Войти
| |||
| Имена | |||
|---|---|---|---|
| Другие имена Сульфат натрия. Сульфат натрия. Тенардит (минерал). Глауберова соль (декагидрат). Sal mirabilis (декагидрат). Мирабилит (декагидратный минерал). Динатрий сульфат | |||
| Идентификаторы | |||
| Номер CAS | |||
| 3D-модель (JSmol ) | |||
| ChEBI | |||
| ChEMBL |
| ||
| ChemSpider | |||
| ECHA InfoCard | 100.028.928  | ||
| Номер E | E514 (i) (регуляторы кислотности,...) | ||
| PubChem CID | |||
| номер RTECS |
| ||
| UNII | |||
| CompTox Dashboard (EPA ) | |||
InChI
| |||
УЛЫБКИ
| |||
| Свойства | |||
| Химическая формула | Na2SO4 | ||
| Молярная масса | 142,04 г / моль (безводный). 322,20 г / моль (декагидрат) | ||
| Внешний вид | белое кристаллическое твердое вещество. гигроскопично | ||
| Запах | без запаха | ||
| Плотность | 2,664 г / см (безводный). 1,464 г / см (декагидрат) | ||
| Точка плавления | 884 ° C (1623 ° F; 1157 K) (безводный). 32,38 ° C (декагидрат) | ||
| Температура кипения | 1429 ° C (2604 ° F; 1702 K) (безводный) | ||
| Растворимость в воде | безводный:. 4,76 г / 100 мл (0 ° C). 28,1 г / 100 мл (25 ° C). 42,7 г / 100 мл (100 ° C) гептагидрат:. 19,5 г / 100 мл (0 ° C). 44 г / 100 мл (20 ° C) | ||
| Растворимость | не растворим в этаноле. растворим в глицерине, вода и йодистый водород | ||
| Магнитная восприимчивость (χ) | -52,0 · 10 см / моль | ||
| Показатель преломления (nD) | 1,468 (безводный). 1,394 (декагидрат) | ||
| Структура | |||
| Кристаллическая структура | орторомбическая (безводная). моноклинная (декагидратная) | ||
| Фармакология | |||
| код АТС | A06AD13 (ВОЗ ) A12CA02 (ВОЗ ) | ||
| Опасности | |||
| Основные опасности | Раздражающий | ||
| Паспорт безопасности | См.: данные страница. ICSC 0952 | ||
| NFPA 704 (огненный алмаз) |  0 1 0 | ||
| Температура вспышки | Невоспламеняющийся | ||
| Родственные соединения | |||
| Прочие анионы | селенат натрия. | ||
| Прочие катионы | Сульфат лития. Сульфат калия. Сульфат рубидия. Сульфат цезия | ||
| Родственные соединения | Бисульфат натрия. Сульфит натрия. Персульфат натрия | ||
| Страница дополнительных данных | |||
| Структура и. свойства | Показатель преломления (n),. Диэлектрическая постоянная (εr) и т. Д. | ||
| Термодинамические. данные | Фазовое поведение. твердое тело – жидкость – газ | ||
| Спектральные данные | UV, IR, ЯМР, MS | ||
| Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа). | |||
 Y (что такое ?) | |||
| Ссылки в информационном окне | |||
сульфат натрия (также известный как сульфат натрия или сульфат натрия ) представляет собой неорганическое соединение с формулой Na 2SO4, а также несколько родственных гидратов. Все формы представляют собой белые твердые вещества, хорошо растворимые в воде. Декагидрат с годовым объемом производства 6 миллионов тонн является основным товарным химическим продуктом. Он в основном используется для производства моющих средств и в крафт-процессе бумаги варки целлюлозы.
Декагидрат сульфата натрия известен как глауберова соль в честь голландского / немецкого химика и аптекарь Иоганн Рудольф Глаубер (1604–1670), обнаруживший его в 1625 году в австрийской родниковой воде. Он назвал его sal mirabilis (чудодейственная соль) из-за ее лечебных свойств: кристаллы использовались как универсальное слабительное, пока в 1900-х годах не появились более сложные альтернативы.
