Natriumsulfat (Na2SO4) -Struktur, Eigenschaften, Verwendungen, erhalten

Er Natriumsulfat Es ist ein anorganisches Salz, dessen chemische Formel na ist₂SW₄. Es besteht aus einem weißen Feststoff, der in drei Formen vorhanden ist: wasserfrei, Heptohydrat (von wenig Existenz) und Decayroper (das als Glaubert -Salz bekannt ist); Letzteres ist die am häufigsten vorkommende Form von Natriumsulfat.

Natriumsulfat Decayroyed, Na₂SW₄· 10H₂Oder es wurde 1625 von Glaubert im Wasser einer Feder entdeckt, der es aufgrund seiner medizinischen Eigenschaften zum Salzabilis (wundersames Salz) ernannte.

Taktglas mit einer Natriumsulfatprobe. Quelle: Walkerma über Wikipedia.

Natriumsulfat hat zahlreiche Anwendungen in der Textil- und Papierindustrie sowie in der Glasherstellung. Die Verwendungen werden mit thermischen Anwendungen erweitert, darunter die Umweltversorgung von Wärme und Kühlung von Laptops.

Natriumsulfat ist eine Verbindung mit geringer Toxizität und ihre schädlichen Wirkungen. Sie sind grundsätzlich mechanisch und nicht chemisch. Aus kristallographischen Gründen dieses Salz, wie sein Poetium -Gegenstück, k₂SW₄, präsentiert Gerüst und polymorphe Strukturen.

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Struktur

Wasserfreies Salz

Wasserfreie Natriumsulfationen. Quelle: Claudio Pistilli [CC BY-SA 4.0 (https: // creativecommons.Org/lizenzen/by-sa/4.0)]]

Die NA -Formel₂SW₄ Zeigt einmal an⁺ Und so₄^2- Sie sind in einer 1: 2 -Beziehung; Das heißt für jeweils zwei Kationen na⁺ Es gibt so ein Anion₄^2- mit ihnen durch elektrostatische Anziehung interagieren (überlegenes Bild).

Dies gilt natürlich für die NA₂SW₄ wasserfrei, ohne Wassermoleküle, die mit Natrium in den Kristallen koordiniert werden.

Natriumsulfat

Obwohl es ein einfaches Erscheinungsbild ist, ist seine Beschreibung strukturell komplex. Dann ein₂SW₄ Es präsentiert Polymorphismus mit bis zu fünf kristallinen Phasen: I, II, III, IV und V, deren Übergangstemperaturen 180, 200, 228, 235 bzw. 883 ° C beträgt.

Obwohl es keine Referenzen gibt, die es zertifizieren, die NA₂SW₄Ich muss diejenige sein, die eine hexagonale kristalline Struktur hat, die dichter ist als die nationale ortorrombische₂SW₄Iii, in dessen Kristalle die Na⁺ Tetraeder Form (Nao₄) und Oktaedros (Nao₆) Koordination; Das heißt, es kann von vier oder sechs Anionen umgeben sein₄^2-.

Decayedratada Salz

Inzwischen die monokline kristalline Struktur ihres wichtigsten Hydrats NA₂SW₄· 10H₂Oder es ist einfacher. Darin sind es praktisch die Wassermoleküle, die mit dem Na interagieren oder koordinieren⁺ In der Oktaedra NA (h₂ENTWEDER)₆⁺, Mit dem SO₄^2- kaum eine ausreichende Stabilität des Glass beizutragen, um in einer soliden Phase zu existieren.

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Sein Schmelzpunkt (32,38 ºC) ist jedoch viel niedriger als der von wasserfreiem Salz (884 ºC)₂SW₄.

Eigenschaften

Namen

-Natriumsulfat (IUPAC)

-Glauber Salz (Dehydrat)

-Sala Miraculous (Decayroper)

-Dinatriumsulfat.

Molmasse

142.04 g/mol (anh¡dro)

322,20 g/mol (DeChydrate)

Aussehen

Weißer hygroskopischer kristalline Feststoff

Geruch

Toilette

Geschmack

Bitter und salzhaltig

Dichte

2.664 g/cm³ (wasserfrei)

1,464 g/cm³ (Dahydrate)

Beachten Sie, wie Wassermoleküle innerhalb der Kristalle dazu führen.

