- Struktura
- Bezvodna sol
- Dehidrirana sol
- Svojstva
- imena
- Molekulska masa
- Fizički izgled
- Miris
- Ukus
- Gustoća
- Talište
- Vrelište
- Topnost u vodi
- Indeks loma
- Stabilnost
- Raspad
- pH
- Reaktivnost
- Prijave
- Papirna industrija
- deterdženti
- Naočale
- Tekstilna industrija
- Lijek
- Sredstvo za sušenje
- Sirovina
- dobivanje
- Vađenje ruda
- Kemijska proizvodnja
- Mannheimski proces
- Proces tvrdog reza
- Drugi
- rizici
- Reference
Natrijev sulfat je anorganska sol koja je kemijska formula NA 2 SO 4. Sastoji se od bijele krute tvari, prisutne u tri oblika: bezvodni, heptahidrat (teško dostupan) i dekahidrat (poznat kao Glaubertova sol); potonji je najzastupljeniji oblik natrijevog sulfata.
Natrijev sulfat dekahidrat, Na 2 SO 4 · 10H 2 O, je otkriven u 1625 pomoću Glaubert u izvorske vode, koji mirabilis sol (soli) čudesan nazvan zbog svojih ljekovita svojstva.
Gledajte čašu s uzorkom natrijevog sulfata. Izvor: Walkerma putem Wikipedije.
Natrijev sulfat ima brojne primjene u tekstilnoj i papirnoj industriji, kao i u proizvodnji stakla. Njegova se primjena proširuje na termalne primjene, koje uključuju opskrbu toplinom u okruženju i hlađenje prijenosnih računala.
Natrijev sulfat je spoj male toksičnosti i njegova štetna djelovanja uglavnom su mehanička i nekemijska. Za kristalografske razloga, ove soli, kao što su njegove kalijeve kolega, K 2 SO 4, ima rešetku i polimorfne strukture.
Struktura
Bezvodna sol
Bezvodni ioni natrijevog sulfata. Izvor: Claudio Pistilli
Na formule 2 SO 4 pokazuje da je odjednom u Na + i SO 4 2- ioni su u omjeru 1: 2 u kristala soli; to jest, za svaka dva Na + kationa postoji anion SO 4 2- koji u interakciji s njima vrši elektrostatičku privlačnost (gornja slika).
Naravno, to se odnosi na bezvodni Na 2 SO 4, bez molekulama vode usklađenih s natrij unutar kristala.
Natrijev sulfat
Iako je naizgled jednostavna sol, njegov je opis strukturno složen. Na 2 SO 4 predstavlja polimorfizam, sa do pet kristalnih faza: I, II, III, IV i V, čije prijelaz temperature 180, 200, 228, 235 i 883 ºC, redom.
Iako nema reference to potvrđuju, Na 2 SO 4 i mora biti onaj sa šesterokutnim kristalne strukture, gušća u odnosu na ortorombskog Na 2 SO 4 III, u čijem se kristali natrijeve + oblici tetraedri (NaO 4) koordinacijski oktaedri (NaO 6); to jest, može ga okružiti četiri ili šest SO 4 2- aniona.
Dehidrirana sol
U međuvremenu, monoklinski Kristalna struktura njegovog najvažnijeg hidrata, Na 2 SO 4 · 10H 2 O, je jednostavnije. U njemu, on se praktički molekule vode koji međusobno djeluju i koordiniraju sa Na + u Na (H 2 O) 6 + oktaedrima s SO 4 2- jednostavno pruža dovoljno stabilnosti na kristala tako da postoji u čvrstoj fazi.
Međutim, talište (32.38ºC) znatno niža od one bezvodna sol (884ºC), kako pokazuje molekule vode i njihovih vodikove veze slabe ionske interakcije u jače Na 2 SO 4.
Svojstva
imena
-Natrijum sulfat (IUPAC)
-Glauberova sol (dekahidrat)
-Mirakulozna sol (dekahidrat)
-Dizatrijev sulfat.
