Natriumsulfaat (Na2SO4) structuur, eigenschappen, gebruik, verkrijgen

Hij sodium sulfaat Het is een anorganisch zout waarvan de chemische formule na is₂SW₄. Het bestaat uit een witte vaste stof, aanwezig in drie vormen: watervrij, heptohydraat (van weinig bestaan) en Decayroper (die bekend staat als Glaubert -zout); De laatste is de meest voorkomende vorm van natriumsulfaat.

Natriumsulfaat vervallen, NA₂SW₄· 10h₂Of het werd in 1625 ontdekt door Glaubert in het water van een veer, die het Saltabilis (wonderbaarlijk zout) benoemde vanwege zijn medicinale eigenschappen.

Klokglas met een natriumsulfaatmonster. Bron: Walkerma via Wikipedia.

Natriumsulfaat heeft talloze toepassingen in de textiel- en papierindustrie, evenals in de productie van glas. Het gebruik ervan wordt uitgebreid met thermische toepassingen, waaronder de omgevingsvoorziening van warmte en het koelen van laptops.

Natriumsulfaat is een verbinding van lage toxiciteit en zijn schadelijke acties, ze zijn fundamenteel mechanisch en niet -chemisch. Om kristallografische redenen is dit zout, net als zijn poëtassium tegenhanger, k₂SW₄, presenteert framework en polymorfe structuren.

[TOC]

Structuur

Watervrij zout

Watervrij natriumsulfaationen ionen. Bron: Claudio Pistilli [CC BY-SA 4.0 (https: // creativeCommons.Org/licenties/by-sa/4.0)]

De NA -formule₂SW₄ Geeft eenmaal de naionen in zoutkristallen aan⁺ En dus₄^2- Ze hebben een relatie van 1: 2; dat wil zeggen, voor elke twee kationen na⁺ Er is dus een anion₄^2- Interactie met hen door elektrostatische aantrekkingskracht (superieure afbeelding).

Dit geldt natuurlijk voor de NA₂SW₄ watervrij, zonder watermoleculen gecoördineerd met natrium in de kristallen.

Sodium sulfaat

Ondanks dat het een eenvoudig uiterlijk is, is de beschrijving structureel complex. Dan een₂SW₄ Het presenteert polymorfisme, met maximaal vijf kristallijne fasen: I, II, III, IV en V, wiens overgangstemperaturen respectievelijk 180, 200, 228, 235 en 883 ºC zijn.

Hoewel er geen referenties zijn die het certificeren, de NA₂SW₄Ik moet degene zijn die een zeshoekige kristallijne structuur heeft, dichter in vergelijking met de Na Ortorrombic₂SW₄Iii, in wiens kristallen de NA⁺ Tetrahedra -vorm (nao₄) en octaëder (Nao₆) coördinatie; dat wil zeggen, het kan dus worden omgeven door vier of zes anionen₄^2-.

Rottendratada zout

Ondertussen is de monokliene kristallijne structuur van zijn belangrijkste hydraat, NA₂SW₄· 10h₂Of het is eenvoudiger. Daarin zijn het praktisch de watermoleculen die interageren of coördineren met de NA⁺ In de octaëder na (h₂OF)₆⁺, Met de SO₄^2- nauwelijks voldoende stabiliteit bijdragen aan het glas om in een vaste fase te bestaan.

Het kan u van dienst zijn: eerste chemie -revolutie

Het smeltpunt (32,38 ºC) veel lager dan dat van watervrijzout (884 ºC) toont echter hoe watermoleculen en hun waterstofbruggen de ionische interacties, sterker, in NA verzwakken₂SW₄.

Eigenschappen

Namen

-Natriumsulfaat (IUPAC)

-Glauber zout (uitdrogen)

-Sala Miraculous (Decayroper)

-Disatriumsulfaat.

Molaire massa

142.04 g/mol (Anh¡dro)

322.20 g/mol (dechydraat)

Fysiek uiterlijk

Witte hygroscopische kristallijne vaste stof

Geur

Toilet

Smaak

Bitter en zout

Dikte

2.664 g/cm³ (watervrij)

1,464 g/cm³ (Dahydraat)

Merk op hoe watermoleculen in de kristallen ervoor zorgen dat ze verwijden en daarom hun dichtheid verminderen.