Schmelzpunkt

884 ºC (wasserfrei)

32,38 ºC (DeChydrate)

Siedepunkt

1.429 ºC (wasserfrei)

Wasserlöslichkeit

4,76 g/100 ml (0 ºC)

13,9 g/100 ml (20 ºC)

42,7 g/100 ml (100 ºC)

Alle Löslichkeitswerte entsprechen wasserfreiem Salz, der bei allen Temperaturen in Wasser ziemlich löslich ist.

Die Löslichkeit steigt abrupt zwischen 0 ° C und 38,34 ° C an und beobachtet, dass in diesem Bereich der Temperaturen die Löslichkeit mehr als das 10 -fache zunimmt. Die Löslichkeit von 32,38 ° C ist jedoch unabhängig von der Temperatur.

Es kommt vor, dass sich bei Temperatur 32,8 ° C das Dekayedrat -Natriumsulfat in seinem eigenen kristallinen Wasser löst. Daher ein Gleichgewicht zwischen Decayydratsalz, Anhydra -Salz und der gesättigten Lösung von Natriumsulfat.

Solange der dreiphasige Zustand beibehalten wird, bleibt die Temperatur konstant, wodurch die Temperatur der Thermometer kalibriert wird.

Andererseits sind die Lösungen für Heptahydratsalz:

19,5 g/100 ml (0 ºC)

44,0 g/100 ml (20 ºC)

Beachten Sie, dass das Heptahydrat -Salz bei 20 ° C dreimal löslicher ist als wasserfreier.

Brechungsindex

1.468 (wasserfrei)

1,394 (DeChydrate)

Stabilität

Stabil unter empfohlenen Lagerbedingungen. Unvereinbar mit starken Säuren und Basen, Aluminium und Magnesium.

Zersetzung

Wenn es zur Zersetzung erhitzt wird, emittiert es einen giftigen Rauch von Schwefeloxid und Natriumoxid.

pH

Eine 5 % ige wässrige Lösung hat einen pH -Wert von 7.

Reaktivität

Natriumsulfat dissoziiert in wässriger Lösung in 2 na⁺ Und so₄^2-, Dadurch kann das Sulfation mit dem BA kombiniert werden²⁺ Bariumsulfat ausfällt. Es hilft praktisch, die Bariumionen von Wasserproben zu bewegen.

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Natriumsulfat wird durch Reaktion bei hohen Temperaturen mit Kohle Natriumsulfid:

N / A₂SW₄   +   2 C => na₂S +2 co₂

Glbauberts Salz, Naso₄.10H₂O reagiert mit Kaliumcarbonat, um Natriumcarbonat zu produzieren.

Anwendungen

Papierindustrie

Natriumsulfat wird bei der Herstellung von Papierzellstoff verwendet. Es wird bei der Ausarbeitung von Kraftpapier verwendet, das nicht Lignin enthält oder sich dem Bleichprozess unterwirft, der ihm einen großen Widerstand liefert. Darüber hinaus wird es in der Kartonherstellung verwendet.

Reinigungsmittel

Es wird als synthetisches Waschmittelfüllmaterial für die Verwendung zu Hause verwendet, was zum Waschmittel erhöht wird, um die Oberflächenspannung zu verringern.

Glas

Es wird in der Glasherstellung verwendet, um das Vorhandensein kleiner Luftblasen in geschmolzenem Glas zu reduzieren oder zu beseitigen. Darüber hinaus beseitigt die Schlägerbildung während des Verfeinerungsprozesses mit geschmolzenem Glas.

Textilindustrie

Natriumsulfat wird als Unterricht verwendet, da es die Wechselwirkung von Farbstoffen mit Stofffasern erleichtert. In dem Farbstofftest wird detahydratisiertes Natriumsulfat verwendet.

Zusätzlich wird Natriumsulfat als Farbstoffverdünnungsmittel und Hilfsfärbemittel verwendet. wie direkte Farbstoffe, Schwefelfarbstoffe und andere Mittel, die Baumwollfärbung bevorzugen. Es wird auch als Mittel verwendet.

