Formula Natrium Sulfat, Hartanah, Struktur, Aplikasi



The natrium sulfat (garam disodium asid sulfurik, disodium tetraoxidosulfate, sulfat soda, garam Glauber, laterardite, mirabilit) adalah sebatian organik dengan formula Na2SO4 dan hidratnya yang berkaitan. Semua bentuk adalah pepejal putih yang sangat larut dalam air.

Ia dianggap sebagai salah satu produk kimia utama yang dipasarkan. Pengeluaran di seluruh dunia (hampir secara eksklusif dalam bentuk decahydrate) berjumlah kira-kira 6 juta tan setahun.

Thenardite adalah mineral natrium sulfat anhydrous yang dihasilkan dalam persekitaran evaporit kering, dalam gua-gua kering, dalam operasi perlombongan lama sebagai pengekstrakan, dan sebagai deposit di sekeliling fumaroles.

Ini pertama kali diterangkan pada tahun 1825 di Salinas Espartinas (Ciempozuelos, Madrid, Sepanyol) dan dinamakan laterardita sebagai penghormatan kepada ahli kimia Perancis Louis Jacques Thénard (1777-1826).

Dutch / German ahli kimia dan ahli obat Rudolf Johann Glauber (1604-1670) ditemui pada tahun 1625, dalam air mata air Austria, decahydrate natrium sulfat (kemudian dikenali sebagai garam Glauber itu). Menamainya mirabilis garam (garam ajaib), disebabkan oleh ciri-ciri perubatan.

Antara 1650 dan 1660, Glauber mula mengeluarkan natrium sulfat dari garam biasa (NaCl) dan asid sulfurik pekat. Proses ini dianggap sebagai permulaan industri kimia.

Kristalnya digunakan sebagai julap sehingga abad ke-20.

Pada abad kelapan belas, tindak balas garam Glauber dengan potash (kalium karbonat) mula digunakan dalam pengeluaran perindustrian abu soda (natrium karbonat).

Ia kini digunakan terutamanya untuk pembuatan detergen dan dalam proses Kraft untuk pengeluaran pulpa kertas (kaedah yang dominan dalam pengeluaran kertas).

Deposit mineral natrium sulfat ditemui di Amerika Syarikat, Kanada, Sepanyol, Itali, Turki, Romania, Mexico, Botswana, China, Mesir, Mongolia dan Afrika Selatan.

Pengeluar utama ialah China (wilayah Jiangsu dan Sichuan), diikuti oleh Sepanyol, di mana deposit glauberite terbesar di dunia terletak (di Cerezo de Río Tirón, Burgos).

Jumlah pengeluaran natrium sulfat semulajadi dunia dianggarkan kira-kira 8 juta tan, dan yang diperolehi sebagai hasil sampingan proses industri lain antara 2 dan 4 Mt.

Di Sepanyol, menurut maklumat di dalam Inventori Sulfat Sumber Negara dan data dikemaskini, stok mineral natrium sulfat dalam perintah itu 730 Mt disenaraikan sebagai "rizab" dianggarkan, dan 300 Mt diklasifikasikan sebagai "sumber-sumber lain".

Di Kesatuan Eropah, Sepanyol kini satu-satunya negara dengan bijih natrium sulfat (terutamanya daripada Thenardite, Glauberite dan Mirabilite).

Pada masa ini terdapat penurunan umum dalam permintaan untuk natrium sulfat dalam sektor tekstil.

Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, sektor lain seperti detergen telah mengalami beberapa pertumbuhan, di kawasan tertentu, disebabkan oleh harga rendah mereka sebagai bahan mentah. 

Pasar berkembang utama untuk detergen natrium sulfat didapati di Asia, Amerika Tengah dan Amerika Selatan.

Formula


Struktur 2D

Struktur 3D

Ciri-ciri

Sifat fizikal dan kimia

Natrium sulfat kepunyaan kumpulan reaktif natrium dan juga kepunyaan kumpulan sulfat, hidrogensulfat dan disulphite.

Kemudahbakaran

Ia adalah bahan tidak mudah terbakar. Tidak ada risiko letupan serbuknya.

Reaktiviti

Natrium sulfat sangat larut dalam air dan hygroscopic. Ia sangat stabil, tidak reaktif terhadap kebanyakan agen pengoksidaan atau pengurangan pada suhu normal. Pada suhu tinggi, ia boleh ditukar kepada natrium sulfida oleh pengurangan carbothermal.

Bahan bukan reaktif kimia dianggap tidak reaktif di bawah keadaan persekitaran biasa (walaupun mereka mungkin bertindak balas dalam keadaan yang agak melampau atau dalam pemangkinan). Mereka tahan terhadap pengoksidaan dan pengurangan (kecuali dalam keadaan yang melampau).

Reaksi kimia berbahaya

Apabila aluminium cair bersama natrium atau kalium sulfat, letupan ganas berlaku.

Ketoksikan 

Bahan bukan reaktif kimia dianggap tidak toksik (walaupun bahan-bahan gas dari kumpulan ini boleh bertindak sebagai asphyxiants).

