SODIUM SULFATE (NA2SO4): ISTRAKTURA, MGA KATANGIAN, GINAGAMIT, PAGKUHA - CHEMISTRY - 2025

Ang sosa sulpate ay isang tulagay asin pagkakaroon ng chemical formula Na ₂ SO ₄ . Binubuo ito ng isang puting solid, na naroroon sa tatlong anyo: anhydrous, ang heptahydrate (bahagyang magagamit) at ang decahydrate (na kilala bilang asin ni Glaubert); ang huli ay ang pinaka-masaganang anyo ng sodium sulfate.

Ang sodium sulfate decahydrate, Na ₂ KAYA ₄ · 10H ₂ O, ay natuklasan noong 1625 ni Glaubert sa tubig ng tagsibol, na pinangalanan itong mirabilis salt (makahimalang asin) dahil sa mga nakapagpapagaling na katangian nito.

Panoorin ang baso na may isang sample ng sodium sulfate. Pinagmulan: Walkerma sa pamamagitan ng Wikipedia.

Ang sodium sulfate ay maraming mga aplikasyon sa industriya ng hinabi at papel, pati na rin sa pagmamanupaktura ng salamin. Ang mga gamit nito ay pinahaba sa mga thermal application, na kinabibilangan ng supply ng nakapaligid na init at paglamig ng mga laptop.

Ang sodium sulfate ay isang compound ng mababang toxicity at ang mga nakakapinsalang kilos nito ay pangunahing mekanikal at hindi kemikal. Para sa mga kadahilanang crystallographic, ang asin na ito, tulad ng potassium counterpart na ito, K ₂ SO ₄ , ay may sala-sala at polymorphic na istruktura.

Istraktura

Hindi maalat na asin

Mga anhid na sodium sulfate. Pinagmulan: Claudio Pistilli

Ang formula na ₂ SO _{4 ay} nagpapahiwatig nang sabay-sabay na ang Na ⁺ at KAYA ₄ ^2- ion ay nasa isang 1: 2 ratio sa mga kristal ng asin ; iyon ay, para sa bawat dalawang kasyon na Na ⁺ mayroong isang anion KAYA ₄ ^2- nakikipag-ugnay sa kanila sa pamamagitan ng electrostatic na pang-akit (itaas na imahe).

Siyempre, nalalapat ito sa anhydrous Na ₂ SO ₄ , na walang mga molekula ng tubig na nakaayos sa sodium sa loob ng mga kristal.

Sodium sulpate

Sa kabila ng pagiging isang simpleng simpleng asin, ang paglalarawan nito ay istraktura na kumplikado. Ang Na ₂ SO _{4 ay} nagtatanghal ng polymorphism, na may hanggang sa limang yugto ng mala-kristal: I, II, III, IV at V, na ang mga temperatura ng paglipat ay 180, 200, 228, 235 at 883 ºC, ayon sa pagkakabanggit.

Bagaman walang mga sanggunian na nagpapatunay nito, Na ₂ KAYA ₄ Dapat akong maging isa na may isang hexagonal crystalline na istraktura, mas malambing kumpara sa orthorhombic Na ₂ SO ₄ III, na kung saan ang mga kristal na Na ⁺ form tetrahedra (NaO ₄ ) at koordinasyon octahedra (NaO ₆ ); iyon ay, maaari itong mapapalibutan ng apat o anim na SO ₄ ^2- anion .

Natunaw na asin

Samantala, ang istraktura ng monoclinic crystalline ng pinakamahalagang hydrate nito, Na ₂ SO ₄ · 10H ₂ O, ay mas simple. Sa loob nito, praktikal na ang mga molekula ng tubig na nakikipag-ugnay o nakikipag-ugnay sa Na ⁺ sa Na (H ₂ O) ₆ ⁺ octahedra , kasama ang KAYA ₄ ^2- nagbibigay lamang ng sapat na katatagan sa kristal upang ito ay umiiral sa solidong yugto.

Gayunpaman, ang natutunaw na punto nito (32.38ºC) mas mababa kaysa sa anhydrous salt (884ºC) ay nagpapakita kung paano pinapahina ng mga molekula ng tubig at ang kanilang mga hydrogen bond na mas malakas ang mga pakikipag-ugnay sa ionic sa Na ₂ SO ₄ .

Ari-arian

Mga Pangalan

-Sodium sulfate (IUPAC)

-Glauber's salt (decahydrate)

-Maraculous salt (decahydrate)

-Disodium sulpate.

Mass ng Molar

142.04 g / mol (walang tubig)

322.20 g / mol (decahydrate)

Pisikal na hitsura

Ang puting hygroscopic crystalline solid

Amoy

Bata

Tikman

Mapait at maalat

Density

2,664 g / cm ³ (walang anhid)

1,464 g / cm ³ (decahydrate)

Pansinin kung paano ang mga molekula ng tubig sa loob ng mga kristal ay sanhi ng mga ito upang mapalawak at, samakatuwid, bawasan ang kanilang kapal.

