Sodyum sülfat: Formül, Özellikleri, Yapısı, Uygulamaları

Sodyum sülfat (sülfürik asidin disodyum tuzu, disodyum tetraoksidosülfat, soda sülfat, Glauber tuzu, thenardite, mirabilit), Na2S04 formülü ve bununla ilişkili hidratlarla inorganik bileşiktir. Tüm formlar suda oldukça çözünür olan beyaz katılardır.

Pazarlanan ana kimyasal ürünlerden biri olarak kabul edilir. Dünya çapındaki üretimi (neredeyse yalnızca dekahidrat şeklinde), yıllık yaklaşık 6 milyon tona ulaşıyor.

Sonra, kurak buharlaşan ortamlarda, kuru mağaralarda, eski madencilik işlemlerinde, çiçeklenme olarak ve fumarollerin etrafındaki bir tortu olarak üretilen susuz sodyum sülfat mineralidir.

İlk olarak 1825 yılında Salinas Espartinas'ta (Ciempozuelos, Madrid, İspanya) tanımlanmıştır ve Fransız kimyager Louis Jacques Thénard (1777-1826) onuruna thenardita olarak adlandırılmıştır.

Hollandalı / Alman kimyacı ve eczacı Johann Rudolf Glauber (1604-1670), 1625 yılında bir Avusturya baharının suyunda bulunan sodyum sülfat dekahidrat (daha sonra Glauber tuzu olarak bilinir) keşfetti. Tıbbi özelliklerinden dolayı buna mirabilis tuzu (mucizevi tuz) adını verdi.

1650 ve 1660 arasında Glauber, yaygın tuzdan (NaCl) ve konsantre sülfürik asitten sodyum sülfat üretmeye başladı. Bu işlem kimya endüstrisinin başlangıcı olarak kabul edilir.

Kristalleri 20. yüzyıla kadar müshil olarak kullanılmıştır.

On sekizinci yüzyılda, Glauber tuzunun potasyum (potasyum karbonat) ile reaksiyonu, endüstriyel soda külü (sodyum karbonat) üretiminde kullanılmaya başlandı.

Günümüzde esas olarak deterjan üretimi için ve Kraft kağıt hamuru üretimi için kullanılmaktadır (kağıt üretiminde baskın yöntem).

Sodyum sülfat mineral yatakları Amerika Birleşik Devletleri, Kanada, İspanya, İtalya, Türkiye, Romanya, Meksika, Botsvana, Çin, Mısır, Moğolistan ve Güney Afrika'da bulunur.

Başlıca üreticiler Çin (Jiangsu ve Sichuan eyaletlerinde) ve ardından dünyanın en büyük glauberit yataklarının bulunduğu İspanya (Cerezo de Rio Tirón, Burgos).

Dünyadaki toplam doğal sodyum sülfat üretiminin 8 milyon ton civarında olduğu tahmin edilmektedir ve 2 ila 4 Mt arasında diğer endüstriyel işlemlerin bir yan ürünü olarak elde edilmektedir.

İspanya'da, Ulusal Sodyum Sülfat Kaynakları Envanteri'nde ve diğer güncellenmiş verilerde yayımlanan bilgilere göre, "rezerv" olarak kataloglanan 730 Mt ve tahmini olarak "diğer kaynaklar" olarak kataloglanan 300 Mt değerinde tahmini sodyum sülfat mineral stokları .

Avrupa Birliği'nde, İspanya şu anda sodyum sülfat cevherlerine sahip olan tek ülkedir (çoğunlukla Thenardite, Glauberite ve Mirabilite).

Tekstil sektöründe şu anda sodyum sülfat talebinde genel bir düşüş var.

Son yıllarda, deterjan gibi diğer sektörler, bazı bölgelerde, hammadde olarak düşük fiyatlarından dolayı bir miktar büyüme göstermiştir.

Sodyum sülfat deterjanları için genişleyen ana pazarlar Asya, Orta Amerika ve Güney Amerika'da bulunur.

formüller

2D yapı

3B yapı

özellikleri

Fiziksel ve kimyasal özellikler

Sodyum sülfat, reaktif sodyum bileşikleri grubuna ve ayrıca sülfatlar, hidrojensülfatlar ve disülfatlar grubuna aittir.

çabuk parlama

Yanıcı olmayan bir maddedir. Tozlarının patlama riski yoktur.

reaktivite

Sodyum sülfat suda çok çözünür ve higroskopiktir. Çok sabittir, normal sıcaklıklarda çoğu oksitleyici veya indirgeyici maddeye karşı reaktif değildir. Yüksek sıcaklıklarda karbotermal indirgeme ile sodyum sülfite dönüştürülebilir.

Kimyasal olarak reaktif olmayan maddeler, tipik çevresel koşullar altında reaktif olmayan olarak kabul edilir (nispeten uç şartlarda veya katalizde reaksiyona girebilmelerine rağmen). Oksidasyona ve azalmaya karşı dirençlidirler (aşırı koşullar hariç).

Tehlikeli kimyasal reaksiyonlar

Alüminyum sodyum veya potasyum sülfat ile birleştiğinde şiddetli bir patlama meydana gelir.

toksisite

Kimyasal olarak reaktif olmayan maddeler toksik değildir (bu gruptaki gaz halindeki maddeler asfiksiler olarak işlev görse de).