Molekulska masa
142,04 g / mol (bezvodni)
322.20 g / mol (dekahidrat)
Fizički izgled
Bijela higroskopna kristalna krutina
Miris
WC
Ukus
Gorka i slana
Gustoća
2.664 g / cm 3 (bezvodno)
1.464 g / cm 3 (dekahidrat)
Imajte na umu kako se molekule vode unutar kristala uzrokuju da se šire i, prema tome, smanjuju njihovu gustoću.
Talište
884 ºC (bezvodno)
32,38 ºC (dekahidrat)
Vrelište
1.429 ºC (bezvodno)
Topnost u vodi
4,76 g / 100 ml (0 ° C)
13,9 g / 100 ml (20 ° C)
42,7 g / 100 ml (100 ° C)
Sve vrijednosti topljivosti odgovaraju bezvodnoj soli koja je prilično topiva u vodi na svim temperaturama.
Topljivost se naglo povećava između 0 ° C i 38,34 ° C, primjećujući da se u ovom temperaturnom području topljivost povećava više od 10 puta. Međutim, od 32,38 ° C topljivost nije ovisna o temperaturi.
Dešava se da se na temperaturi od 32,8 ºC natrijev sulfat dekahidrat otopi u vlastitoj kristalnoj vodi. Tako se postiže ravnoteža između dekahidratne soli, bezvodne soli i zasićene otopine natrijevog sulfata.
Sve dok se održava trofazno stanje, temperatura će ostati konstantna, što omogućava umjeravanje temperature termometra.
S druge strane, topljivosti soli sa heptahidratima su:
19,5 g / 100 ml (0 ° C)
44,0 g / 100 ml (20 ° C)
Imajte na umu da je na 20 ° C heptahidratna sol tri puta topljivija od bezvodne.
Indeks loma
1.468 (bezvodno)
1.394 (dekahidrat)
Stabilnost
Stabilno u preporučenim uvjetima skladištenja. Nekompatibilan sa jakim kiselinama i bazama, aluminijom i magnezijem.
Raspad
Nakon zagrijavanja do razgradnje emitira otrovni dim sumpornog oksida i natrijevog oksida.
pH
5% vodena otopina ima pH 7.
Reaktivnost
Natrijev sulfat disocira u vodenoj otopini na 2 Na + i SO 4 2-, što omogućuje sulfatni ion da se kombinira s Ba2 + i taloži barijev sulfat. Praktično pomaže izbacivanje barijevih iona iz uzoraka vode.
Natrijev sulfat se pretvara u natrijev sulfid reakcijom pri povišenim temperaturama s ugljenom:
Na 2 SO 4 + 2 C => na 2 S + 2CO 2
Glaubert je sol, nazo 4.10H 2 O reagira s kalijevim karbonatom kako bi se dobilo natrijeva karbonata.
Prijave
Papirna industrija
Natrijev sulfat koristi se u proizvodnji papirne kaše. Koristi se u proizvodnji Kraft papira, koji ne sadrži lignin i nije podvrgnut postupku izbjeljivanja, što mu daje veliku otpornost. Osim toga, koristi se u proizvodnji kartona.
deterdženti
Koristi se kao materijal za punjenje sintetskih deterdženata za kućanstvo, dodaje se deterdžentu za smanjenje površinske napetosti.
Naočale
Koristi se u izradi stakla kako bi se smanjilo ili uklonilo prisustvo malih mjehurića zraka u rastaljenom staklu. Uz to, eliminira se stvaranje šljake tijekom procesa rafiniranja rastopljenog stakla.
Tekstilna industrija
Natrijev sulfat koristi se kao sredstvo za lučenje, jer olakšava interakciju boja s vlaknima tkanine. Natrijum sulfat dekahidrat koristi se u testu boja.
Nadalje, natrijev sulfat koristi se kao sredstvo za razrjeđivanje boje i pomoćno sredstvo za tiskanje u boji; kao što su izravne boje, sumporne boje i druga sredstva koja potiču bojenje pamuka. Također se koristi kao usporavajuće sredstvo za izravne svilene boje.
Lijek
Natrijev sulfat dekahidrat koristi se kao laksativ, jer se slabo apsorbira u crijevima, pa ostaje u lumenu crijeva uzrokujući povećanje volumena. To potiče povećanje peristaltičkih kontrakcija koje induciraju izbacivanje crijevnog sadržaja.