Temperatura ng pagkatunaw

884 ºC (walang anhid)

32.38 ºC (decahydrate)

Punto ng pag-kulo

1,429 ºC (walang anhid)

Pagkakatunaw ng tubig

4.76 g / 100 ml (0 ºC)

13.9 g / 100 ml (20 ° C)

42.7 g / 100 ml (100 ° C)

Ang lahat ng mga halaga ng solubility ay tumutugma sa anhydrous salt, na medyo natutunaw sa tubig sa lahat ng temperatura.

Ang solubility ay tumataas nang bigla sa pagitan ng 0ºC at 38.34ºC, na obserbahan na sa temperatura na ito ang saklaw ng solubility ay nagdaragdag ng higit sa 10 beses. Gayunpaman, mula sa 32.38ºC ang solubility ay independiyenteng ng temperatura.

Ito ay nangyayari na sa isang temperatura ng 32.8 ºC, ang sodium sulfate decahydrate ay natunaw sa sarili nitong mala-kristal na tubig. Ang isang balanse ay sa gayon ay naabot sa pagitan ng decahydrate salt, ang anhydrous salt at ang saturated solution ng sodium sulfate.

Hangga't pinapanatili ang kondisyon ng three-phase, ang temperatura ay mananatiling pare-pareho, na nagpapahintulot sa temperatura ng mga thermometer na ma-calibrate.

Sa kabilang banda, ang mga solubility para sa heptahydrated salt ay:

19.5 g / 100 ml (0 ºC)

44.0 g / 100 ml (20 ° C)

Tandaan na sa 20 ° C ang heptahydrate salt ay tatlong beses na mas natutunaw kaysa sa anhydrous.

Refractive index

1,468 (walang anhid)

1.394 (decahydrate)

Katatagan

Matatag sa ilalim ng inirekumendang mga kondisyon ng imbakan. Hindi katugma sa mga malakas na acid at base, aluminyo at magnesiyo.

Agnas

Kapag pinainit upang mabulok ito ay naglalabas ng nakakalason na usok ng asupre oxide at sodium oxide.

pH

Ang isang 5% may tubig na solusyon ay may PH ng 7.

Reactivity

Ang sodium sulfate dissociates sa may tubig na solusyon sa 2 Na ⁺ at KAYA ₄ ^2- , na pinapayagan ang sulpate na ion na pagsamahin sa Ba ²⁺ upang mapupukaw ang habangum sulfate. Ito ay praktikal na nakakatulong sa pag-alis ng mga ion habangum mula sa mga sample ng tubig.

Ang sodium sulfate ay nai-convert sa sodium sulfide sa pamamagitan ng pag-react sa nakataas na temperatura na may karbon:

Na ₂ KAYA ₄ + 2 C => Na ₂ S + 2 CO ₂

Ang asin ni Glaubert, NaSO ₄ .10H ₂ O ay tumutugon sa potasa na carbonate upang makagawa ng sodium carbonate.

Aplikasyon

Industriya ng papel

Ginagamit ang sodium sulfate sa paggawa ng papel na pulp. Ginagamit ito sa paggawa ng papel ng Kraft, na hindi naglalaman ng lignin at hindi napapailalim sa proseso ng pagpapaputi, na nagbibigay ito ng mahusay na pagtutol. Bilang karagdagan, ginagamit ito sa paggawa ng karton.

Mga Nagpapasiya

Ginagamit ito bilang isang materyal ng tagapuno para sa mga sintetiko na pagkasira ng sambahayan, na idinagdag sa sabong panlaba upang mabawasan ang pag-igting sa ibabaw.

Mga Salamin

Ginagamit ito sa paggawa ng salamin upang mabawasan o maalis ang pagkakaroon ng maliit na mga bula ng hangin sa tinunaw na baso. Bilang karagdagan, tinatanggal nito ang pagbuo ng slag sa panahon ng proseso ng pagpipino ng tinunaw na baso.

Industriya ng Tela

Ang sodium sulfate ay ginagamit bilang isang mordant, dahil pinadali nito ang pakikipag-ugnayan ng mga tina sa mga hibla ng mga tela. Ang sodium sulfate decahydrate ay ginagamit sa pagsubok ng pangulay.

Bilang karagdagan, ang sodium sulfate ay ginagamit bilang isang natutunaw na pangulay at pangulay na pag-print ng pantulong na ahente; tulad ng mga direktang tina, mga asupre ng asupre, at iba pang mga ahente na nagtataguyod ng paglamlam ng koton. Ginagamit din ito bilang isang retarding agent para sa mga direktang pantalong tina.

Medisina

Ang sodium sulfate decahydrate ay ginagamit bilang isang laxative, dahil mahina itong hinihigop sa bituka, at samakatuwid ay nananatili sa lumen ng bituka na nagdudulot ng pagtaas ng dami. Pinasisigla nito ang pagtaas ng peristaltic contraction na nagpapalakas sa pagpapatalsik ng mga nilalaman ng bituka.

