сульфат натрия какая связь
Сульфат натрия
Сульфат натрия | |
Общие | |
---|---|
Систематическое наименование | сульфат натрия, натрий сернокислый |
Химическая формула | Na2SO4 |
Физические свойства | |
Состояние (ст. усл.) | белые гигроскопичные кристаллы |
Отн. молек. масса | 142,04 а. е. м. |
Молярная масса | 142,04 г/моль |
Плотность | 2,68 г/см³ |
Термические свойства | |
Температура плавления | 884 °C |
Энтальпия образования (ст. усл.) | −1387,9 кДж/моль |
Химические свойства | |
Растворимость в воде | 19,2 (20 °C), 42,3 (100 °C) |
Классификация | |
Рег. номер CAS | 7757-82-6 |
Содержание
Свойства
Бесцветные кристаллы. Безводный Na2SO4 устойчив выше температуры 32,384 °C, ниже этой температуры в присутствии воды образуется кристаллогидрат Na2SO4·10H2O.
Нахождение в природе
В природе безводный сульфат натрия встречается в виде минерала тенардита. Кристаллогидрат Na2SO4·10H2O образует минерал мирабилит (глауберову соль). Встречаются также двойные соли сульфата натрия с другими сульфатами, например астраханит Na2SO4·MgSO4·4H2O, глауберит Na2SO4·CaSO4. Значительные количества сульфата натрия содержатся в рапе и донных отложениях солёных озёр хлорид-сульфатного типа и заливе Кара-Богаз-Гол. В них при понижении температуры идёт реакция:
В России крупнейшим производителем природного сульфата натрия является компания ОАО «Кучуксульфат» — 600 тыс. тонн в год.
Получение
Промышленный способ получения сульфата натрия — взаимодействие NaCl с H2SO4 в специальных «сульфатных» печах при 500—550 °C; одновременно получается соляная кислота.
В настоящее время такой способ практически не используется, так как имеются достаточно большие запасы природного сырья. Также сульфат натрия получается как отход (не имеющий запаха) в производстве хромпика.
Применение
В мире большое количество сульфата натрия использовались ранее при производстве синтетических моющих средств, однако во многих странах в последние годы произошёл переход на концентрированные (компактные) стиральные порошки, в которых сульфат либо не используется, либо используется в небольших количествах.
Второе по количеству применение сульфата натрия — стекольное производство. Также это вещество используют для получении сульфатной целлюлозы, в текстильной, кожевенной промышленности и в цветной металлургии.
В медицине и ветеринарии ранее широко использовался в качестве солевого слабительного средства, применяется также как компонент в средствах для промывания носа.
В небольших количествах сульфат натрия находит применение в химических лабораториях — в качестве обезвоживающего средства. Несмотря на то, что он обезвоживает органические растворители медленнее, чем сульфат магния, многие предпочитают именно это средство по двум причинам: дешево и легко отфильтровывать.
Зарегистрирован в качестве пищевой добавки E514.
Сульфат натрия (Na2SO4): строение, свойства, применение, производство
Содержание:
Декагидрат сульфата натрия, Na2ЮЗ410H2Или он был обнаружен в 1625 году Глобером в родниковой воде, который назвал его sal mirabilis (чудодейственная соль) из-за ее лечебных свойств.
Сульфат натрия находит широкое применение в текстильной и бумажной промышленности, а также в производстве стекла. Его использование распространяется на тепловые приложения, которые включают подачу тепла окружающей среды и охлаждение ноутбуков.
Состав
Безводная соль
Формула Na2ЮЗ4 сразу указывает на то, что в кристаллах соли ионы Na + Так что4 2- они находятся в соотношении 1: 2; то есть на каждые два катиона Na + есть анион SO4 2- взаимодействуя с ними посредством электростатического притяжения (верхнее изображение).
Конечно, это относится к Na2ЮЗ4 безводный, без молекул воды, скоординированных с натрием внутри кристаллов.
Несмотря на то, что соль является на вид простой, ее описание структурно сложное. Затем2ЮЗ4 Он представляет собой полиморфизм, содержащий до пяти кристаллических фаз: I, II, III, IV и V, температуры перехода которых составляют 180, 200, 228, 235 и 883 ºC соответственно.
Обезвоженная соль
Однако его температура плавления (32,38 ºC) намного ниже, чем у безводной соли (884 ºC), показывает, как молекулы воды и их водородные связи ослабляют более сильные ионные взаимодействия в Na2ЮЗ4.
Свойства
Имена
-Сульфат натрия (ИЮПАК)
-Глауберова соль (декагидрат)
-Чудесная соль (декагидрат)
Молярная масса
142,04 г / моль (безводный)
322,20 г / моль (декагидрат)
Внешность
Белое гигроскопичное кристаллическое твердое вещество
Запах
Вкус
Плотность
2664 г / см 3 (безводный)
1464 г / см 3 (декагидрат)
Обратите внимание, как молекулы воды внутри кристаллов заставляют их расширяться и, следовательно, уменьшать их плотность.
Температура плавления
32,38 ºC (декагидрат)
Точка кипения
Растворимость воды
4,76 г / 100 мл (0 ºC)
13,9 г / 100 мл (20 ° С)
42,7 г / 100 мл (100 ° C)
Все значения растворимости соответствуют безводной соли, которая хорошо растворяется в воде при всех температурах.
