Wikipédia

Nátrium-szulfát

szervetlen vegyület
Nátrium-szulfát

Nátrium-szulfát
Más nevek Glauber-só
Kémiai azonosítók
CAS-szám 7757-82-6,
7727-73-3 (dekahidrát)
PubChem 24436
RTECS szám WE1650000
ATC kód A06AD13, A12CA02
Gyógyszer szabadnév sodium sulfate
Gyógyszerkönyvi név Natrii sulfas anhydricus, Natrii sulfas decahydricus
Kémiai és fizikai tulajdonságok
Kémiai képlet Na2SO4
Moláris tömeg 142,04214 g/mol (vízmentes/anhidrát)
268,15 g/mol (heptahidrát)
322,20 g/mol (dekahidrát)
Megjelenés Higroszkópos, fehér por
Sűrűség 2,68 g/cm³ (anhidrát)
1,464 g/cm³ (dekahidrát)
Olvadáspont 884 °C (1157 K) (anhidrát)
32,4 °C (dekahidrát)
Forráspont 1429 °C (anhidrát)
Oldhatóság (vízben) 4,76 g/100 ml (0 °C)
42,7 g/100 ml (100 °C)
Oldhatóság etanolban oldhatatlan
Törésmutató (nD) 1,468 (anhidrát)
1,394 (dekahidrát)
Kristályszerkezet
Kristályszerkezet monoklin, rombos,hexagonális
Termokémia
Std. képződési
entalpia ΔfHo298		 −1385 kJ/mol
Hőkapacitás, C 127 J/(mol·K)
Veszélyek
MSDS ICSC 0952
EU osztályozás nincsenek veszélyességi szimbólumok[1]
Főbb veszélyek Irritatív
NFPA 704
0
1
0
 
R mondatok (nincs)[1]
S mondatok (nincs)[1]
Lobbanáspont nem gyúlékony
LD50 5989 mg/kg (egér, szájon át)[2]
Rokon vegyületek
Azonos kation A nátrium vegyületei
Azonos anion Szulfátok
Ha másként nem jelöljük, az adatok az anyag standardállapotára (100 kPa) és 25 °C-os hőmérsékletre vonatkoznak.

A nátrium-szulfát a nátrium kénsavval alkotott sója. Évente körülbelül 6 millió tonnát állítanak elő belőle, így ez az egyik legnagyobb mennyiségben felhasznált vegyület. Anhidrát formában fehér, kristályos port alkot (Na2SO4). Dekahidrát formáját (Na2SO4·10H2O) a 17. század óta Glauber-sóként ismerik.

A nátrium-szulfátot elsősorban tisztítószerek gyártására használják. A nátrium-szulfátot 2/3 részben mirabilitből, a nátrium-szulfát dekahidrátjának természetes ásványából állítják elő, a fennmaradó rész egyéb vegyipari termékek (például sósav) előállításának melléktermékeként keletkezik.

Története szerkesztés

A Glauber-só elnevezés Johann Rudolf Glauberre utal, aki a 17. században, egy magyar gyógyforrásból azonosította. Erős hashajtó tulajdonsága miatt a sal mirabilis, azaz a csodasó nevet adta neki. Hashajtóként egészen az 1900-as évek elejéig használták.[3] A 18. században a nátrium-karbonát előállításának alapanyaga volt.

Kémiai és fizikai tulajdonságai szerkesztés

A nátrium-szulfát kémiailag nagyon stabil vegyület. Szobahőmérsékleten szinte semmilyen oxidáló- vagy redukálószerrel sem reagál. Magas hőmérsékleten nátrium-szulfiddá alakul.[4] Vízben oldva semleges kémhatású (pH = 7) oldatot kapunk. A semlegesség leegyszerűsítve annak köszönhető, hogy erős bázisnak (nátrium-hidroxid) erős savval (kénsav) alkotott sója. Megegyező mennyiségek esetén a nátrium-szulfátot kénsavval reagáltatva nátrium-hidrogén-szulfátot, egy savas sót kapunk:[5][6]

Na2SO4(aq) + H2SO4(aq) → 2 NaHSO4(aq)

Az egyensúly nagyon kényes, több tényező, többek között a koncentráció, a hőmérséklet, és esetleges más savak is befolyásolhatják.