Smeltpunt

884 ºC (watervrij)

32.38 ºC (dechydraat)

Kookpunt

1.429 ºC (watervrij)

Oplosbaarheid in water

4.76 g/100 ml (0 ºC)

13,9 g/100 ml (20 ºC)

42.7 g/100 ml (100 ºC)

Alle oplosbaarheidswaarden komen overeen met watervrijzout, dat vrij oplosbaar is in water bij alle temperaturen.

De oplosbaarheid neemt abrupt toe tussen 0 ºC en 38,34 ºC, waarmee wordt opgemerkt dat de oplosbaarheid in dit bereik van temperaturen meer dan 10 keer toeneemt. Van de oplosbaarheid van 32,38 ºC is echter onafhankelijk van de temperatuur.

Het gebeurt dat bij temperatuur 32,8 ºC het vervalde natriumsulfaat oplost in zijn eigen kristallijne water. Daarom is een evenwicht tussen rottend zout, anhydra -zout en de verzadigde oplossing van natriumsulfaat.

Zolang de drie -fasenconditie wordt gehandhaafd, blijft de temperatuur constant, waardoor de temperatuur van de thermometers kan kalibreren.

Aan de andere kant zijn de oplosbaarheid voor heptahydraat zout:

19,5 g/100 ml (0 ºC)

44.0 g/100 ml (20 ºC)

Merk op dat bij 20 ° C het heptahydraatzout drie keer meer oplosbaar is dan watervrij.

Brekingsindex

1.468 (watervrij)

1.394 (dechydraat)

Stabiliteit

Stabiel onder aanbevolen opslagomstandigheden. Onverenigbaar met sterke zuren en basen, aluminium en magnesium.

Ontleding

Wanneer het wordt verwarmd tot ontleding, straalt het een giftige rook van zwaveloxide en natriumoxide uit.

pH

Een waterige oplossing van 5 % heeft een pH van 7.

Reactiviteit

Natriumsulfaat dissocieert in waterige oplossing in 2 na⁺ En dus₄^2-, waardoor het sulfaation kan worden gecombineerd met de BA²⁺ Om bariumsulfaat neer te slaan. Het helpt praktisch om de bariumionen van watermonsters te verplaatsen.

Kan u van dienst zijn: transaminatie

Natriumsulfaat wordt natriumsulfide door reactie bij hoge temperaturen met steenkool:

NA₂SW₄   +   2 C => NA₂S +2 CO₂

Glaubert's Salt, Naso₄.10h₂O reageert met kaliumcarbonaat om natriumcarbonaat te produceren.

Toepassingen

Papierindustrie

Natriumsulfaat wordt gebruikt in de productie van papieren pulp. Het wordt gebruikt bij de uitwerking van kraftpapier, dat geen lignine bevat of zich onderwerpt aan het bleekproces, reden die het een grote weerstand geeft. Bovendien wordt het gebruikt in kartonnen productie.

Wasmiddelen

Het wordt gebruikt als synthetisch wasmiddelvulmateriaal voor gebruik thuis, wat toevoegt aan wasmiddel om de oppervlaktespanning te verminderen.

Glas

Het wordt gebruikt in de productie van glas om de aanwezigheid van kleine luchtbellen in gesmolten glas te verminderen of te elimineren. Bovendien elimineert Slag -vorming tijdens het raffinageproces van gesmolten glas.

Textielindustrie

Natriumsulfaat wordt gebruikt als een mordant, omdat het de interactie van kleurstoffen met stofvezels vergemakkelijkt. Detahydrated natriumsulfaat wordt gebruikt in de kleurstoftest.

Bovendien wordt natriumsulfaat gebruikt als een kleurstofverdunning en extra kleurstofdrukmiddel; zoals directe kleurstoffen, zwavelkleurstoffen en andere middelen die de voorkeur geven aan katoenvlekken. Het wordt ook gebruikt als een agent dat de directe kleurstoffen van zijde vertraagt.

Geneesmiddel

Decahrid natriumsulfaat wordt gebruikt als een laxeermiddel, omdat het weinig wordt geabsorbeerd in de darm en daarom blijft in het licht hiervan en een toename van het volume veroorzaakt. Dit stimuleert de toename van peristaltische contracties die de verdrijving van het darmgehalte induceren.

