Struktur, Na2SO4) struktur, sifat, kegunaan, mendapatkan

Dia Natrium sulfat Ia adalah garam bukan organik yang formula kimianya adalah na₂SW₄. Ia terdiri daripada pepejal putih, hadir dalam tiga bentuk: anhydrous, heptohydrate (kewujudan sedikit) dan pembusukan (yang dikenali sebagai garam glaubert); Yang terakhir adalah bentuk natrium sulfat yang paling banyak.

Natrium Sulfat Decayroyed, NA₂SW₄· 10h₂Atau, ia ditemui pada tahun 1625 oleh Glaubert di dalam air musim bunga, yang melantiknya sebagai garam (garam ajaib) kerana sifat ubatnya.

Kaca jam dengan sampel natrium sulfat. Sumber: Walkerma melalui Wikipedia.

Natrium sulfat mempunyai banyak aplikasi dalam industri tekstil dan kertas, serta dalam pembuatan kaca. Kegunaannya dilanjutkan dengan aplikasi terma, termasuk bekalan haba alam sekitar dan penyejukan komputer riba.

Natrium sulfat adalah sebatian ketoksikan yang rendah dan tindakan yang berbahaya, mereka secara asasnya mekanikal dan bukan chemical. Atas sebab -sebab kristalografi garam ini, seperti rakan sejawatnya, k, k₂SW₄, membentangkan rangka kerja dan struktur polimorfik.

[TOC]

Struktur

Garam anhydrous

Ion natrium sulfat anhydrous. Sumber: Claudio Pistilli [CC BY-SA 4.0 (https: // creativeCommons.Org/lesen/by-sa/4.0)]

Formula NA₂SW₄ Menunjukkan sekali ion na dalam kristal garam⁺ Dan juga₄^2- Mereka berada dalam hubungan 1: 2; iaitu, untuk setiap dua kation na⁺ ada anion begitu₄^2- Berinteraksi dengan mereka dengan tarikan elektrostatik (imej unggul).

Sudah tentu, ini berlaku untuk NA₂SW₄ anhydrous, tanpa molekul air yang diselaraskan dengan natrium di dalam kristal.

Natrium sulfat

Walaupun menjadi penampilan yang mudah, penerangannya secara struktur adalah kompleks. Na₂SW₄ Ia membentangkan polimorfisme, mempunyai sehingga lima fasa kristal: i, ii, iii, iv dan v, yang suhu peralihan masing -masing 180, 200, 228, 235 dan 883 ºC,.

Walaupun tidak ada rujukan yang mengesahkannya, NA₂SW₄Saya mesti menjadi struktur kristal heksagon, lebih padat berbanding dengan ortorrombik NA₂SW₄Iii, di mana kristalnya na⁺ Bentuk tetrahedra (Nao₄) dan octahedros (Nao₆) koordinasi; iaitu, ia dapat dikelilingi oleh empat atau enam anion sehingga₄^2-.

Garam Repratratada

Sementara itu, struktur kristal monoklinik yang paling penting, NA₂SW₄· 10h₂Atau, lebih mudah. Di dalamnya ia praktikal molekul air yang berinteraksi atau menyelaras dengan NA⁺ Di octahedra na (h₂Sama ada)₆⁺, Dengan SO₄^2- hampir tidak menyumbang kestabilan yang mencukupi kepada kaca untuk wujud dalam fasa pepejal.

Ia boleh melayani anda: Revolusi Kimia Pertama

Walau bagaimanapun, titik leburnya (32.38 ºC) jauh lebih rendah daripada garam anhydrous (884 ºC) menunjukkan bagaimana molekul air dan jambatan hidrogen mereka melemahkan interaksi ionik, lebih kuat, dalam NA₂SW₄.

Sifat

Nama

-Natrium sulfat (IUPAC)

-Garam glauber (dehidrat)

-Sala Miraculous (Decayroper)

-Disodium sulfat.

Jisim molar

142.04 g/mol (anh¡dro)

322.20 g/mol (dechydrate)

Penampilan fizikal

Pepejal kristal hygroscopic putih

Bau

Lavatory

Rasa

Pahit dan garam

Ketumpatan

2,664 g/cm³ (anhydrous)

1,464 g/cm³ (Dahydrate)

Perhatikan bagaimana molekul air di dalam kristal menyebabkan mereka melebar dan, oleh itu, mengurangkan ketumpatannya.