A nátrium-szulfát egy ionos szulfát, vagyis Na+ ionokból, és SO2−4 ionokból áll. Vizes oldatban bárium vagy ólom sóival reagálva vízben nem oldódó csapadékot képez:

Na2SO4(aq) + BaCl2(aq) → 2 NaCl(aq) + BaSO4(s)
 
A Na2SO4 különböző hőmérsékleteken való vízoldékonysága

A nátrium-szulfát vízoldékonysága igen érdekes karakterisztikájú.[7] Oldhatósága 0 °C és 32,4 °C között több mint tízszeresére növekszik, ahol eléri maximumát (49,7 g Na2SO4 / 100 g víz). Ebben a pontban a függvény csökkenni kezd, és az oldékonyság mértéke majdnem teljesen független lesz a hőmérséklettől. Nátrium-klorid jelenlétében oldhatósága jelentősen csökken. Ezen tulajdonságai miatt a nátrium-szulfát kitűnően használható passzív, napenergiával működő rendszerek esetén.

Előállítása szerkesztés

A világ nátrium-szulfát előállítása éves szinten 5,5 és 6 millió tonnára tehető, melynek nagy része a nátrium-szulfát dekahidrát változata. Ennek a mennyiségnek közel fele bányászatból származik, a többi része egyéb vegyipari folyamatok melléktermékeként keletkezik.[8][9][10][11]

Termelésének eloszlása szerkesztés

A világ nátrium-szulfát dekahidrát formában való termelésének kétharmadát természetes ásványából, a mirabilitből nyerik, amely elsősorban tómedrekben fordul elő (pl. Saskatchewanban, valamint a Kara-Bogaz-öböl partján). A Földön található nátrium-szulfát mennyiségét egymilliárd tonnára becsülik.[8][9] 1990-ben a fő nátrium-szulfát-termelő ország Mexikó és Spanyolország volt, egyenként 500 000 tonnával, ezt követte Oroszország, USA, és Kanada 350 000 tonnával.

Vegyipari előállítása szerkesztés

A világon felhasznált nátrium-szulfát körülbelül egyharmada vegyipari melléktermékként keletkezik, többek között a következő reakciókból:

2 NaCl + H2SO4 → 2 HCl + Na2SO4
4 NaCl + 2 SO2 + O2 + 2 H2O → 4 HCl + 2 Na2SO4
2 NaOH(aq) + H2SO4(aq) → Na2SO4(aq) + 2 H2O(l)

Felhasználása szerkesztés

Nagyipari felhasználása szerkesztés

  • a nátrium-szulfát nagyon olcsó anyag, ezért mosóporokhoz térfogatnövelőként adagolják[8]
  • a papírgyártás során nagy mennyiségben használják fel[8]
  • az üveggyártás során az olvadt üveghez adagolva meggátolja a levegőbuborékok keletkezését[8]
  • a nátrium-szulfát a textilgyártás alapvető adalékanyaga, mert elősegíti a textilszálak egyenletes festődését. Alternatívája a nátrium-klorid, melynek hátránya, hogy erősen korrodálja a gyártósor acél alkatrészeit.[8]

Hőtárolóként való alkalmazása szerkesztés

A kristályvizes nátrium-szulfát magas olvadáshője és alacsony olvadáspontja miatt (32 °C) napenergia tárolására rendkívül jól alkalmazható. Olvadáshője grammonként 343,088 joule, szemben a víz grammonkénti 4,184 J/K hőkapacitásával.


