خواص شیمیایی سولفات سدیم

سولفات سدیم چیست؟

سولفات سدیم (Na2SO4) نمک سدیم اسید سولفوریک است. سولفات بی آب یک جامد کریستالی سفید رنگ است که به عنوان ماده معدنی تناردیت نیز شناخته می شود، در حالی که دیکاهیدرات Na2SO4.10H2O به عنوان نمک گلوبر یا میرابیلیس شناخته می شود.

Na2SO4.7H2O با سرد شدن به میرابیلیت تبدیل می شود. Mirabilite شکل معدنی طبیعی دکاهیدرات است. حدود دو سوم تولید سولفات سدیم در جهان از میرابیلیت به دست می آید. همچنین از محصولات فرعی فرآیندهای شیمیایی مانند تولید اسید هیدروکلریک تولید می شود.

سولفات سدیم بی آب

Anhydrous در لغت به معنای “بدون آب” است. در شیمی، مواد بدون آب به عنوان بی آب برچسب گذاری می شوند. این اصطلاح اغلب در مورد مواد کریستالی پس از حذف آب کریستالیزاسیون به کار می رود.

نام و عملکرد ترکیبات نمکی با وجود یا عدم وجود آب در ساختار کریستالی آنها تغییر می کند. به عنوان مثال، سولفات سدیم، NaSO4، هنگامی که فاقد آب باشد، سولفات سدیم بی آب نامیده می شود و به عنوان ماده خشک کننده استفاده می شود. همان ترکیب در تکرار دیکاهیدرات آن “نمک گلوبر” نامیده می شود و برای ساخت شیشه استفاده می شود. یک مولکول بدون مولکول آب معمولاً رطوبت را از نمکی که با آن در تماس است جذب می کند و از این رو به عنوان یک عامل خشک کننده استفاده می شود.

خواص شیمیایی سولفات سدیم

• فرمول مولکولی Na2SO4
• وزن مولکولی 142.04 گرم بر مول (بی آب)، 322.20 گرم بر مول (دهیدرات)
• ظاهر جامد کریستالی سفید
•  بی بو
• نقطه جوش 1429 oC (بی آب)
• نقطه اشتعال 800 oC
• نقطه ذوب 884 oC (بی آب)، 32.4 0C (دهیدرات)
• چگالی 2.664 گرم در میلی لیتر (بی آب)، 1.464 گرم در میلی لیتر (دهیدرات)
• ضریب شکست 1.468 (بی آب)، 1.394 (دهیدرات)
• حلالیت محلول در آب، گلیسرول و
• یدید هیدروژن و نامحلول در
• اتانول

آماده سازی سولفات سدیم

در سال 1625، یوهان رودولف گلابر سولفات سدیم را از آب چشمه اتریش کشف کرد، بنابراین شکل هیدرات آن به نمک گلوبر معروف است. وی به دلیل خواص دارویی آن را sal mirabilis (نمک معجزه آسا) نامید.

یک سوم سولفات سدیم جهان به عنوان محصول جانبی سایر فرآیندها در صنایع شیمیایی تولید می شود. از واکنش کلرید سدیم و اسید سولفوریک تولید می شود.

2 NaCl + H2SO4 → 2 HCl + Na2SO4

این کریستال ها تا سال 1900 به عنوان یک ملین همه منظوره استفاده می شد. در واکنش با کربنات پتاسیم یا پتاس، نمک گلابر به عنوان ماده خام برای تولید صنعتی خاکستر سودا در قرن 18 مورد استفاده قرار گرفت. در قرن نوزدهم، تقاضا برای خاکستر سودا افزایش یافت، بنابراین فرآیند Leblanc در مقیاس بزرگ که سولفات سدیم مصنوعی تولید می کرد، به روش اصلی تولید خاکستر سودا تبدیل شد.

در سطوح غذایی، دفع عمدتاً از طریق ادرار است. سولفات ها در تمام سلول های بدن یافت می شوند و بیشترین غلظت آن در بافت های همبند، استخوان و غضروف است. سولفات ها در چندین مسیر متابولیک مهم، از جمله مسیرهای دخیل در فرآیندهای سم زدایی نقش دارند.

دو نوع سولفات سدیم طبیعی و فرعی وجود دارد که به عنوان مصنوعی نیز شناخته می شود.