Ang sodium sulfate ay isang antidote upang makontrol ang barium at humantong pagkalason sa asin. Ang asin ni Glaubert ay epektibo sa pag-alis ng ilang mga labis na nakakainis na gamot; halimbawa, paracetamol (acetoaminophen).

Bilang karagdagan, ginagamit ito upang matustusan ang mga kulang na electrolyte na naroroon sa mga solusyon na isoosmotic.

Ahente ng pagpapatayo

Ang sodium sulfate, bilang isang hindi gumagalaw na reagent, ay ginagamit upang maalis ang tubig mula sa mga solusyon ng mga organikong compound.

Raw materyal

Ang sodium sulfate ay ginagamit bilang isang hilaw na materyal para sa paggawa ng maraming mga sangkap, kabilang ang: sodium sulfide, sodium carbonate, at ammonium sulfate.

Pagkuha

Ang sodium sulfate ay nakuha sa pamamagitan ng pagkuha ng pagmimina at sa pamamagitan ng mga reaksyon ng kemikal.

Pagkuha ng pagmimina

Mayroong tatlong ores o mineral na sinasamantala na may komersyal na ani: thenardite (Na ₂ SO ₄ ), mirabilite (Na ₂ SO ₄ · 10H ₂ O) at glaubarite (Na ₂ SO ₄ · CaSO ₄ ).

Sa Spain, ang mga deposito ng mustardite at mirabilite ay sinamantala ng underground mining ng mga galeriya at poste. Samantala, ang glauberite ay nakuha sa bukas, sa pamamagitan ng mga malalaking rakit na nakalagay sa mineral deposit.

Ang lupa ay handa na may mababang lakas ng pagsabog upang makabuo ng isang porosity na nagbibigay-daan sa pagtulo ng sodium sulfate. Ang yugto ng produksiyon ay nangyayari sa patubig ng tubig-tabang ng glauberite, ang leaching kung saan kumakalat pababa.

Ang sodium sulfate brine ay nakolekta, iniiwan ang residue ng calcium sulfate bilang pagpuno.

Produksyon ng kemikal

Ang sodium sulfate ay nakuha sa paggawa ng hydrochloric acid sa pamamagitan ng dalawang proseso: ang proseso ng Mannheim at ang proseso ng Hardgreaves.

Proseso ng Mannheim

Isinasagawa ito sa mga malalaking furnace ng bakal at may isang platform ng reaksyon ng bakal na 6 m. Ang reaksyon ay nangyayari sa pagitan ng sodium chloride at sulfuric acid:

2 NaCl + H ₂ KAYA ₄ => 2 HCl + Na ₂ KAYA ₄

Proseso ng Hardgreaves

Ito ay nagsasangkot ng reaksyon ng sodium chloride, asupre oxide, oxygen, at tubig:

4 NaCl + 2 KAYA ₂ + O ₂ + 2 H ₂ O => 4 HCl + Na ₂ KAYA ₄

Ang iba pa

Ang sodium sulfate ay ginawa sa reaksiyong neutralisasyon sa pagitan ng sodium hydroxide at sulfuric acid:

2 NaOH + H ₂ KAYA ₄ => Na ₂ KAYA ₄ + H ₂ O

Ang sodium sulfate ay isang by-product ng paggawa ng maraming mga compound. Ito ay nakuha mula sa likido na basura na pinalabas sa panahon ng paggawa ng viscose at cellophane. Gayundin sa paggawa ng sodium dichromate, phenols, boric acid at lithium carbamate.

Mga panganib

Ang sodium sulfate ay itinuturing na isang mababang toxicity compound. Gayunpaman, maaaring magdulot ito ng pinsala sa taong hindi wastong gumagamit nito.

Halimbawa, ang contact ay maaaring maging sanhi ng pangangati ng mata, pamumula at sakit. Sa balat maaari itong maging sanhi ng pangangati at allergy sa ilang mga tao. Ang ingestion nito ay maaaring maging sanhi ng pangangati ng digestive tract na may pagduduwal, pagsusuka at pagtatae. At sa wakas, ang paglanghap nito ay naglilikha ng pangangati sa respiratory tract.

Mga Sanggunian

1. Shiver & Atkins. (2008). Diorganikong kimika. (Ikaapat na edisyon). Mc Graw Hill.
2. Wikipedia. (2019). Sodium sulpate. Nabawi mula sa: en.wikipedia.org
3. National Center para sa Impormasyon sa Biotechnology. (2019). Sodium sulpate. PubChem Database. CID = 24436. Nabawi mula sa: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
4. BN Mehrotra. (1978). Ang kristal na istraktura ng Na ₂ KAYA ₄ III. Nabawi mula sa: rruff-2.geo.arizona.edu
5. Glauberite-Thenardite (sodium sulfate). . Nabawi mula sa: igme.es