Takat lebur

884 ºC (anhydrous)

32.38 ºC (dechydrate)

Takat didih

1.429 ºC (anhydrous)

Kelarutan air

4.76 g/100 ml (0 ºC)

13.9 g/100 ml (20 ºC)

42.7 g/100 ml (100 ºC)

Semua nilai kelarutan sesuai dengan garam anhydrous, yang agak larut dalam air dalam semua suhu.

Kelarutan meningkat secara tiba -tiba antara 0 ºC dan 38.34 ºC, memerhatikan bahawa dalam julat suhu kelarutan ini meningkat lebih daripada 10 kali. Walau bagaimanapun, dari kelarutan 32.38 ºC adalah bebas daripada suhu.

Ia berlaku pada suhu 32.8 ºC natrium sulfat yang rosak larut dalam air kristal sendiri. Oleh itu, keseimbangan antara garam decaydrate, garam anhydra dan larutan tepu natrium sulfat.

Selagi keadaan tiga fasa dikekalkan, suhu akan tetap malar, yang membolehkan suhu termometer dikalibrasi.

Sebaliknya, kelarutan untuk garam heptahydrate adalah:

19.5 g/100 ml (0 ºC)

44.0 g/100 ml (20 ºC)

Perhatikan bahawa pada 20 ° C garam heptahydrate tiga kali lebih larut daripada anhydrous.

Indeks refraktif

1,468 (anhydrous)

1,394 (dechydrate)

Kestabilan

Stabil di bawah syarat penyimpanan yang disyorkan. Tidak serasi dengan asid dan asas yang kuat, aluminium dan magnesium.

Penguraian

Apabila ia dipanaskan untuk penguraian, ia memancarkan asap sulfur oksida dan natrium oksida toksik.

Ph

Penyelesaian berair 5 % mempunyai pH 7.

Reaktiviti

Natrium sulfat berpisah dalam larutan akueus dalam 2 nA⁺ Dan juga₄^2-, yang membolehkan ion sulfat digabungkan dengan BA²⁺ Untuk mendakan barium sulfat. Ia praktikal membantu menggerakkan ion barium sampel air.

Boleh melayani anda: transaminasi

Natrium sulfat menjadi natrium sulfida dengan tindak balas pada suhu tinggi dengan arang batu:

Na₂SW₄   +   2 c => na₂S +2 co₂

Garam Glaubert, Naso₄.10h₂O Bereaksi dengan kalium karbonat untuk menghasilkan natrium karbonat.

Aplikasi

Industri Kertas

Natrium sulfat digunakan dalam pembuatan pulpa kertas. Ia digunakan dalam penjelasan kertas kraft, yang tidak mengandungi lignin atau mengemukakan kepada proses pemutihan, alasan yang memberikan rintangan yang besar. Di samping itu, ia digunakan dalam pembuatan kadbod.

Detergen

Ia digunakan sebagai bahan pengisian detergen sintetik untuk digunakan di rumah, menambah detergen untuk mengurangkan ketegangan permukaan.

Kaca

Ia digunakan dalam pembuatan kaca untuk mengurangkan atau menghapuskan kehadiran gelembung udara kecil di kaca cair. Di samping itu, menghapuskan pembentukan sanga semasa proses penapisan kaca cair.

Industri tekstil

Natrium sulfat digunakan sebagai mordan, kerana ia memudahkan interaksi pewarna dengan serat kain. Natrium sulfat detahydrated digunakan dalam ujian pewarna.

Di samping itu, natrium sulfat digunakan sebagai ejen percetakan pewarna pewarna dan tambahan; seperti pewarna langsung, pewarna belerang dan ejen lain yang memihak kepada pewarnaan kapas. Ia juga digunakan sebagai ejen yang menangguhkan pewarna langsung sutera.

Ubat

Decahrid Sodium Sulfate digunakan sebagai julap, kerana ia sedikit diserap dalam usus, dan oleh itu tetap dalam terang ini menyebabkan peningkatan dalam jumlah. Ini merangsang peningkatan dalam kontraksi peristaltik yang mendorong pengusiran kandungan usus.