سولفات سدیم طبیعی از نمک های طبیعی و رسوبات کریستالی موجود در کالیفرنیا و تگزاس تولید می شود.
همچنین به عنوان ترکیبی از دریاچه های شور، مانند دریاچه نمک بزرگ در یوتا یافت می شود. سولفات سدیم مصنوعی به عنوان محصول جانبی فرآیندهای مختلف تولید بازیافت می شود.
هر دو نوع سولفات سدیم چندین کاربرد مهم و مفید در محصولات مصرفی مختلف دارند. در بررسی 50 ماده شیمیایی آلی و معدنی اصلی ساخته شده در ایالات متحده، سولفات سدیم از نظر مقدار تولید در رتبه 47 قرار گرفت.

منابع مهم سولفات سدیم

سدیم ششمین عنصر فراوان در پوسته زمین است. ذخایر معدنی حاوی سولفات سدیم از نظر زمین شناسی جوان هستند، عمدتاً در عصر پس از یخبندان.
سولفات سدیم به طور گسترده یافت می شود و جزء مشترک آب دریا و بسیاری از دریاچه های شور یا قلیایی است.
ذخایر اقتصادی سولفات سدیم طبیعی در سراسر جهان 3.3 میلیارد تن برآورد شده است.
با تولید جهانی سولفات سدیم طبیعی به طور متوسط ​​حدود 2.6 میلیون تن در سال، منابع برای برآوردن تقاضای پیش بینی شده برای چندین قرن کافی است.
مقدار سولفات سدیم مصنوعی به طول عمر شرکت های تولیدی که سولفات فرعی را بازیافت می کنند، بستگی دارد.
فرورفتگی‌های سطحی یا دریاچه‌هایی که خروجی ندارند و از آب‌های چشمه‌ای که روی سنگ‌های آتشفشانی حاوی کانی‌های سولفیدی جریان دارند تغذیه می‌شوند، اغلب نمک‌های سولفیدی محلول تولید می‌کنند که در اثر تماس با هوا اکسید می‌شوند و سولفات تولید می‌کنند.

موارد استفاده از سولفات سدیم

1. سولفات سدیم برای خشک کردن مایعات آلی استفاده می شود.
2. به عنوان پرکننده در پودر شوینده های لباسشویی خانگی.
3. به عنوان یک ماده ریز کننده که حباب های کوچک هوا را از شیشه مذاب حذف می کند.
4. نمک گلوبر، دکاهیدرات، به عنوان ملین استفاده می شد که داروهای خاصی مانند استامینوفن را از بدن خارج می کند.
5. برای یخ زدایی پنجره ها، در خوشبوکننده های فرش، نشاسته تولید شده، به عنوان افزودنی به خوراک دام.
6. در ساخت مواد شوینده و در فرآیند کرافت خمیر کاغذ.

سوالات متداول خواص شیمیایی سولفات سدیم

وقتی سولفات سدیم با کلرید باریم واکنش می دهد چه اتفاقی می افتد؟

سولفات سدیم با کلرید باریم در یک واکنش جابجایی مضاعف واکنش می دهد و سولفات باریم و کلرید سدیم را تشکیل می دهد. معادله شیمیایی این واکنش به صورت زیر است:

BaCl2 + Na2SO4 → BaSO4 + 2NaCl

این واکنش به این دلیل رخ می دهد که سولفات سدیم یک سولفات یونی با پیوند الکترواستاتیکی است.

در دمای 0 درجه سانتیگراد، حلالیت سولفات سدیم بی آب در آب 47.6 گرم در لیتر است. هنگامی که تا 20 درجه سانتیگراد گرم می شود، حلالیت آن به شدت به 139 گرم در لیتر افزایش می یابد. در نهایت در دمای 100 درجه سانتیگراد، حلالیت سولفات سدیم در آب معادل 427 گرم در لیتر است.

چگونه می توان سولفات سدیم را تهیه کرد؟

سولفات سدیم را می توان از طریق فرآیند مانهایم تهیه کرد که با واکنش زیر بدست می آید:

H2SO4 + 2NaCl → Na2SO4 + 2HCl

همانطور که در زیر نشان داده شده است، می توان آن را از طریق فرآیند Hargreaves تهیه کرد:

4NaCl + 2H2O + 2SO2 + O2 → 2Na2SO4 + 4HCl

دو مورد از سولفات سدیم استفاده کنید
سولفات سدیم برای خشک کردن مایعات آلی استفاده می شود.
به عنوان پرکننده در پودر شوینده های لباسشویی خانگی.