), a Felvidéken (Sóvár) és Erdélyben (Torda, Parajd) vannak nagy sóbányák, ezek közül több is látogatható, pl. Wieliczka, Hallstatt, Torda, Parajd.

Sóbányák újrahasznosítása - radioaktív hulladéktemetőként

A kibányászott só helyén álló föld alatti üregeket ma sokfelé radioaktív hulladékok biztonságos elhelyezésére használják.
A só egyik speciális tulajdonsága, hogy ha nem egyenletes terhelés éri, a legkisebb terhelés irányába kitér, szakkifejezéssel élve "kúszik". Ennek következtében az eltemetődött, eredetileg vízszintes sórétegek gyakran kidudorodnak, és harang alakú, ún. sótömzsöket alkotnak. A legtöbb sóbánya ilyen sótömzsökben van. A felhagyott bányák üregeiben, a felszín alatt több 100 méteres mélységben vízszintes vágatokban, illetve függőleges fúrólyukakban helyezik el a speciális hordókban tárolt radioaktív hulladékot. A hordók körüli hézagokat sótörmelékkel töltik fel. Idővel, részben a radioaktív hulladék által termelődő hő hatására, részben pedig a só plasztikus tulajdonságának köszönhetően, a sótörmelék átkristályosodik, és teljesen hézagmentesen körbeveszi a hordókat, hermetikusan elzárva azokat a külvilágtól. A repedésmentes sóburok megakadályozza azt is, hogy a radioaktív hulladék szennyezze a talajvizet és a környező kőzeteket. Németországban az Asse sóbányában (egykori Nyugat-Németország területén) 1967-1978 között, a Morsleben (egykori Kelet-Németország területén) sóbányában pedig 1971-1998 között helyeztek el radioaktív hulladékokat.

A kősó kristályrácsában minden Na⁺ (nátrium) iont hat Cl^- (klorid) ion vesz körül és megfordítva, minden Cl^- iont hat Na⁺ ion vesz körül. A hat szomszédos ion oktaéderes elrendeződésben veszi körül a központi iont: az oktaéder csúcsain található a Na⁺, középpontjában pedig a Cl^- (és megfordítva). A kocka forma szerint kitűnően hasad, ezért fedezhető fel az apróra tört konyhasószemcsékben is a kocka alak. A kocka alakú szemcséket magunk is megfigyelhetjük egy egyszerű nagyítóval a durvább szemű konyhasóban.

A kősót nemcsak a konyhában hasznosítjuk, régebben tiszta kősóval szórták az utakat télen, hogy ne jegesedjenek. A kősó a hóban feloldódik, és sóoldat keletkezik. A sóoldat fagyáspontja alacsonyabb, mint a tiszta vízé, így a sós lé az úton csak nagyobb hidegben, jóval 0^oC alatt fagy meg. Ma már nem tiszta kősóval szórják az utakat, hanem más, vízben szintén oldódó kloridvegyületekkel, mert a kősó a talajt károsítja. Hasonlóképpen a tengerek - sótartalmuk miatt - nehezebben fagynak be, mint a tavak.

A kősó vízoldatósága révén fontos szerepet játszik a környezeti folyamatokban: ahol víz jelen van, oldani képes a sót, ahonnan a víz elpárolog, visszamaradnak az apró, kocka alakú sókristályok. A tenger hullámzásakor apró vízcseppek fröccsennek ki. Ezeket a vízcseppeket felkapja és beszárítja a szél, és a keletkező apró kősókristályok (és egyéb ionos vegyületek, pl. szulfátok) a magaslégkörbe is eljuthatnak. A légkörbe került sókristályok szerepet játszanak az időjárás alakításában, a felhőképződésben is. Az apró kristályok nedvszívók (higroszkóposak), vizet tudnak megkötni felületükön. Ha megnő a légkör nedvességtartalma, és elég sok vizet vesznek fel a kristályok, a sókristály feloldódik, sós vízcsepp keletkezik, ami a felhő alkotórésze lesz.

Kősókristályok (fotó: Pekker Péter)

* * *

Szómagyarázat

oktaéder: Az oktaéder nyolc egyenlő oldalú háromszögből álló forma. A legegyszerűbben úgy képzelhető el, hogy két piramist talpukkal egymás felé fordítunk.

kristályrendszer: A kristályos anyagok térbeli (háromdimenziós), rendezett kristályrácsában szabályos ismétlődéseket (szimmetriát) találunk. Ez a belső szimmetria a kristályok külső alakjában is tükröződhet. A kristályok alaktani (kristálymorfológiai) jellemzésére e szimmetriákat tudjuk felhasználni. A szemmel is észlelhető szimmetriaelemek (síkra tükrözés, tengelyek szerinti forgatások, középpontra tükrözés) alapján a kristályokat 7 kristályrendszerbe soroljuk. Ezek rendre a háromhajlású (triklin), egyhajlású (monoklin), rombos, háromszöges (trigonális), négyszöges (tetragonális), hatszöges (hexagonális) és szabályos (köbös). A kristályrendszer jellemző szimmetriaelemei határozzák meg, hogy az ásvány kristályrácsa milyen koordinátarendszerben írható le ("kristálytani tengelyek").

szabályos (köbös) kristályrendszer: A legmagasabb szimmetriájú kristáyrendszer. Benne minimális szimmetriaként négy darab háromfogású (120o-os) forgástengely (trigir) van jelen, emellett a kockára jellemző 90o-os (négyfogású) forgástengely, azaz tetragir is megjelenhet.

hasad: Ha egy ásványt megütve az síklapok mentén válik ketté, az ásvány hasad. (Ha az elválás egyenetlen felszín mentén történik, az ásvány törik.)

Készült az Eötvös Loránd Tudományegyetem Ásvány- és Kőzettárának közreműködésével

* * *

Az ELTE Ásvány-és Kőzettár elérhetőségei

1117 Budapest, Pázmány Péter sétány 1/C (földszint) - az ELTE Lágymányosi campusának déli, a Lágymányosi híd felé eső épülete
Telefon: [phone]
[e-mail]

Nyitva tartás:
Az egyetemi szorgalmi időszakban (szeptember-december, február-május) hétfő, szerda, péntek: 10-16.
Minden hónap utolsó vasárnapján: 10-16.
Más időpontokban is fogadnak csoportokat előzetes egyeztetéssel.

Belépők:
Teljes árú: 400 Ft
Kedvezményes (diák, nyugdíjas): 200 Ft
Családi jegy: 800 Ft
Csoportos jegy (minimum 10 fő): 2000 Ft
Díjtalan a belépés 6 éven alul és 65 év felett, mozgássérülteknek (+1 fő kísérőnek), valamint ELTE-s diákoknak és dolgozóknak

Tárvezetés (csak előre bejelentett csoportoknak, maximum 40 fő):
Magyarul: 1500 Ft
Angolul, németül: 3000 Ft