Natrium sulfat adalah penawar untuk mengawal keracunan dengan garam barium dan memimpin. Garam Glaubert berkesan untuk penghapusan ubat -ubatan tertentu yang terlalu banyak ditelan; Sebagai contoh, paracetamol (acetoaminophen).

Di samping itu, ia digunakan untuk membekalkan elektrolit yang lemah dengan kehadiran dalam penyelesaian isoosmotik.

Ejen pengeringan

Natrium sulfat kerana ia adalah reagen lengai, digunakan untuk penyingkiran air dari penyelesaian kompaun organik.

Bahan mentah

Natrium sulfat digunakan sebagai bahan mentah untuk pengeluaran banyak bahan, termasuk: natrium sulfida, natrium karbonat dan ammonium sulfat.

Boleh melayani anda: kromatografi gas

Memperoleh

Natrium sulfat diperolehi oleh pengekstrakan perlombongan dan tindak balas kimia.

Pengekstrakan perlombongan

Terdapat tiga bijih atau mineral yang dieksploitasi dengan prestasi komersial: thyardita (na₂SW₄), Mirabilita (na₂SW₄· 10h₂O) dan glaubarita (na₂SW₄· Kes₄).

Di Sepanyol, deposit Thenardita dan Mirabilita dieksploitasi oleh perlombongan bawah tanah galeri dan tiang. Sementara itu, glauberita diperolehi di tempat terbuka, oleh rakit besar yang diletakkan di tangki mineral.

Kawasan ini disediakan dengan letupan intensiti yang rendah untuk menghasilkan keliangan yang membolehkan larutan natrium sulfat. Fasa pengeluaran berlaku dengan pengairan pemercik dengan air tawar dari glauberita, yang penyebarannya menyebarkan dengan cara menurun.

Air garam natrium sulfat dikumpulkan, sisa kalsium sulfat diisi.

Pengeluaran kimia

Natrium sulfat diperoleh semasa pengeluaran asid hidroklorik melalui dua proses: proses Mannheim dan proses Hardgrenave.

Proses Mannheim

Ia dilakukan dalam ketuhar keluli besar dan dengan platform reaksi keluli 6 m. Reaksi berlaku antara natrium klorida dan asid sulfurik:

2 NaCl +H₂SW₄ => 2 HCl +NA₂SW₄

Proses keras

Ia melibatkan tindak balas natrium klorida, sulfur oksida, oksigen dan air:

4 NaCl + 2 Jadi₂  +  Sama ada₂  + 2 jam₂O => 4 HCl +NA₂SW₄

Yang lain

Natrium sulfat berlaku dalam tindak balas peneutralan antara natrium hidroksida dan asid sulfurik:

2 NaOH +H₂SW₄ => Na₂SW₄  +  H₂Sama ada

Natrium sulfat adalah hasil sampingan pengeluaran banyak sebatian. Ia diekstrak dari sisa cecair yang dilepaskan semasa pengeluaran viscose dan selofan. Juga dalam pengeluaran natrium dikromat, fenol, asid borik dan litium karbamat.

Risiko

Natrium sulfat dianggap sebagai sebatian ketoksikan yang rendah. Walau bagaimanapun, ia boleh menghasilkan kerosakan kepada orang yang menggunakannya tidak sesuai.

Contohnya, anda boleh menyebabkan kerengsaan mata, kemerahan dan kesakitan. Di kulit ia boleh menyebabkan kerengsaan dan alahan pada sesetengah orang. Pengambilannya boleh menyebabkan kerengsaan saluran pencernaan dengan mual, muntah dan cirit -birit. Dan akhirnya, penyedutannya menghasilkan kerengsaan di saluran pernafasan.

Rujukan

1. Shiver & Atkins. (2008). Kimia bukan organik. (Edisi Keempat). MC Graw Hill.
2. Wikipedia. (2019). Natrium sulfat. Diperoleh dari: dalam.Wikipedia.org
3. Pusat Kebangsaan Maklumat Bioteknologi. (2019). Natrium sulfat. Pangkalan data PUBCHEM. CID = 24436. Pulih dari: pubchem.NCBI.NLM.NIH.Gov
4. B. N. Mehrotra. (1978). Struktur kristal na₂SW₄Iii. Pulih dari: rruff-2.Geo.Arizona.Edu
5. Glauberita-Thenardita (Natrium sulfat). [Pdf]. Pulih dari: igme.adalah