Nātrija sulfāta formula, īpašības, struktūra, lietojumi



The nātrija sulfāts (sērskābes dinātrija sāls, dinātrija tetraoksidosulfāts, sodas sulfāts, Glauber sāls, tadarīts, mirabilīts) ir neorganisks savienojums ar formulu Na2SO4 un ar to saistītie hidrāti. Visas formas ir baltas cietas vielas, kas ļoti labi šķīst ūdenī.

Tas tiek uzskatīts par vienu no galvenajiem ķīmiskajiem produktiem, ko tirgo. Tās produkcija pasaulē (gandrīz tikai dekahidrāta veidā) ir aptuveni 6 miljoni tonnu gadā.

Thenardite ir bezūdens nātrija sulfāta minerāls, kas tiek ražots sausos iztvaikojumos vidē, sausās alas, vecās kalnrūpniecības darbībās kā izplūdums, un kā nogulsnes ap fumarolu..

Pirmo reizi tā tika aprakstīta 1825. gadā Salinas Espartinas (Ciempozuelos, Madride, Spānija) un tika nosaukta tadardita par godu franču ķīmiķim Louis Jacques Thénard (1777-1826).

Holandiešu / vācu ķīmiķis un aptiekārs Johans Rudolfs Glaubers (1604-1670) atklāja 1625. gadā Austrijas pavasara ūdenī, nātrija sulfāta dekahidrātu (vēlāk pazīstams kā Glaubera sāls). Viņš to sauca par mirabila sāli (brīnumainu sāli), pateicoties tā ārstnieciskajām īpašībām.

No 1650. līdz 1660. gadam Glaubers sāka ražot nātrija sulfātu no sāls (NaCl) un koncentrētas sērskābes. Šis process tiek uzskatīts par ķīmiskās rūpniecības sākumu.

Tās kristāli tika izmantoti kā caurejas līdz 20. gadsimtam.

Astoņpadsmitajā gadsimtā Glaubera sāls reakciju ar potašu (kālija karbonātu) sāka izmantot nātrija karbonāta (nātrija karbonāta) rūpnieciskajā ražošanā..

Pašlaik to galvenokārt izmanto mazgāšanas līdzekļu ražošanā un Kraft procesā papīra masas ražošanai (dominējošā metode papīra ražošanā)..

Nātrija sulfāta minerālu atradnes atrodamas ASV, Kanādā, Spānijā, Itālijā, Turcijā, Rumānijā, Meksikā, Botsvānā, Ķīnā, Ēģiptē, Mongolijā un Dienvidāfrikā.

Galvenie ražotāji ir Ķīna (Jiangsu un Sičuanas provinces), kam seko Spānija, kur atrodas pasaulē lielākais glauberīta noguldījums (Cerezo de Río Tirón, Burgos)..

Tiek lēsts, ka kopējā dabiskā nātrija sulfāta ražošana pasaulē ir aptuveni 8 miljoni tonnu, un to iegūst kā citu rūpniecisko procesu blakusproduktu no 2 līdz 4 Mt..

Spānijā, saskaņā ar Nacionālajā nātrija sulfāta resursu inventarizācijā publicēto informāciju un citiem atjauninātiem datiem, aplēstie nātrija sulfāta minerālvielu krājumi aptuveni 730 Mt, kas uzskaitīti kā "rezerves", un 300 Mt vairāk katalogēti kā "citi resursi"..

Eiropas Savienībā Spānija ir vienīgā valsts ar nātrija sulfāta rūdām (galvenokārt tadardīta, glauberīta un mirabilīta)..

Pašlaik ir vērojams vispārējs nātrija sulfāta pieprasījuma samazinājums tekstilrūpniecības nozarē.

Pēdējos gados citās nozarēs, piemēram, mazgāšanas līdzekļos, ir vērojams zināms pieaugums dažos reģionos, jo to cena ir zema kā izejmateriāls. 