Egyéb felhasználása szerkesztés

Laboratóriumi körülmények között a nátrium-szulfát anhidrát változatát a víz szerves anyagokból való eltávolítására alkalmazzák.[12] Erre a célra homeopátiás szerként is kapható natrium sulfuricum néven. Hatékonyabb, de lassabb, mint a hasonló tulajdonságú magnézium-szulfát. Kizárólag 30 °C alatt használható, viszont kémiai inaktivitása miatt széles körben alkalmazható. A Glauber-sót, a nátrium-szulfát dekahidrátját régebben hashajtóként használták. Gyógyszertúladagolás esetén a vízben oldódó gyógyszereket sikeresen eltávolítja a szervezetből.[13][14] Jégtelenítésre, szőnyegtisztításra, a keményítőgyártás során, valamint állati eledelként és az elektromos eszközök integrált áramköreiben található arany visszanyerésére is felhasználják. Az élelmiszeriparban térfogatnövelőként, és stabilizálószerként, E514 néven alkalmazzák. Elsősorban rágógumikban, és színezékekben fordul elő. Napi maximális beviteli mennyisége nincs meghatározva. Mellékhatása (élelmiszerek esetén) nem ismert.

Biztonsági kockázatok szerkesztés

Bár a nátrium-szulfát nem káros vegyület,[15] nem árt az elővigyázatosság. A por időleges asztmát, valamint szem-irritációt okozhat. Papírmaszk, és védőszemüveg viselése ajánlott. Szállítását nem korlátozzák.[16]

Jegyzetek szerkesztés

  1. ↑ a b c A nátrium-szulfát vegyülethez tartozó bejegyzés az IFA GESTIS adatbázisából. A hozzáférés dátuma: 2011. január 15. (JavaScript szükséges) (angolul)
  2. ↑ Nátrium-szulfát (ChemIDplus)
  3. ↑ Szydlo, Zbigniew. Water which does not wet hands: The Alchemy of Michael Sendivogius. London-Warsaw: Polish Academy of Sciences (1994) 
  4. ↑ Handbook of Chemistry and Physics, 71st edition, Ann Arbor, Michigan: CRC Press (1990) 
  5. ↑ The Merck Index, 7th edition, Rahway, New Jersey, USA: Merck & Co. (1960) 
  6. ↑ Nechamkin, Howard. The Chemistry of the Elements. New York: McGraw-Hill (1968) 
  7. ↑ Linke, W.F., A. Seidell. Solubilities of Inorganic and Metal Organic Compounds, 4th edition, Van Nostrand (1965) 
  8. ↑ a b c d e f Suresh, Bala, Kazuteru Yokose. Nátrium-szulfát. Zurich: Chemical Economic Handbook SRI Consulting, pp. 771.1000A–771.1002J. o. (May 2006) 
  9. ↑ a b Statistical compendium Nátrium-szulfát. US Geological Survey, Minerals Information, 1997. (Hozzáférés: 2007. április 22.)
  10. ↑ The economics of sodium sulphate, Eighth edition, London: Roskill Information Services, 195 pages and appendices. o. (1999) 
  11. ↑ The sodium sulphate business. London: Chem Systems International (1984. Nov) 
  12. ↑ Vogel, Arthur I., B.V. Smith, N.M. Waldron. Vogel's Elementary Practical Organic Chemistry 1 Preparations, 3rd Edition, London: Longman Scientific & Technical (1980) 
  13. ↑ Cocchetto, D.M., G. Levy (1981). „Absorption of orally administered nátrium-szulfát in humans.”. J Pharm Sci 70 (3), p. 331–3. o. DOI:10.1002/jps.2600700330. (Hozzáférés: 2007. június 6.)  
  14. ↑ Prescott, L.F., J.A.J.H. Critchley (1979). „The Treatment of Acetaminophen Poisoning”. Annual Review of Pharmacology and Toxicology 23, pp. 87–101. o. DOI:10.1146/annurev.pa.23.040183.000511.  
  15. ↑ Nátrium-szulfát (WHO Food Additives Series 44). World Health Organization, 2000 (Hozzáférés: 2007. június 6.)
  16. ↑ MSDS Nátrium-szulfát Anhydrous. James T Baker, 2006. [2007. május 28-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2007. április 21.)

Források szerkesztés

Kapcsolódó szócikkek szerkesztés

A lap eredeti címe: „https://hu.wikipedia.org/w/index.php?title=Nátrium-szulfát&oldid=26639509”