18 века глауберова соль стала использоваться в качестве сырья для промышленного производства кальцинированной соды (карбонат натрия ) путем реакции с калием (карбонат калия ). Спрос на кальцинированную соду увеличился, и предложение сульфата натрия должно было увеличиться. Поэтому в девятнадцатом веке крупномасштабный процесс Леблана, производящий синтетический сульфат натрия в качестве ключевого промежуточного продукта, стал основным методом производства кальцинированной соды.
Сульфат натрия представляет собой типичный электростатически связанный ионный сульфат. На наличие свободных сульфат-ионов в растворе указывает легкое образование нерастворимых сульфатов при обработке этих растворов солями Ba или Pb :
Сульфат натрия не реагирует с большинством окислителей или восстановителей. При высоких температурах его можно превратить в сульфид натрия с помощью карботермического восстановления (высокотемпературный нагрев углем и т. Д.):
Эту реакцию использовали в процессе Леблана, несуществующем промышленном пути карбоната натрия.
Сульфат натрия реагирует с серной кислотой с образованием кислоты. соль бисульфат натрия :
Сульфат натрия проявляет умеренную тенденцию к образованию двойных солей. Единственными квасцами, образованными с обычными трехвалентными металлами, являются NaAl (SO 4)2(нестабилен выше 39 ° C) и NaCr (SO 4)2, в отличие от сульфата калия и сульфат аммония, которые образуют много стабильных квасцов. Известны двойные соли с некоторыми другими сульфатами щелочных металлов, включая Na 2SO4· 3K 2SO4, который встречается в природе как минерал афтиталит. Образование глазерит реакцией сульфата натрия с хлоридом калия был использован в качестве основы способа производства сульфата калия, удобрения. Другое двойные соли включают 3Na 2SO4· CaSO 4, 3Na 2SO4· MgSO 4 () и NaF · Na 2SO4.
Сульфат натрия имеет необычные характеристики растворимости в воде. Его растворимость в воде повышается более чем в десять раз в диапазоне от 0 ° C до 32,384 ° C, где она достигает максимального значения 49,7 г / 100 мл. В этот момент кривая растворимости меняет наклон, и растворимость становится почти независимой. температуры. Эта температура 32,384 ° C, что соответствует выделению кристаллической воды и плавлению гидратированной соли, служит точным эталоном температуры для калибровки термометра .
График, показывающий зависимость растворимости Na 2SO4от Кристаллы декагидрата состоят из ионов [Na (OH 2)6] с октаэдрической молекулярной геометрией. Эти октаэдры имеют общие ребра, так что восемь из 10 молекул воды связаны с натрием, а два других являются межузельными, будучи водородными связями с сульфатом. Эти катионы связаны с сульфат-анионами посредством водородных связей. Расстояния Na-O составляют примерно 240 пм. Кристаллический декагидрат сульфата натрия также необычен среди гидратированных солей тем, что имеет измеряемую остаточную энтропию (энтропию при абсолютном нуле ) 6,32 Дж · К · моль. Это объясняется его способностью распределять вода намного быстрее по сравнению с большинством гидратов.
Мировое производство сульфата натрия, почти исключительно в форме декагидрата, составляет примерно от 5,5 до 6 миллионов тонн в год (Мт / год). В 1985 году производство составляло 4,5 млн т / год, половина из природных источников, а половина за счет химического производства. После 2000 года на стабильном уровне. до 2006 года естественная добыча увеличилась до 4 млн. т / год, а химическая продукция снизилась до 1,5–2 млн. т / год, при общем объеме от 5,5 до 6 млн. т / год. Для всех применений сульфат натрия, полученный естественным и химическим путем, практически взаимозаменяем.
Две трети мирового производства декагидрата (глауберова соль) приходится на природную минеральную форму мирабилит, например, найденный в днах озер на юге Саскачеван. В 1990 году Мексика и Испания были основными производителями природного сульфата натрия в мире (каждый около 500 000 тонн ), с Россией, США и Канада примерно по 350 000 тонн каждый. Природные ресурсы оцениваются в более чем 1 миллиард тонн.