Nātrija sulfāta mazgāšanas līdzekļu galvenie paplašinošie tirgi ir Āzijā, Centrālamerikā un Dienvidamerikā.

Formulas


2D struktūra

3D struktūra

Funkcijas

Fizikālās un ķīmiskās īpašības

Nātrija sulfāts pieder pie nātrija savienojumu reaktīvās grupas un pieder arī sulfātu, hidrogēnsulfātu un disulfītu grupai..

Uzliesmojamība

Tā ir nedegoša viela. Nav pulvera eksplozijas riska.

Reaktivitāte

Nātrija sulfāts ir ļoti labi šķīst ūdenī un higroskopisks. Tas ir ļoti stabils, nereaģējot uz vairumu oksidējošo vai reducējošo vielu normālā temperatūrā. Augstās temperatūrās to var pārveidot par nātrija sulfīdu, samazinot to.

Ķīmiski neaktīvās vielas tipiskos vides apstākļos uzskata par nereaģējošām (lai gan tās var reaģēt relatīvi ekstremālos apstākļos vai katalīzē). Tie ir izturīgi pret oksidāciju un samazināšanu (izņemot ekstremālos apstākļos).

Bīstamas ķīmiskās reakcijas

Kad alumīnijs tiek izkausēts kopā ar nātrija vai kālija sulfātu, notiek vardarbīga sprādziena rašanās.

Toksicitāte 

Ķīmiski neaktīvās vielas tiek uzskatītas par netoksiskām (lai gan šīs grupas gāzveida vielas var darboties kā asfiksijas).

Lai gan nātrija sulfātu parasti uzskata par netoksisku, to jārīkojas uzmanīgi. Pulveris var izraisīt astmu vai īslaicīgu acu kairinājumu. Šo risku var novērst, valkājot acu aizsargus un papīra masku. 

Lietojumi

Tās galvenie lietojumi ir:

  • mazgāšanas līdzekļa pulveris.
  • papīra masa.
  • tekstilizstrādājumi.
  • stikls.
  • fermentu sintēze (vīna ražošana).
  • cilvēku un dzīvnieku barība.
  • farmācijas produkti.
  • pamata ķīmija kopumā.
  • tērauda procesiem.
  • Mazgāšanas pulveris

Nātrija sulfāts ir ļoti lēts materiāls. Tās lielākais pielietojums ir pildviela sadzīves pulvera mazgāšanas līdzekļos, kas patērē apm. 50% no pasaules produkcijas. Jaunie kompaktie vai šķidrie mazgāšanas līdzekļi neietver nātrija sulfātu, tāpēc šis lietojums samazinās.

Vēl viens nātrija sulfāta lietojums, kas samazinās, jo īpaši ASV. un Kanāda, ir Kraft procesā koksnes celulozes ražošanai. Procesa termiskās efektivitātes uzlabojumi krasi samazināja nepieciešamību pēc nātrija sulfāta.

Stikla rūpniecība ir vēl viens svarīgs nātrija sulfāta pielietojums. Tas ir otrais lielākais lietojums Eiropā. Nātrija sulfātu lieto, lai palīdzētu iznīcināt nelielus gaisa burbuļus no izkausētā stikla.

Japānā lielākais nātrija sulfāta pielietojums ir tekstilizstrādājumu ražošanā. Nātrija sulfāts palīdz krāsvielām vienmērīgi iekļūt šķiedrās un nerūsina nerūsējošā tērauda tvertnes krāsošanai (atšķirībā no nātrija hlorīda, kas ir alternatīvā metode).

Nātrija sulfāts ir īpaši piemērots zemas kvalitātes saules siltuma uzglabāšanai (vēlākai izlaišanai apkures lietojumos), pateicoties tā augstajai siltuma ietilpībai fāzes maiņas laikā no cietas uz šķidrumu, kas norādīts 32 ° C temperatūrā..