Natrijev sulfat je antidot za suzbijanje trovanja barijem i olovnom soli. Glaubertova sol djelotvorna je za uklanjanje nekih prekomjerno uzetih lijekova; na primjer, paracetamol (acetoaminofen).
Pored toga, koristi se za opskrbu manjkavih elektrolita prisutnih u izoosmotskim otopinama.
Sredstvo za sušenje
Natrijev sulfat, kao inertni reagens, koristi se za uklanjanje vode iz otopina organskih spojeva.
Sirovina
Natrijev sulfat koristi se kao sirovina za proizvodnju brojnih tvari, uključujući: natrijev sulfid, natrijev karbonat i amonijev sulfat.
dobivanje
Natrijev sulfat se dobiva rudarskom ekstrakcijom i kemijskim reakcijama.
Vađenje ruda
Tri su rude ili minerali koji se iskorištavaju s komercijalnim prinosom: thenardit (Na 2 SO 4), mirabilit (Na 2 SO 4 · 10H 2 O) i glaubarit (Na 2 SO 4 · CaSO 4).
U Španjolskoj se nalazišta thenardita i mirabilita iskorištavaju podzemnim miniranjem galerija i stupova. U međuvremenu se glauberite na otvorenom, pomoću velikih splavova koji su postavljeni na ležištu minerala.
Zemljište je pripremljeno pjeskavanjem niskog intenziteta kako bi se stvorila poroznost koja omogućuje ispiranje natrijevog sulfata. Proizvodna faza odvija se navodnjavanjem glauberite vodom za prskanje slatkovodnom vodom, čija se ispiranje širi prema dolje.
Skuplja se natrijev sulfat i slana otopina, a ostatak kalcijevog sulfata se puni.
Kemijska proizvodnja
Natrijev sulfat dobiva se tijekom proizvodnje klorovodične kiseline dvama procesima: Mannheimov proces i postupak Hardgreaves.
Mannheimski proces
Izvodi se u velikim čeličnim pećima i sa 6 m čeličnom reakcijskom platformom. Reakcija se odvija između natrijevog klorida i sumporne kiseline:
2 NaCl + H 2 SO 4 => 2 HCl + Na 2 SO 4
Proces tvrdog reza
Uključuje reakciju natrijevog klorida, sumpornog oksida, kisika i vode:
4 NaCl + 2SO 2 + O 2 + 2 H 2 O => 4 HCl + Na 2 SO 4
Drugi
Natrijev sulfat nastaje reakcijom neutralizacije između natrijevog hidroksida i sumporne kiseline:
2 NaOH + H 2 SO 4 => Na 2 SO 4 + H 2 O
Natrijev sulfat nusproizvod je proizvodnje brojnih spojeva. Ekstrahira se iz tekućeg otpada ispuštenog tijekom proizvodnje viskoze i celofana. Također u proizvodnji natrijevog dikromata, fenola, borne kiseline i litij-karbamata.
rizici
Natrijev sulfat smatra se spojem male toksičnosti. Međutim, ona može nanijeti neku štetu osobi koja je koristi nepropisno.
Primjerice, kontakt može uzrokovati iritaciju očiju, crvenilo i bol. Na koži može kod nekih ljudi izazvati iritaciju i alergiju. Njegovo gutanje može uzrokovati iritaciju probavnog trakta mučninom, povraćanjem i proljevom. I konačno, njegovo udisanje stvara iritaciju u dišnim putevima.
Reference
- Shiver & Atkins. (2008). Neorganska kemija. (Četvrto izdanje). Mc Graw Hill.
- Wikipedia. (2019). Natrijev sulfat. Oporavilo sa: en.wikipedia.org
- Nacionalni centar za biotehnološke informacije. (2019). Natrijev sulfat. PubChem baza podataka. CID = 24436. Oporavak od: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- BN Mehrotra. (1978). Kristalna struktura Na 2 SO 4 III. Oporavak od: rruff-2.geo.arizona.edu
- Glauberite-Thenardite (natrijev sulfat)., Oporavak od: igme.es