НАТРИЈУМ СУЛФАТ (НА2СО4): СТРУКТУРА, СВОЈСТВА, УПОТРЕБА, ДОБИЈАЊЕ - ХЕМИЈА - 2026

Натријум сулфат је неорганска со која се хемијску формулу На ₂ СО ₄ . Састоји се од беле чврсте супстанце, присутне у три облика: безводни, хептахидрат (тешко доступан) и декахидрат (познат као Глаубертова со); потоњи је најбројнији облик натријум сулфата.

Натријум сулфат декахидрат, На ₂ СО ₄ · 10Х ₂ О, је откривен 1625 од стране Глауберт в изворске воде, који га мирабилис соли (чудотворна со) именом због својих лековитих својстава.

Гледајте чашу са узорком натријум сулфата. Извор: Валкерма путем Википедије.

Натријум-сулфат има бројне примене у текстилној и папирној индустрији, као и у производњи стакла. Његова употреба се проширује и на термичке примене, које укључују снабдевање топлотом у окружењу и хлађење лаптопа.

Натријум-сулфат је једињење мале токсичности и његова штетна дејства углавном су механичка и нехемијска средства. За кристалографских разлога, ове соли, као и његов калијум парњак, К ₂ СО ₄ , има решетку и полиморфне структуре.

Структура

Безводна со

Безводни јони натријум сулфата. Извор: Цлаудио Пистилли

Формула На ₂ СО ₄ указује одједном да је На ⁺ и СО ₄ ^2- јони су у 1: 2 односу на кристале соли ; то јест, за свака два На ⁺ катиона постоји анион СО ₄ ^{2- који у} интеракцији са њима врши електростатичку привлачност (горња слика).

Наравно, ово се односи на анхидрованог На ₂ СО ₄ , без молекула воде у координацији са натријум унутар кристала.

Натријум-сулфат

Иако је наизглед једноставна со, њен опис је структурно комплексан. На ₂ СО ₄ пресентс полиморфизам, који има до пет кристалне фаза: И, ИИ, ИИИ, ИВ и В, чије транзиција температуре су 180, 200, 228, 235 и 883 ºЦ, респективно.

Иако не постоје референце који га потврђујемо, На ₂ СО ₄ И мора бити онај са хексагоналном кристалне структуре, гушће односу ромбичних На ₂ СО ₄ ИИИ, у чијем кристали На ⁺ облици тетрахедра (НАО ₄ ) координациони октаедри (НаО ₆ ); то јест, може бити окружен са четири или шест СО ₄ ^2- аниона .

Дехидрирана со

У међувремену, моноклинички кристална структура њених најважнијих хидрата, На ₂ СО ₄ · 10Х ₂ О, је једноставнији. У њој је практично молекули воде која интерагују или координирају са На ⁺ у На (Х ₂ О) ₆ ⁺ оцтахедра са СО ₄ ^2- само обезбеђује довољно стабилност на кристалу тако да постоји у чврстој фази.

Међутим, њена температура топљења (32.38ºЦ) знатно нижи него код анхидрована соли (884ºЦ) показује како молекули воде и њихови водоничне везе ослабити снажније јонске интеракције у На ₂ СО ₄ .

Својства

Имена

-Натријум сулфат (ИУПАЦ)

-Глауберова со (декахидрат)

-Миракулозна со (декахидрат)

-Дизатријум сулфат.

Моларна маса

142,04 г / мол (безводни)

322.20 г / мол (декахидрат)

Физичка присутност

Бела хигроскопна кристална чврста супстанца

Мирис

Тоалет

Укус

Горко и слано

Густина

2.664 г / цм ³ (безводни)

1,464 г / цм ³ (декахидрат)

Имајте на уму како молекули воде унутар кристала узрокују да се шире и, према томе, смањују њихову густину.

Тачка топљења

884 ºЦ (безводни)

32,38 ºЦ (декахидрат)

Тачка кључања

1,429 ºЦ (безводно)

Растворљивост у води

4,76 г / 100 мл (0 ° Ц)

13,9 г / 100 мл (20 ° Ц)

42,7 г / 100 мл (100 ° Ц)

Све вредности растворљивости одговарају безводној соли која је прилично растворљива у води на свим температурама.

Растворљивост се нагло повећава између 0 ° Ц и 38,34 ° Ц, примећујући да се у овом температурном опсегу растворљивост повећава више од 10 пута. Међутим, од 32,38 ° Ц растворљивост није зависна од температуре.

Дешава се да се на температури од 32,8 ° Ц, натријум сулфат декахидрат раствара у сопственој кристалној води. Тако је постигнута равнотежа између декахидратне соли, безводне соли и засићеног раствора натријум сулфата.

Све док се одржава трофазно стање, температура ће остати константна, што омогућава подешавање температуре термометра.

Са друге стране, растворљивости у хептахидрираној соли су:

19,5 г / 100 мл (0 ºЦ)

44,0 г / 100 мл (20 ° Ц)

Имајте на уму да је на 20 ° Ц со хептахидрата три пута растворљивија од безводне.

Индекс преламања

1,468 (безводно)

1.394 (декахидрат)

Стабилност

Стабилан у препорученим условима складиштења. Некомпатибилан са јаким киселинама и базама, алуминијумом и магнезијумом.

Декомпозиција

Када се загрева до разлагања, емитује отровни дим сумпор-оксида и натријум-оксида.

пХ

5% водени раствор има пХ од 7.