Основными производителями от 200 000 до 1 500 000 тонн в год в 2006 г. были Searles Valley Minerals (Калифорния, США), Airborne Industrial Minerals (Саскачеван, Канада)), (Коауила, Мексика), Minera de Santa Marta и Criaderos Minerales Y Derivados, также известные как (Бургос, Испания), Minera de Santa Marta (Толедо, Испания), Sulquisa (Мадрид, Испания), Chengdu Sanlian Tianquan Chemical (Уезд Тяньцюань, Сычуань, Китай), Хунцзэ Иньчжу Химическая Группа (Район Хунцзэ, Цзянсу, Китай), [чж ] (Шаньси, Китай), провинция Сычуань Чуаньмэй Мирабилит ([чж ], округ Донгпо, Мэйшань, Сычуань, Китай) и ООО «Кучуксульфат» (Алтайский край, Сибирь, Россия).
Безводный сульфат натрия встречается в засушливой среде в виде минерала тенардита. Во влажном воздухе медленно превращается в мирабилит. Сульфат натрия также встречается в виде глауберита, минерала сульфата кальция и натрия. Оба минерала встречаются реже, чем мирабилит.
Около одной трети мирового сульфата натрия производится как побочный продукт других процессов в химической промышленности. Большая часть этого производства химически присуща первичному процессу и лишь незначительно экономична. Таким образом, благодаря усилиям промышленности производство сульфата натрия как побочного продукта сокращается.
Наиболее важным химическим производством сульфата натрия является производство соляной кислоты либо из хлорида натрия (соль), либо серной кислоты в процесс Мангейма или из диоксида серы в процессе Харгривза. Полученный в результате этих процессов сульфат натрия известен как соляной кек .
Вторым основным производством сульфата натрия являются процессы, в которых избыток гидроксида натрия составляет нейтрализован серной кислотой, применяемой в больших масштабах при производстве вискозы. Этот метод также является регулярно применяемым и удобным лабораторным препаратом.
In в лаборатории его также можно синтезировать в результате реакции между бикарбонатом натрия и сульфатом магния.
Однако, поскольку коммерческие источники легко доступны, лабораторный синтез нечасто практикуется. Раньше сульфат натрия также был побочным продуктом производства дихромата натрия, где серная кислота добавляется к раствору хромата натрия, образуя дихромат натрия, или впоследствии хромовую кислоту. В качестве альтернативы сульфат натрия образуется или был образован при производстве карбоната лития, хелатирующих агентов, резорцина, аскорбиновой кислоты, кремнеземные пигменты, азотная кислота и фенол.
Сульфат натрия в массе обычно очищается через декагидратную форму, поскольку безводная форма имеет тенденцию притягивать соединения железа и органические соединения. Безводную форму легко получить из гидратированной формы путем осторожного нагревания.
Основные производители побочного продукта сульфата натрия с производительностью 50–80 млн т / год в 2006 г. включают Elementis Chromium (хромовая промышленность, Castle Hayne, Северная Каролина, США), Lenzing AG (200 млн т / год, районная промышленность, Ленцинг, США). Австрия), Addiseo (ранее Rhodia, метиониновая промышленность, Les Roches-Roussillon, Франция), Elementis (хромовая промышленность, Стоктон-он-Тис, Великобритания), Shikoku Chemicals (Токусима, Япония) и Visko-R (районная промышленность, Россия).
Воспроизвести медиа Сульфат натрия, используемый для сушки органической жидкости. Здесь образуются комки, указывающие на присутствие воды в органической жидкости. 
Игровая среда Дальнейшим применением сульфата натрия жидкость может быть доведена до высыхания, на что здесь указывает отсутствие комкования. При ценах в США 30 долларов за тонну в 1970 году, до 90 долларов за тонну для соляного жмыха и 130 долларов за более качественные сорта сульфат натрия является очень дешевым материалом. Чаще всего используется в качестве наполнителя в порошковых стиральных порошках для бытовой стирки, расход прибл. 50% мирового производства. Это использование сокращается, поскольку домашние потребители все чаще переходят на компактные или жидкие моющие средства, не содержащие сульфат натрия.