Dzesēšanas vajadzībām maisījums ar nātrija hlorīda (NaCl) sāli samazina kušanas temperatūru līdz 18 ° C.

Laboratorijā bezūdens nātrija sulfāts tiek plaši izmantots kā inerts žāvēšanas līdzeklis, lai novērstu organisko šķīdumu ūdens pēdas. Tā darbība ir lēnāka nekā magnija sulfāta iedarbība, taču to var izmantot ar dažādiem materiāliem, jo ​​tā ir ķīmiski diezgan inerta.

Nātrija sulfāta dekahidrāts (Glaubera sāls) vēsturiski tika izmantots kā caurejas līdzeklis. Tas ir efektīvs noteiktu zāļu, piemēram, acetaminofēna (acetaminofēns) izvadīšanai no organisma pēc pārdozēšanas..

Citi nātrija sulfāta lietošanas veidi ir tās izmantošana kā piedeva paklāju gaisa atsvaidzinātāju ražošanā kā lopbarības piedeva un cietes ražošanā.. 

Klīniskā iedarbība

Terapeitiskā pielietojuma nolūkā nātrija sulfāts pieder pie sālsūdens un katartisko caureju, ko lieto aizcietējumu ārstēšanā, kategorijā..

Sāļās katartikas ir sāļi, kas saglabā šķidrumus zarnās, neizmantojamā sāls osmotiskās iedarbības rezultātā, radot netiešas peristaltikas palielināšanos..

Sāļuma katartiku uzsūcas kuņģa-zarnu trakts, tāpēc sistēmiska toksicitāte ir maz ticama, ja netiks uzņemti lieli daudzumi. Tomēr lielas ekspozīcijas var izraisīt dehidratāciju un elektrolītu izmaiņas, kas ir sekundāras pret savienojuma osmotisko iedarbību.

Hronisku caureju var izraisīt pacienti ar ēšanas traucējumiem, Munchausen sindromu vai faktiski traucējumi. Kopumā pacientiem rodas slikta dūša, vemšana un caureja, kas saistīta ar vēdera krampjiem. Smagas sekas var būt dehidratācija, hipotensija, hipernatēmija un elektrolītu novirzes.

Drošība un riski

Ķīmisko vielu klasifikācijas un marķēšanas globāli harmonizētās sistēmas bīstamības paziņojumi (SGA).

Ķīmisko vielu klasifikācijas un marķēšanas globālā harmonizētā sistēma (SGA) ir starptautiski atzīta sistēma, ko izveidojusi Apvienoto Nāciju Organizācija, lai aizstātu dažādus klasifikācijas un marķēšanas standartus, ko izmanto dažādās valstīs, izmantojot konsekventus vispārējus kritērijus (Apvienoto Nāciju Organizācija). United, 2015).

Bīstamības klases (un to atbilstošā GHS nodaļa), klasifikācijas un marķēšanas standarti un ieteikumi nātrija sulfātam ir šādi (Eiropas Ķimikāliju aģentūra, 2017, Apvienoto Nāciju Organizācija, 2015, PubChem, 2017):

GHS bīstamības klases

H315: Izraisa ādas kairinājumu [Brīdinājums Ādas korozija / kairinājums - 2. kategorija].

H317: Var izraisīt alerģisku ādas reakciju [Brīdinājums Sensibilizācija, Āda - 1. kategorija].

H319: Izraisa nopietnu acu kairinājumu [Brīdinājums Nopietni acu bojājumi / acu kairinājums - 2.A kategorija].

H412: Kaitīgs ūdens organismiem ar ilgstošām nelabvēlīgām sekām [Bīstams ūdens videi, ilgtermiņa apdraudējums - 3. kategorija].