Walaupun natrium sulfat umumnya dianggap tidak toksik, ia mesti ditangani dengan berhati-hati. Serbuk boleh menyebabkan asma atau kerengsaan mata sementara. Risiko ini boleh dielakkan dengan memakai perlindungan mata dan topeng kertas. 

Kegunaan

Aplikasi utamanya adalah dalam pembuatan:

  • serbuk detergen.
  • pulpa kertas.
  • tekstil.
  • kaca.
  • sintesis enzim (pembuatan wain).
  • makanan manusia dan haiwan.
  • produk farmasi.
  • kimia asas secara umum.
  • proses keluli.
  • Serbuk detergen

Natrium sulfat adalah bahan yang sangat murah. Penggunaannya yang terbesar adalah sebagai pengisi bahan pencuci serbuk rumah tangga, memakan lebih kurang. 50% pengeluaran dunia. Detergen kompak atau cecair baru tidak termasuk natrium sulfat, jadi penggunaan ini berkurangan.

Satu lagi penggunaan natrium sulfat yang semakin berkurangan, terutamanya di Amerika Syarikat. dan Kanada, terdapat dalam proses Kraft untuk menghasilkan pulpa kayu. Kemajuan dalam kecekapan terma proses, secara drastik mengurangkan keperluan untuk natrium sulfat.

Industri kaca menyediakan satu lagi aplikasi penting untuk natrium sulfat. Ia adalah aplikasi kedua terbesar di Eropah. Natrium sulfat digunakan untuk membantu menghilangkan gelembung udara kecil dari kaca cair.

Di Jepun, aplikasi natrium sulfat yang terbesar adalah dalam pembuatan tekstil. Natrium sulfat membantu pewarna menembusi sama rata ke dalam gentian dan tidak menghancurkan salur keluli tahan karat yang digunakan dalam pencelupan (tidak seperti natrium klorida, iaitu kaedah alternatif).

Natrium sulfat amat sesuai untuk menyimpan haba matahari yang berkualiti rendah (untuk pembebasan kemudian dalam aplikasi pemanasan) kerana kapasiti penyimpanan haba yang tinggi semasa perubahan fasa dari pepejal kepada cecair, yang diberikan pada suhu 32 ° C.

Untuk aplikasi penyejukan, campuran garam biasa natrium klorida (NaCl) mengurangkan titik lebur hingga 18 ° C.

Di makmal, natrium sulfat anhydrous digunakan secara meluas sebagai agen pengeringan lengai, untuk menghilangkan bekas air dari larutan organik. Tindakannya adalah lebih lambat daripada magnesium sulfat, tetapi ia boleh digunakan dengan pelbagai bahan kerana ia secara kimianya tidak lengai.

Natrium sulfat decahydrate (Garam Glauber) telah digunakan sebagai julap. Ia berkesan untuk penghapusan ubat-ubatan tertentu seperti acetaminophen (acetaminophen) dari badan selepas berlebihan.

Aplikasi lain untuk natrium sulfat termasuk, penggunaannya sebagai tambahan dalam pembuatan penyegar udara permaidani, sebagai bahan tambahan dalam makanan ternakan, dan dalam pembuatan kanji. 

Kesan klinikal

Untuk aplikasi terapeutiknya, natrium sulfat tergolong dalam kategori saline dan julap katarak yang digunakan dalam rawatan sembelit.

Saline cathartics adalah garam yang mengekalkan cecair dalam usus oleh tindakan osmotik garam yang tidak diserap, menghasilkan peningkatan peristalsis secara tidak langsung.

Saline cathartics kurang diserap oleh saluran gastrointestinal, oleh itu, ketoksikan sistemik tidak mungkin melainkan jumlah yang besar telah ditelan. Walau bagaimanapun, pendedahan yang besar boleh menyebabkan perubahan dehidrasi dan elektrolit sekunder terhadap kesan osmotik dari sebatian.

Penyalahgunaan janggut kronik boleh berlaku pada pesakit dengan gangguan makan, sindrom Munchausen atau gangguan fatal. Secara umum, pesakit mengalami loya, muntah dan cirit-birit yang berkaitan dengan kekejangan abdomen. Kesan yang teruk mungkin termasuk dehidrasi, hipotensi, hypernatremia, dan keabnormalan elektrolit.

Keselamatan dan risiko

Pernyataan Bahaya Sistem yang Diharmonikan Secara Global untuk Klasifikasi dan Pelabelan Bahan Kimia (SGA).

The Global Harmonized System bagi Pengelasan dan Pelabelan Bahan Kimia (GHS) adalah sistem dipersetujui di peringkat antarabangsa, yang dicipta oleh Bangsa-Bangsa Bersatu direka untuk menggantikan pelbagai piawaian klasifikasi dan pelabelan yang digunakan di negara-negara yang berbeza dengan menggunakan kriteria yang konsisten di seluruh dunia (Pertubuhan Bangsa-Bangsa Syarikat, 2015).

kelas bahaya (dan bab yang sepadan daripada GHS) Piawaian klasifikasi dan pelabelan dan cadangan untuk natrium sulfat adalah seperti berikut (Chemicals Agensi Eropah, 2017; United Nations, 2015; PubChem, 2017):

Kelas bahaya GHS

H315: Menyebabkan kerengsaan kulit [Kawalan kakisan / kerengsaan Kulit - Kategori 2].