Medizin

Decahrides Natriumsulfat wird als Abführmittel verwendet, da es im Darm wenig absorbiert ist und daher im Lichte dieses Verursachen. Dies stimuliert die Zunahme peristaltischer Kontraktionen, die die Ausweisung des Darmgehalts induzieren.

Natriumsulfat ist ein Gegenmittel zur Kontrolle von Vergiftungen mit Barium und Bleisalzen. Glbaubert Salz ist wirksam zur Beseitigung bestimmter Medikamente übermäßig aufgenommen. Zum Beispiel Paracetamol (Acetoamiden).

Darüber hinaus wird es verwendet, um schlechte Elektrolyte mit Vorhandensein in isoosmotischen Lösungen zu liefern.

Trockenmittel

Natriumsulfat, weil es sich um ein inertes Reagenz handelt, wird zur Eliminierung von Wasser aus organischen Verbindungslösungen verwendet.

Rohmaterial

Natriumsulfat wird als Rohstoff zur Herstellung zahlreicher Substanzen verwendet, darunter: Natriumsulfid, Natriumcarbonat und Ammoniumsulfat.

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Erhalten

Natriumsulfat wird durch Bergbauextraktion und chemische Reaktionen erhalten.

Bergbauextraktion

Es gibt drei Erz oder Mineralien, die mit kommerzieller Leistung ausgenutzt werden: theardita (NA₂SW₄), Mirabilita (NA₂SW₄· 10H₂O) und die Glaubarita (NA₂SW₄·Fall₄).

In Spanien werden die Ablagerungen dannardita und Mirabilita durch unterirdische Bergbau von Galerien und Säulen ausgenutzt. In der Zwischenzeit wird die Glauberita im Freien durch große Flöcke erhalten, die auf dem Mineraltank platziert werden.

Das Gelände wird mit geringer Intensitätsstrahlung hergestellt, um eine Porosität zu erzeugen, die Natriumsulfat -Auswaschung ermöglicht. Die Produktionsphase tritt mit Sprinklerbewässerung mit Süßwasser aus der Glauberita auf, deren Auslaugen auf absteigender Weise ausbreitet.

Die Natriumsulfat -Sole wird gesammelt, der Calciumsulfatrest wird gefüllt.

Chemische Produktion

Natriumsulfat wird während der Herstellung von Salzsäure durch zwei Prozesse erhalten: den Mannheim -Prozess und der Hardgrenave -Prozess.

Mannheim -Prozess

Es erfolgt in großen Stahlöfen und mit einer 6 -m -Stahlreaktionsplattform. Die Reaktion tritt zwischen Natriumchlorid und Schwefelsäure auf:

2 NaCl +H₂SW₄ => 2 HCl +Na₂SW₄

Hardreave -Prozess

Es umfasst die Reaktion von Natriumchlorid, Schwefeloxid, Sauerstoff und Wasser:

4 NaCl + 2 also₂  +  ENTWEDER₂  + 2 h₂O => 4 HCl +Na₂SW₄

Andere

Natriumsulfat tritt bei der Neutralisationsreaktion zwischen Natriumhydroxid und Schwefelsäure auf:

2 NaOH +H₂SW₄ => Na₂SW₄  +  H₂ENTWEDER

Natriumsulfat ist ein Nebenprodukt der Produktion zahlreicher Verbindungen. Es wird aus dem während der Herstellung des Viskose und des Cellophans entladenen Flüssigkeitsabfalls extrahiert. Auch bei der Produktion von Natriumdichromat, Phenolen, Borsäure und Lithiumcarbamat.

Risiken

Natriumsulfat wird als Verbindung mit geringer Toxizität angesehen. Es kann jedoch die Person, die es unangemessen verwendet.

Zum Beispiel können Sie Augenreizungen, Rötungen und Schmerzen verursachen. In der Haut kann es bei manchen Menschen Reizungen und Allergien verursachen. Seine Einnahme kann eine Reizung des Verdauungstrakts mit Übelkeit, Erbrechen und Durchfall verursachen. Und schließlich erzeugt seine Inhalation Reizungen im Atemweg.

Verweise

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