(PubChem, 2017)

Konsultatīvās padomes kodi

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

Atsauces

  1. ChemIDplus (2017) 3D struktūra 7757-82-6 - bezūdens nātrija sulfāts [attēls]. Saturs iegūts no: chem.nlm.nih.gov.
  2. ChemIDplus (2017) 3D struktūra 7727-73-3 - Nātrija sulfāts [USP] [image]. Saturs iegūts no: chem.nlm.nih.gov.
  3. Dyet, D. (2007) Thenardite nātrija sulfāts pie Sodaville Mineral County Nevada [image] Saturs iegūts no: en.wikipedia.org.
  4. Eiropas Ķimikāliju aģentūra (ECHA), (2017). Klasifikācijas un marķējuma kopsavilkums. Saskaņota klasifikācija - Regulas (EK) Nr. 1272/2008 VI pielikums (CLP regula). Nātrija sulfāts. 
  5. Grumetisho (2012) Mirabilita [image] Saturs iegūts no: es.wikipedia.org.
  6. Bīstamo vielu datu banka (HSDB). TOXNET (2017). Nātrija sulfāts Bethesda, MD, ES: Nacionālā medicīnas bibliotēka. Saturs iegūts no: toxnet.nlm.nih.gov.
  7. Spānijas Ģeoloģijas un kalnrūpniecības institūts (IGME) (2016). GLAUBERITA-THENARDITA (NATURAL SODIUM SULPHATE) 2014. Ieguves panorāma. Saturs iegūts no: igme.es.
  8. Nacionālais darba drošības institūts (INSHT). (2010). Starptautiskie drošības ķīmiskie dati. Nātrija sulfāts. Nodarbinātības un drošības ministrija. Madride ES Saturs iegūts no: insht.es.
  9. Langbein Rise (2008) Nepārtraukta kraftmasa mil [image] Saturs iegūts no: wikimedia.org.
  10. Apvienoto Nāciju Organizācija (2015). Globālā harmonizētā ķīmisko produktu klasifikācijas un marķēšanas sistēma (SGA) Sestais pārskatītais izdevums. Ņujorka, Amerikas Savienotās Valstis: ANO publikācija. Saturs iegūts no: unece.org.
  11. Nacionālais biotehnoloģijas informācijas centrs. PubChem Compound Database (2016) nātrija sulfāts - PubChem struktūra [image] Bethesda, MD, ES: Nacionālā medicīnas bibliotēka. Saturs iegūts no: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  12. Nacionālais biotehnoloģijas informācijas centrs. PubChem Compound Database (2016) nātrija sulfāts - PubChem struktūra [image] Bethesda, MD, ES: Nacionālā medicīnas bibliotēka. 
  13. Nacionālais biotehnoloģijas informācijas centrs. PubChem Compound datu bāze. (2017). Dekahidrāts nātrija sulfāts. Bethesda, MD, ES: Nacionālā medicīnas bibliotēka. Saturs iegūts no: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  14. Nacionālais biotehnoloģijas informācijas centrs. PubChem Compound datu bāze. (2017). Nātrija sulfāts Bethesda, MD, ES: Nacionālā medicīnas bibliotēka. Saturs iegūts no: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  15. Walkerma (2005) Nātrija sulfāts [image] Saturs iegūts no: wikimedia.org.
  16. Wikipedia (2017) Kraft process. Saturs iegūts no: wikipedia.org.
  17. Vikipēdija (2017) Mirabilita. Saturs iegūts no: wikipedia.org.
  18. Wikipedia (2017) Mirabilīte. Saturs iegūts no: wikipedia.org.
  19. Wikipedia (2017) Nātrija sulfāts. Saturs iegūts no: wikipedia.org.
  20. Wikipedia (2017) Solfato di nátrium decaidrate. Saturs iegūts no: https://it.wikipedia.org.
  21. Wikipedia (2017) Nātrija sulfāts. Saturs iegūts no: wikipedia.org.
  22. Vikipēdija (2017) Thenardita. Saturs iegūts no: wikipedia.org.
  23. Vikipēdija (2017) Thenardite. Saturs iegūts no .wikipedia.org.