Natriumsulfaat is een tegengif om vergiftiging met barium en loodzouten te beheersen. Glaubert -zout is effectief voor de eliminatie van bepaalde medicijnen die overmatig ingenomen zijn; Bijvoorbeeld paracetamol (acetoaminophen).

Bovendien wordt het gebruikt om slechte elektrolyten te leveren met aanwezigheid in isoosmotische oplossingen.

Droogmiddel

Natriumsulfaat omdat het een inerte reagens is, wordt gebruikt voor het verwijderen van water uit organische samengestelde oplossingen.

Grondstof

Natriumsulfaat wordt gebruikt als grondstof voor de productie van talloze stoffen, waaronder: natriumsulfide, natriumcarbonaat en ammoniumsulfaat.

Kan u van dienst zijn: gaschromatografie

Het verkrijgen van

Natriumsulfaat wordt verkregen door mijnwedstrijd en chemische reacties.

Mijnbouwextractie

Er zijn drie erts of mineralen die worden benut met commerciële prestaties: Thanardita (NA₂SW₄), Mirabilita (Na₂SW₄· 10h₂O) en de Glaubarita (NA₂SW₄·Geval₄)).

In Spanje worden de afzettingen van Thenardita en Mirabilita benut door ondergrondse mijnbouw van galerijen en pilaren. Ondertussen wordt de Glauberita in de open lucht verkregen door grote vlotten die op de minerale tank worden geplaatst.

Het terrein wordt bereid met lage intensiteitsstralen om een ​​porositeit te produceren waardoor natriumsulfaat uitloging mogelijk is. De productiefase treedt op met sprinklerirrigatie met zoet water uit de Glauberita, wiens uitloging zich op een dalende manier voortplant.

De natriumsulfaatpekel wordt verzameld, waarbij het calciumsulfaatresidu wordt gevuld.

Chemische productie

Natriumsulfaat wordt verkregen tijdens de productie van zoutzuur door twee processen: het Mannheim -proces en het hardgrenave -proces.

Mannheim -proces

Het wordt gedaan in grote stalen ovens en met een 6 m stalen reactieplatform. De reactie treedt op tussen natriumchloride en zwavelzuur:

2 NaCl +H₂SW₄ => 2 HCl +NA₂SW₄

Hardreave -proces

Het gaat om de reactie van natriumchloride, zwaveloxide, zuurstof en water:

4 NaCl + 2 Dus₂  +  OF₂  + 2 H₂O => 4 HCl +NA₂SW₄

Anderen

Natriumsulfaat treedt op bij de neutralisatiereactie tussen natriumhydroxide en zwavelzuur:

2 NaOH +H₂SW₄ => NA₂SW₄  +  H₂OF

Natriumsulfaat is een bijproduct van de productie van talloze verbindingen. Het wordt geëxtraheerd uit het vloeibare afval dat wordt geloosd tijdens de productie van de viscose en het cellofaan. Ook bij de productie van natriumdichromaat, fenolen, boorzuur en lithiumcarbamaat.

Risico's

Natriumsulfaat wordt beschouwd als een verbinding met lage toxiciteit. Het kan echter enige schade veroorzaken aan de persoon die het ongepast gebruikt.

U kunt bijvoorbeeld oogirritatie, roodheid en pijn veroorzaken. In de huid kan het bij sommige mensen irritatie en allergie veroorzaken. De inname kan irritatie van het spijsverteringskanaal veroorzaken met misselijkheid, braken en diarree. En ten slotte, de inademing ervan veroorzaakt irritatie in de luchtwegen.

Referenties

1. Shiver & Atkins. (2008). Anorganische scheikunde. (Vierde druk). MC Graw Hill.
2. Wikipedia. (2019). Sodium sulfaat. Opgehaald uit: in.Wikipedia.borg
3. Nationaal centrum voor biotechnologie -informatie. (2019). Sodium sulfaat. PubChem -database. CID = 24436. Hersteld van: pubchem.NCBI.NLM.NIH.Gov
4. B. N. Mehrotra. (1978). De kristalstructuur van NA₂SW₄III. Hersteld van: rruff-2.geo-.Arizona.Edu
5. Glauberita-Thenardita (natriumsulfaat). [PDF]. Hersteld van: igme.is