Formula natrijevega sulfata, lastnosti, struktura, aplikacije



The natrijevega sulfata (dinatrijeva sol žveplove kisline, dinatrijev tetraoksidosulfat, natrijev sulfat, sol Glauber, onardit, mirabilit) je anorganska spojina s formulo Na2SO4 in s tem povezane hidrate. Vse oblike so bele trdne snovi, ki so zelo topne v vodi.

Šteje se, da je eden od glavnih kemičnih proizvodov, ki se tržijo. Njegova svetovna proizvodnja (skoraj izključno v obliki dekahidrata) znaša približno 6 milijonov ton na leto.

Onardit je brezvodni mineral natrijevega sulfata, ki se proizvaja v sušnih jamskih okoljih, v starih rudarskih delih kot cvetenje, in kot depozit okrog fumarolov..

Prvič je bil opisan leta 1825 v Salinas Espartinas (Ciempozuelos, Madrid, Španija) in se je imenoval thenardita v čast francoskega kemika Louisa Jacquesa Thénarda (1777-1826).

Nizozemski / nemški kemik in apoteka Johann Rudolf Glauber (1604-1670) je leta 1625 odkril v vodi avstrijskega izvira natrijev sulfat dekahidrat (pozneje znan kot Glauberjeva sol). Zaradi zdravilnih lastnosti je imenoval mirabilisovo sol (čudežno sol).

Med letoma 1650 in 1660 je Glauber začel proizvajati natrijev sulfat iz navadne soli (NaCl) in koncentrirane žveplove kisline. Ta proces velja za začetek kemične industrije.

Njeni kristali so bili uporabljeni kot odvajalo do 20. stoletja.

V osemnajstem stoletju se je začela uporabljati reakcija Glauberove soli s kalijevim karbonatom v industrijski proizvodnji natrijevega karbonata..

Trenutno se uporablja predvsem za proizvodnjo detergentov in v procesu Kraft za proizvodnjo papirne mase (prevladujoča metoda pri proizvodnji papirja).

Naloge mineralov natrijevega sulfata najdemo v ZDA, Kanadi, Španiji, Italiji, Turčiji, Romuniji, Mehiki, Bocvani, Kitajski, Egiptu, Mongoliji in Južni Afriki.

Glavni proizvajalci so Kitajska (provinca Jiangsu in Sichuan), sledi ji Španija, kjer se nahaja največje glauberitsko nahajališče na svetu (v Cerezo de Río Tirónu, Burgos)..

Celotna svetovna proizvodnja naravnega natrijevega sulfata je ocenjena na približno 8 milijonov ton, dobljena kot stranski proizvod drugih industrijskih procesov med 2 in 4 milijoni ton..

V Španiji je v skladu z informacijami, objavljenimi v Nacionalni evidenci virov natrijevega sulfata in drugih posodobljenih podatkih, ocenjene zaloge mineralov natrijevega sulfata v višini 730 milijonov ton, katalogiziranih kot "rezerve", in 300 milijonov ton bolj katalogiziranih kot "drugi viri"..

V Evropski uniji je Španija trenutno edina država z rudami natrijevega sulfata (večinoma oneardita, glauberita in mirabilita)..

Trenutno je povpraševanje po natrijevem sulfatu v tekstilnem sektorju splošno zmanjšano.

V zadnjih letih so se drugi sektorji, kot so detergenti, v nekaterih regijah zaradi nizke cene surovin nekoliko povečali. 

Glavni trgi za detergente natrijevega sulfata najdemo v Aziji, Srednji Ameriki in Južni Ameriki.

Formule


2D struktura

3D struktura

Funkcije

Fizikalne in kemijske lastnosti

Natrijev sulfat spada v reaktivno skupino natrijevih spojin in spada v skupino sulfatov, hidrogensulfatov in disulfitov.

Vnetljivost

Je negorljiva snov. Ni nevarnosti eksplozije prahu.

Reaktivnost

Natrijev sulfat je zelo topen v vodi in higroskopičen. Je zelo stabilen, saj ne reagira z večino oksidativnih ali redukcijskih sredstev pri normalnih temperaturah. Pri visokih temperaturah se lahko pretvori v natrijev sulfid s karbotermičnim zmanjšanjem.

Kemično nereaktivne snovi se v običajnih okoljskih pogojih štejejo za nereaktivne (čeprav se lahko odzovejo v razmeroma ekstremnih okoliščinah ali v katalizi). Odporni so na oksidacijo in redukcijo (razen v ekstremnih pogojih)..

Nevarne kemijske reakcije

Ko se aluminij tali skupaj z natrijevim ali kalijevim sulfatom, pride do nasilne eksplozije.

Strupenost 

Kemično nereaktivne snovi se štejejo za nestrupene (čeprav lahko plinaste snovi iz te skupine delujejo kot zadrževalniki)..