Реактивност

Натријум сулфат раствара у воденом раствору у 2 На ⁺ и СО ₄ ^2- , који омогућава сулфата јона према комбиновати са Ба ²⁺ да талог баријум сулфат. Практично помаже избацивање баријевих јона из узорака воде.

Натријум сулфат се претвара у натријум сулфид реакцијом на повишеној температури са угљем:

На ₂ СО ₄ + 2 Ц => На ₂ С + 2 ЦО ₂

Глауберт ова со, Насо ₄ .10Х ₂ О реагује са калијум карбонатом да би се произвео натријум карбонат.

Апликације

Папирна индустрија

Натријум сулфат се користи у производњи папирне каше. Користи се у производњи Крафт папира, који не садржи лигнин и није подвргнут поступку избељивања, што му даје велику отпорност. Поред тога користи се у производњи картона.

Детерџенти

Користи се као материјал за пуњење синтетичких детерџената за домаћинство, додаје се детерџенту за смањење површинске напетости.

Наочаре

Користи се у изради стакла да би се смањило или елиминисало присуство малих мјехурића зрака у растаљеном стаклу. Поред тога, елиминише се стварање шљаке током процеса рафинирања растопљеног стакла.

Текстилна индустрија

Натријум сулфат се користи као облога, јер олакшава интеракцију боја са влакнима тканине. У тесту обојења користи се натријум сулфат декахидрат.

Поред тога, натријум сулфат се користи као средство за разређивање боје и помоћно средство за штампање боја; као што су директне боје, сумпорне боје и друга средства која поспешују бојење памука. Такође се користи као средство за успоравање директних свилених боја.

Лек

Натријум сулфат декахидрат користи се као лаксатив, јер се слабо апсорбује у цревима, па зато остаје у лумену црева што узрокује повећање волумена. Ово стимулише пораст перисталтичких контракција које индукују избацивање цревног садржаја.

Натријум-сулфат је антидот за контролу тровања баријем и оловном соли. Глаубертова со је ефикасна у уклањању одређених прекомјерно узетих лијекова; на пример, парацетамол (ацетоаминофен).

Поред тога, користи се за снабдевање дефицитарним електролитима присутним у изоосмотским растворима.

Средство за сушење

Натријум сулфат, као инертни реагенс, користи се за уклањање воде из раствора органских једињења.

Сировина

Натријум сулфат се користи као сировина за производњу бројних супстанци, укључујући: натријум сулфид, натријум карбонат и амонијум сулфат.

Прибављање

Натријум-сулфат се добија вађењем рудника и хемијским реакцијама.

Вађење руда

Постоје три руде или минерали који се искориштавају са комерцијалним приносом: тхенардит (На ₂ СО ₄ ), мирабилит (На ₂ СО ₄ · 10Х ₂ О) и глаубарит (На ₂ СО ₄ · ЦаСО ₄ ).

У Шпанији лежишта тхенардита и мирабилита експлоатишу се подземним копањем галерија и стубова. У међувремену се глауберите на отвореном, помоћу великих сплавова који су постављени на лежишту минерала.

Земљиште је припремљено пескањем ниског интензитета како би се створила порозност која омогућава испирање натријум сулфата. Фаза производње одвија се наводњавањем глауберите водом за прскање слатководном водом, чије се испирање шири према доље.

Сакупља се натријум сулфат слани раствор, остављајући остатак калцијум сулфата као испуњавање.

Хемијска производња

Натријум-сулфат се добија током производње хлороводоничне киселине два процеса: Маннхеим-ов процес и Хардгреавес-ов процес.

Маннхеимски процес

Изводи се у великим челичним пећима и са 6 м челичном реакцијском платформом. Реакција се одвија између натријум-хлорида и сумпорне киселине:

2 НаЦл + Х ₂ СО ₄ => 2 ХЦл + На ₂ СО ₄

Хардгреавес Процесс

Укључује реакцију натријум-хлорида, сумпор-оксида, кисеоника и воде:

4 НаЦл + 2 СО ₂ + О ₂ + 2 Х ₂ О => 4 ХЦл + На ₂ СО ₄

Други

Натријум сулфат настаје у реакцији неутрализације између натријум хидроксида и сумпорне киселине:

2 НаОХ + Х ₂ СО ₄ => На ₂ СО ₄ + Х ₂ О

Натријум-сулфат је нуспроизвод стварања бројних једињења. Извлачи се из течног отпада који се испушта током производње вискозе и целофана. Такође у производњи натријум-дихромата, фенола, борне киселине и литијум-карбамата.

Ризици

Натријум-сулфат се сматра једињењем ниске токсичности. Међутим, то може нанијети неку штету особи која је користи непрописно.

На пример, контакт може да изазове иритацију ока, црвенило и бол. На кожи може код неких људи изазвати иритацију и алергију. Њеним гутањем може доћи до иритације дигестивног тракта мучнином, повраћањем и проливом. И коначно, његово удисање изазива иритацију у дисајним путевима.

Референце

1. Схивер & Аткинс. (2008). Неорганска хемија . (Четврто издање). Мц Грав Хилл.
2. Википедиа. (2019). Натријум-сулфат. Опоравак од: ен.википедиа.орг
3. Национални центар за информације о биотехнологији. (2019). Натријум-сулфат. ПубЦхем база података. ЦИД = 24436. Опоравак од: пубцхем.нцби.нлм.них.гов
4. БН Мехротра. (1978). Кристална структура На ₂ СО ₄ ИИИ. Опоравак од: рруфф-2.гео.аризона.еду
5. Глауберите-Тхенардите (натријум-сулфат). . Опоравак од: игме.ес