Растворимость резко возрастает между 0 ° C и 38,34 ° C, при этом в этом диапазоне температур растворимость увеличивается более чем в 10 раз. Однако начиная с 32,38ºC растворимость не зависит от температуры.
Бывает, что при температуре 32,8 ºC декагидрат сульфата натрия растворяется в собственной кристаллической воде. Таким образом достигается равновесие между декагидратной солью, безводной солью и насыщенным раствором сульфата натрия.
Пока поддерживается трехфазное состояние, температура остается постоянной, что позволяет калибровать температуру термометров.
С другой стороны, растворимость гептагидрированной соли:
19,5 г / 100 мл (0 ºC)
44,0 г / 100 мл (20 ° С)
Обратите внимание, что при 20 ° C гептагидратная соль в три раза более растворима, чем безводная.
Показатель преломления
Стабильность
Стабилен при соблюдении рекомендуемых условий хранения. Несовместим с сильными кислотами и основаниями, алюминием и магнием.
Разложение
При нагревании до разложения выделяет токсичный дым оксида серы и оксида натрия.
pH
5% водный раствор имеет pH 7.
Реактивность
Сульфат натрия превращается в сульфид натрия в результате реакции с углем при повышенных температурах:
Глауберова соль, NaSO4.10H2Или он реагирует с карбонатом калия с образованием карбоната натрия.
Приложения
Бумажная промышленность
Сульфат натрия используется при производстве бумажной массы. Используется при производстве крафт-бумаги, которая не содержит лигнин или подвергается процессу отбеливания, что придает ей большую стойкость. Кроме того, его используют при изготовлении картона.
Моющие средства
Он используется в качестве наполнителя для синтетических бытовых моющих средств, добавляется к моющему средству для снижения поверхностного натяжения.
Очки
Он используется в производстве стекла для уменьшения или устранения мелких пузырьков воздуха в расплавленном стекле. Кроме того, он исключает образование шлака в процессе рафинирования стекломассы.
Текстильная промышленность
Сульфат натрия используется как протрава, так как он облегчает взаимодействие красителей с волокнами тканей. Декагидрат сульфата натрия используется в тесте на окрашивание.
Кроме того, сульфат натрия используется в качестве разбавителя красителя и вспомогательного агента для печати на красителях; такие как прямые красители, серные красители и другие вещества, способствующие окрашиванию хлопка. Он также используется в качестве замедлителя прямого окрашивания шелка.
Лекарство
Декагидрат сульфата натрия используется как слабительное, так как он плохо всасывается в кишечнике и поэтому остается в просвете кишечника, вызывая увеличение объема. Это стимулирует усиление перистальтических сокращений, которые вызывают изгнание кишечного содержимого.
Кроме того, он используется для пополнения дефицита электролитов, присутствующих в изоосмотических растворах.
Осушитель
Сульфат натрия, являясь инертным реагентом, используется для удаления воды из растворов органических соединений.
Сырье
Сульфат натрия используется в качестве сырья для производства многих веществ, в том числе сульфида натрия, карбоната натрия и сульфата аммония.
Получение
Сульфат натрия получают добычей полезных ископаемых и химическими реакциями.
Горная добыча
Есть три руды или минерала, которые эксплуатируются с промышленным выходом: тенардит (Na2ЮЗ4), мирабилит (Na2ЮЗ410H2O) и глаубарит (Na2ЮЗ4·Случай4).
В Испании месторождения тенардита и мирабилита разрабатываются путем подземной разработки галерей и столбов. Между тем, глауберит добывается в открытом грунте с использованием больших плотов, устанавливаемых на месторождение полезных ископаемых.
Земля подготовлена с помощью взрывных работ малой интенсивности для получения пористости, которая позволяет выщелачивать сульфат натрия. Фаза производства происходит при орошении дождеванием пресной водой глауберита, выщелачивание которого распространяется вниз.
Солевой раствор сульфата натрия собирают, оставляя остаток сульфата кальция в качестве наполнителя.
Химическое производство
Сульфат натрия получают при производстве соляной кислоты двумя способами: процессом Мангейма и процессом Хардгривса.
Мангеймский процесс
Его проводят в больших сталеплавильных печах и на стальной реакционной платформе длиной 6 м. Реакция происходит между хлоридом натрия и серной кислотой:
Процесс Hardgreaves
Он включает реакцию хлорида натрия, оксида серы, кислорода и воды:
Другие
Сульфат натрия образуется в реакции нейтрализации гидроксида натрия и серной кислоты:
Сульфат натрия является побочным продуктом производства множества соединений. Его извлекают из жидких отходов, сбрасываемых при производстве вискозы и целлофана. Также в производстве дихромата натрия, фенолов, борной кислоты и карбамата лития.
Риски
Сульфат натрия считается соединением с низкой токсичностью. Однако это может причинить вред человеку, который использует его ненадлежащим образом.
Например, контакт может вызвать раздражение глаз, покраснение и боль. На коже у некоторых людей он может вызывать раздражение и аллергию. Проглатывание может вызвать раздражение пищеварительного тракта с тошнотой, рвотой и диареей. И, наконец, его вдыхание вызывает раздражение дыхательных путей.
Ссылки
Я не знаю Рика, это кажется ложным: значение и происхождение
Чем занимается архитектор? Функции и деятельность