Čeprav natrijev sulfat na splošno velja za nestrupeno, je treba z njim ravnati previdno. Prašek lahko povzroči astmo ali začasno draženje oči. To tveganje se lahko izognete tako, da nosite zaščito za oči in papirno masko. 

Uporabe

Njegove glavne aplikacije so v proizvodnji:

  • detergent v prahu.
  • papirna kaša.
  • tekstil.
  • stekla.
  • sinteza encimov (pridelava vina).
  • prehrano ljudi in živali.
  • farmacevtskih izdelkov.
  • osnovna kemija na splošno.
  • jeklenih procesov.
  • Detergent v prahu

Natrijev sulfat je zelo poceni material. Njegova največja uporaba je polnilo v gospodinjskih praškastih detergentih, ki porabijo pribl. 50% svetovne proizvodnje. Novi kompaktni ali tekoči detergenti ne vsebujejo natrijevega sulfata, zato se ta uporaba zmanjšuje.

Druga uporaba natrijevega sulfata, ki se zmanjšuje, zlasti v ZDA. in Kanadi, je v procesu Kraft za proizvodnjo lesne celuloze. Napredek v toplotni učinkovitosti postopka je drastično zmanjšal potrebo po natrijevem sulfatu.

Industrija stekla je še ena pomembna uporaba natrijevega sulfata. Je druga največja v Evropi. Natrijev sulfat se uporablja za odstranjevanje majhnih zračnih mehurčkov iz staljenega stekla.

Na Japonskem je največja uporaba natrijevega sulfata v proizvodnji tekstila. Natrijev sulfat pomaga barvilom prodreti enakomerno v vlakna in ne korodira posod iz nerjavnega jekla, ki se uporablja pri barvanju (za razliko od natrijevega klorida, ki je alternativna metoda).

Natrijev sulfat je še posebej primeren za shranjevanje nizke kakovosti sončne toplote (za kasnejšo izpustitev v ogrevalne namene) zaradi visoke kapacitete shranjevanja toplote med fazno spremembo iz trdne v tekočino, ki je podana pri 32 ° C.

Za hlajenje je mešanica s navadno soljo natrijevega klorida (NaCl) znižala tališče na 18 ° C.

V laboratoriju se brezvodni natrijev sulfat pogosto uporablja kot inertno sušilno sredstvo za odstranjevanje sledi vode iz organskih raztopin. Njegovo delovanje je počasnejše od delovanja magnezijevega sulfata, lahko pa se uporablja z različnimi materiali, ker je kemično precej inerten..

Natrijev sulfat dekahidrat (Glauberova sol) se je v preteklosti uporabljal kot odvajalo. Učinkovit je za izločanje nekaterih zdravil, kot je acetaminofen (acetaminofen) iz telesa po prevelikem odmerjanju..

Druge uporabe natrijevega sulfata vključujejo njegovo uporabo kot dodatek pri proizvodnji aromatskih osvežilcev za preproge, kot dodatek v krmi za živino in pri proizvodnji škroba.. 

Klinični učinki

Za njegovo terapevtsko uporabo sodi natrijev sulfat v kategorijo solnih in katarzičnih laksativov, ki se uporabljajo pri zdravljenju zaprtja..

Solne katarzide so soli, ki zadržujejo tekočine v črevesju z osmotskim delovanjem neabsorbirane soli, kar posredno povečuje peristaltiko..

Slanice cartartics se slabo absorbira v prebavnem traktu, zato sistemska toksičnost ni verjetna, razen če se zaužijejo velike količine. Vendar pa lahko velika izpostavljenost povzroči dehidracijo in spremembe elektrolitov, ki so posledica osmotskih učinkov spojine.

Kronična zloraba odvajanja se lahko pojavi pri bolnikih z motnjami hranjenja, Munchausenovim sindromom ali dejavnimi motnjami. Na splošno se pri bolnikih pojavijo slabost, bruhanje in driska, ki so povezani z trebušnimi krči. Hudi učinki lahko vključujejo dehidracijo, hipotenzijo, hipernatermijo in motnje elektrolitov.

Varnost in tveganja

Izjave o nevarnosti globalno usklajenega sistema za razvrščanje in označevanje kemikalij (PSA).

Globalno usklajen sistem za razvrščanje in označevanje kemikalij (SGA) je mednarodno dogovorjen sistem, ki so ga oblikovali Združeni narodi in katerega namen je nadomestiti različne standarde klasifikacije in označevanja, ki se uporabljajo v različnih državah z uporabo doslednih globalnih meril (Združeni narodi). Združeno, 2015).