H317: Boleh menyebabkan tindak balas kulit alahan [Sensitisasi Amaran, Kulit - Kategori 1].

H319: Menyebabkan kerengsaan mata yang serius [Amaran Kerosakan mata / kerengsaan mata yang serius - Kategori 2A].

H412: Berbahaya kepada organisma akuatik dengan kesan buruk jangka panjang [Berbahaya kepada persekitaran akuatik, bahaya jangka panjang - Kategori 3].

(PubChem, 2017)

Kod majlis berhemat

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

Rujukan

  1. ChemIDplus (2017) Struktur 3D 7757-82-6 - Sodium sulfate anhydrous [imej]. Diperolehi daripada: chem.nlm.nih.gov.
  2. ChemIDplus (2017) Struktur 3D 7727-73-3 - Natrium sulfat [USP] [imej]. Diperolehi daripada: chem.nlm.nih.gov.
  3. Dyet, D. (2007) Thenardite Sodium sulfate berhampiran Sodaville Mineral County Nevada [image] Diperolehi daripada: en.wikipedia.org.
  4. European Chemicals Agency (ECHA), (2017). Ringkasan Klasifikasi dan Pelabelan. Klasifikasi harmonis - Lampiran VI Peraturan (EC) No 1272/2008 (Peraturan CLP). Natrium sulfat. 
  5. Grumetisho (2012) Mirabilita [image] Diperolehi daripada: es.wikipedia.org.
  6. Bank Data Zat Berbahaya (HSDB). TOXNET (2017). Natrium sulfat Bethesda, MD, EU: Perpustakaan Perubatan Negara. Diperolehi daripada: toxnet.nlm.nih.gov.
  7. Institut Geologi dan Perlombongan Sepanyol (IGME) (2016). GLAUBERITA-THENARDITA (SODIUM NULUL SULPHATE) 2014. Panorama perlombongan. Diperolehi daripada: igme.es.
  8. Institut Kebangsaan untuk Keselamatan di Tempat Kerja (INSHT). (2010). Rekod Kimia Keselamatan Antarabangsa. Natrium sulfat. Kementerian Pekerjaan dan Keselamatan. Madrid ES Diperolehi daripada: insht.es.
  9. Langbein Rise (2008) Kraft pulp berterusan mil [imej] Diperolehi daripada: wikimedia.org.
  10. Pertubuhan Bangsa-Bangsa Bersatu (2015). Sistem Harmonized di Dunia untuk Klasifikasi dan Pelabelan Produk Kimia (SGA) Keenam Edisi Semakan. New York, Amerika Syarikat: Penerbitan Pertubuhan Bangsa-Bangsa. Diperolehi daripada: unece.org.
  11. Pusat Kebangsaan Maklumat Bioteknologi. PubChem Compound Database (2016) natrium sulfat - Struktur PubChem [gambar] Bethesda, MD, EU: Perpustakaan Perubatan Negara. Diperolehi daripada: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  12. Pusat Kebangsaan Maklumat Bioteknologi. Pangkalan Data Kompaun PubChem (2016) natrium sulfat - Struktur Publik [gambar] Bethesda, MD, EU: Perpustakaan Negara Perubatan. 
  13. Pusat Kebangsaan Maklumat Bioteknologi. Pangkalan Data Kompaun PubChem. (2017). Sodium sulfate decahydrated. Bethesda, MD, EU: Perpustakaan Perubatan Negara. Diperolehi daripada: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  14. Pusat Kebangsaan Maklumat Bioteknologi. Pangkalan Data Kompaun PubChem. (2017). Natrium sulfat Bethesda, MD, EU: Perpustakaan Perubatan Negara. Diperolehi daripada: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  15. Walkerma (2005) Natrium sulfat [imej] Diperolehi daripada: wikimedia.org.
  16. Wikipedia (2017) Proses Kraft. Diperolehi daripada: wikipedia.org.
  17. Wikipedia (2017) Mirabilita. Diperolehi daripada: wikipedia.org.
  18. Wikipedia (2017) Mirabilite. Diperolehi daripada: wikipedia.org.
  19. Wikipedia (2017) Natrium sulfat. Diperolehi daripada: wikipedia.org.
  20. Wikipedia (2017) Solfato di natrium decaidrate. Diperolehi daripada: https://it.wikipedia.org.
  21. Wikipedia (2017) Natrium sulfat. Diperolehi daripada: wikipedia.org.
  22. Wikipedia (2017) Thenardita. Diperolehi daripada: wikipedia.org.
  23. Wikipedia (2017) Thenardite. Diperolehi daripada: .wikipedia.org.