Еще одно ранее основное применение сульфата натрия, особенно в США и Канаде, - это крафт. процесс производства древесной массы. Органические вещества, присутствующие в «черном щелоке» этого процесса, сжигаются для получения тепла, необходимого для ускорения восстановления сульфата натрия до сульфида натрия. Однако благодаря достижениям в области термической эффективности процесса извлечения крафт-бумаги в начале 1960-х годов было достигнуто более эффективное извлечение серы, и потребность в подпитке сульфатом натрия резко снизилась. Следовательно, использование сульфата натрия в целлюлозной промышленности США и Канады снизилось с 1 400 000 тонн в год в 1970 г. до всего лишь прибл. 150 000 тонн в 2006 году.
Стекольная промышленность предлагает еще одно важное применение сульфата натрия, которое является вторым по величине применением в Европе. Сульфат натрия используется как осветляющий агент, чтобы помочь удалить мелкие пузырьки воздуха из расплавленного стекла. Он придает стеклу флюс и предотвращает образование накипи от расплава стекла во время рафинирования. Стекольная промышленность Европы потребляла с 1970 по 2006 год стабильно 110000 тонн в год.
Сульфат натрия важен при производстве текстильных изделий, особенно в Японии, где он является самым крупным применением.. Сульфат натрия помогает «выравнивать», уменьшая отрицательные заряды на волокнах, так что красители могут проникать равномерно. В отличие от альтернативы хлорида натрия, он не вызывает коррозии сосудов из нержавеющей стали, используемых при крашении. Это приложение в Японии и США потребило в 2006 г. около 100 000 тонн.
Сульфат натрия используется в качестве разбавителя пищевых красителей. Он известен как E число добавка E514 .
Высокая теплоемкость при фазовом переходе из твердого состояния в жидкость и предпочтительная температура фазового перехода 32 ° C (90 ° F) делает этот материал особенно подходящим для хранения низкопотенциального солнечного тепла для последующего использования в системах отопления помещений. В некоторых приложениях материал включается в тепловые плитки, которые размещаются на чердаке, в то время как в других случаях соль вводится в ячейки, окруженные водой, нагретой солнечными батареями. Фазовое превращение позволяет существенно снизить массу материала, требуемого для эффективного аккумулирования тепла (теплота плавления декагидрата сульфата натрия составляет 82 кДж / моль или 252 кДж / кг), с дополнительным преимуществом постоянной температуры до тех пор, пока при наличии достаточного количества материала в соответствующей фазе.
Для охлаждения смесь с обычной солью хлорида натрия (NaCl) снижает температуру плавления до 18 ° C (64 ° F). Теплота плавления NaCl · Na 2SO4· 10H 2 O на самом деле немного увеличивается до 286 кДж / кг.
В В лабораторных условиях безводный сульфат натрия широко используется в качестве инертного осушителя, для удаления следов воды из органических растворов. Он более эффективен, но действует медленнее, чем аналогичный агент сульфат магния. Он эффективен только при температуре ниже 30 ° C, но его можно использовать с различными материалами, поскольку он химически довольно инертен. К раствору добавляют сульфат натрия, пока кристаллы не перестанут слипаться; два видеоклипа (см. выше) демонстрируют, как кристаллы слипаются, когда они еще влажные, но некоторые кристаллы текут свободно, когда образец высыхает.
Глауберова соль, декагидрат, используется как слабительное. Он эффективен для выведения некоторых лекарств, таких как парацетамол (ацетаминофен), из организма, например, после передозировки.
В 1953 году сульфат натрия был предложен для тепла. хранение в пассивных системах солнечного отопления. Это позволяет использовать его необычные свойства растворимости и высокую теплоту кристаллизации (78,2 кДж / моль).
Другие области применения сульфата натрия включают размораживание окон, крахмал производство, как добавка в освежители ковров и как добавка к корму для скота.
По крайней мере одна компания, Thermaltake, производит охлаждающий коврик для портативных компьютеров (iXoft Notebook Cooler), используя декагидрат сульфата натрия внутри стеганой пластиковой прокладки. Материал медленно превращается в жидкость и рециркулирует, выравнивая температуру ноутбука и действуя как изоляция.
Хотя сульфат натрия обычно считается нетоксичным, с ним следует обращаться осторожно. Пыль может вызвать временную астму или раздражение глаз; этот риск можно предотвратить, используя защитные очки и бумажную маску. Транспортировка не ограничена, и фраза риска или фраза безопасности не применяется.