Razredi nevarnosti (in ustrezno poglavje GHS), standardi razvrščanja in označevanja ter priporočila za natrijev sulfat so naslednji (Evropska agencija za kemikalije, 2017, Združeni narodi, 2015, PubChem, 2017):

Razredi nevarnosti GHS

H315: Povzroča draženje kože [Opozorilo Jedkost za kožo / draženje kože - Kategorija 2].

H317: Lahko povzroči alergijsko kožno reakcijo [opozorilna preobčutljivost, koža - kategorija 1].

H319: Povzroča hudo draženje oči [Opozorilo Huda poškodba oči / draženje oči - Kategorija 2A].

H412: Škodljivo za vodne organizme z dolgotrajnimi škodljivimi učinki [Nevarno za vodno okolje, dolgotrajna nevarnost - Kategorija 3].

(PubChem, 2017)

Kodeksi bonitetnih svetov

P261, P264, P272, P273, P280, P302 + P352, P305 + P351 + P338, P321, P332 + P313, P333 + P313, P337 + P313, P362, P363 in P501.

Reference

  1. ChemIDplus (2017) 3D struktura 7757-82-6 - brezvodni natrijev sulfat [image]. Vzpostavljeno iz: chem.nlm.nih.gov.
  2. ChemIDplus (2017) 3D struktura 7727-73-3 - natrijev sulfat [USP] [slika]. Vzpostavljeno iz: chem.nlm.nih.gov.
  3. Dyet, D. (2007) Toneardite Natrijev sulfat v bližini Sodavle Mineral County Nevada [image] Vzpostavljeno iz: en.wikipedia.org.
  4. Evropska agencija za kemikalije (ECHA), (2017). Povzetek razvrstitve in označevanja. Usklajena razvrstitev - Priloga VI Uredbe (ES) št. 1272/2008 (uredba CLP). Natrijev sulfat. 
  5. Grumetisho (2012) Mirabilita [image] Vzpostavljeno iz: es.wikipedia.org.
  6. Podatkovne banke za nevarne snovi (HSDB). TOXNET (2017). Natrijev sulfat Bethesda, MD, EU: Nacionalna medicinska knjižnica. Vzpostavljeno iz: toxnet.nlm.nih.gov.
  7. Geološki in rudarski inštitut Španije (IGME) (2016). GLAUBERITA-THENARDITA (NARAVNI NATRIJEV SULFAT) 2014. Panorama rudarjenja. Vzpostavljeno iz: igme.es.
  8. Nacionalni inštitut za varnost pri delu (INSHT). (2010). Mednarodni varnostni kemijski zapisi. Natrijev sulfat. Ministrstvo za zaposlovanje in varnost. Madrid ES Vzpostavljeno iz: insht.es.
  9. Langbein Rise (2008) Continuous kraft pulp mil [image] Vzpostavljeno iz: wikimedia.org.
  10. Združeni narodi (2015). Globalno usklajen sistem za razvrščanje in označevanje kemičnih izdelkov (PSA) Šesta revidirana izdaja. New York, Združene države: publikacija Združenih narodov. Vzpostavljeno iz: unece.org.
  11. Nacionalni center za biotehnološke informacije. PubChem Compound Database (2016) natrijev sulfat - PubChem Structure [image] Bethesda, MD, EU: National Library of Medicine. Vzpostavljeno iz: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  12. Nacionalni center za biotehnološke informacije. PubChem Compound Database (2016) natrijev sulfat - PubChem Structure [image] Bethesda, MD, EU: National Library of Medicine. 
  13. Nacionalni center za biotehnološke informacije. PubChem Compound Database. (2017). Natrijev sulfat dekahidratiran. Bethesda, MD, EU: Nacionalna medicinska knjižnica. Vzpostavljeno iz: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  14. Nacionalni center za biotehnološke informacije. PubChem Compound Database. (2017). Natrijev sulfat Bethesda, MD, EU: Nacionalna medicinska knjižnica. Vzpostavljeno iz: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  15. Walkerma (2005) Natrijev sulfat [image] Vzpostavljeno iz: wikimedia.org.
  16. Wikipedija (2017) Kraft proces. Vzpostavljeno iz: wikipedia.org.
  17. Wikipedija (2017) Mirabilita. Vzpostavljeno iz: wikipedia.org.
  18. Wikipedija (2017) Mirabilite. Vzpostavljeno iz: wikipedia.org.
  19. Wikipedia (2017) Natrijev sulfat. Vzpostavljeno iz: wikipedia.org.
  20. Wikipedija (2017) Solfato di natrijev dekaidrat. Vzpostavljeno iz: https://it.wikipedia.org.
  21. Wikipedia (2017) Natrijev sulfat. Vzpostavljeno iz: wikipedia.org.
  22. Wikipedija (2017) Thenardita. Vzpostavljeno iz: wikipedia.org.
  23. Wikipedija (2017). Vzpostavljeno iz: .wikipedia.org.