Sodyum sülfat genel olarak toksik olmadığı kabul edilmekle birlikte, dikkatli kullanılmalıdır. Toz astım veya geçici göz tahrişine neden olabilir. Bu risk, göz koruması ve bir kağıt maske kullanılarak önlenebilir.

uygulamaları

Başlıca uygulamaları aşağıdakilerin üretimindedir:

deterjan tozu
kağıt hamuru
tekstil.
cam.
enzimlerin sentezi (şarap yapımı).
insan ve hayvan yemi.
eczane ürünleri.
genel olarak temel kimya.
çelik işlem
Deterjan tozu

Sodyum sülfat çok ucuz bir malzemedir. En büyük kullanımı, evdeki toz deterjanlarda bir dolgu maddesi olarak tüketilmesidir. Dünya üretiminin% 50'si. Yeni kompakt veya sıvı deterjanlar sodyum sülfat içermez, bu nedenle bu kullanım azalmaktadır.

Özellikle ABD'de önemini azaltan bir başka sodyum sülfat kullanımı. ve Kanada, odun hamuru üretimi için Kraft işleminde. İşlemin ısıl verimindeki ilerlemeler, sodyum sülfat ihtiyacını büyük ölçüde azaltmıştır.

Cam endüstrisi, sodyum sülfat için başka bir önemli uygulama sağlar. Avrupa'nın en büyük ikinci uygulamasıdır. Sodyum sülfat, küçük hava kabarcıklarını erimiş camdan uzaklaştırmaya yardımcı olmak için kullanılır.

Japonya'da en büyük sodyum sülfat uygulaması tekstil üretimindedir. Sodyum sülfat, boyaların elyaflara düzgün bir şekilde nüfuz etmesine yardımcı olur ve boyamada kullanılan paslanmaz çelik kapları aşındırmaz (alternatif yöntem olan sodyum klorürün aksine).

Sodyum sülfat, 32 ° C'de verilen katıdan sıvıya faz değişimi sırasında yüksek ısı depolama kapasitesinden dolayı düşük kaliteli güneş ısısını (ısıtma uygulamalarında daha sonra serbest bırakmak için) depolamak için özellikle uygundur .

Soğutma uygulamaları için, sodyum klorür (NaCl) ortak tuzlu bir karışım erime noktasını 18 ° C'ye düşürür.

Laboratuvarda, susuz sodyum sülfat, inert bir kurutma maddesi olarak, sudaki organik çözeltilerden izleri çıkarmak için yaygın olarak kullanılır. Etkisi, magnezyum sülfattan daha yavaştır, ancak kimyasal olarak etkisiz olduğu için çeşitli malzemelerle kullanılabilir.

Sodyum sülfat dekahidrat (Glauber tuzu) tarihsel olarak müshil olarak kullanılmıştır. Asetaminofen (asetaminofen) gibi bazı ilaçların aşırı dozdan sonra vücuttan atılmasında etkilidir.

Sodyum sülfat için diğer uygulamalar arasında, halı spreyi imalatında bir katkı maddesi olarak, sığır yeminde bir katkı maddesi olarak ve nişasta üretiminde bir katkı maddesi olarak kullanımı bulunmaktadır.

Klinik etkileri

Terapötik uygulamaları için, sodyum sülfat kabızlık tedavisinde kullanılan salin ve katartik laksatifler kategorisine aittir.

Tuzlu kathartikler, emilmeyen tuzun ozmotik etkisi ile bağırsakta akışkanları tutan ve dolaylı olarak peristalsisde bir artış meydana getiren tuzlardır.

Tuzlu cathartics, gastrointestinal sistem tarafından zayıf bir şekilde emilir, bu nedenle, büyük miktarlarda alınmadığı sürece sistemik toksisite olası değildir. Bununla birlikte, büyük maruz kalmalar, bileşiğin ozmotik etkilerine bağlı olarak dehidrasyon ve elektrolit değişikliklerine neden olabilir.

Kronik müshil kullanımı, yeme bozukluğu olan, Munchausen sendromu veya basit bozukluğu olan hastalarda ortaya çıkabilir. Genel olarak, hastalar karın krampları ile ilişkili mide bulantısı, kusma ve ishal görülür. Şiddetli etkiler dehidrasyon, hipotansiyon, hipernatremi ve elektrolit anormalliklerini içerebilir.

Güvenlik ve riskler

Küresel Uyumlaştırılmış Sınıflandırma ve Kimyasal Ürünlerin Etiketlenmesi (SGA) Tehlike Açıklamaları.

Kimyasalların Sınıflandırılması ve Etiketlenmesi için Küresel Uyumlaştırılmış Sistem (SGA), Birleşmiş Milletler tarafından oluşturulan ve farklı ülkelerde kullanılan çeşitli sınıflandırma ve etiketleme standartlarının yerine getirilen tutarlı global kriterler (BM United, 2015).

Tehlike sınıfları (ve bunlara karşılık gelen GHS bölümü), sınıflandırma ve etiketleme standartları ve sodyum sülfatla ilgili öneriler aşağıdaki gibidir (Avrupa Kimyasallar Ajansı, 2017, Birleşmiş Milletler, 2015, PubChem, 2017):