無水硫酸鈉

無水硫酸鈉

無機化合物
硫酸鈉,無機化合物,十水合硫酸鈉又名芒硝,白色、無臭、有苦味的結晶或粉末,有吸濕性。外形為無色、透明、大的結晶或顆粒性小結晶。主要用于制水玻璃、玻璃、瓷釉、紙漿、緻冷混合劑、洗滌劑、幹燥劑、染料稀釋劑、分析化學試劑、醫藥品等。
  • 中文名:無水硫酸鈉
  • 外文名:
  • 所屬品牌:
  • 英文名:Sodium sulfate
  • 别稱:無水芒硝,無水硫酸鈉
  • 化學式:Na2SO4
  • 分子量:142.06
  • CAS登錄号:7757-82-6
  • EINECS登錄号:231-820-9
  • 熔 點:884℃
  • 沸 點:1404℃
  • 水溶性:溶于水
  • 密 度:2.68
  • 外 觀:無色透明晶體
  • RTECS号:WE1650000
  • PubChem号:24852268

制備方法

方法一(灘田法)

利用自然界不同季節溫度變化使原料液中的水分蒸發,将粗芒硝結晶出來。夏季将含有氯化鈉、硫酸鈉、硫酸鎂、氯化鎂等成分的鹹水灌入灘田,經日曬蒸發,冬季析出粗芒硝。此法是從天然資源中提出芒硝的主要方法,工藝簡單,能耗低,但作業條件差,産品中易混入泥砂等雜質。

方法二(機械冷凍法)

利用機械設備将原料液加熱蒸發後冷凍至-5~-10℃時析出芒硝。與灘田法比較,此法不受季節和自然條件的影響。産品質量好,但能耗高。

方法三(鹽湖綜合利用法)

主要用于含有多種組分的硫酸鹽-碳酸鹽型鹹水。在提取各種有用組分的同時,将粗芒硝分離出來。例如加工含碳酸鈉、硫酸鈉、氯化鈉、硼化物及鉀、溴、锂的鹽湖水,可先碳化鹽湖鹵水,使碳酸鈉轉化成碳酸氫鈉結晶出來;冷卻母液至5~15℃,使硼砂結晶出來;分離硼砂後的二次母液冷凍至0~5℃,析出芒硝。

其他方法

可由硫酸和氫氧化鈉反應制得。H2SO4+ 2NaOH→Na2SO4+ 2H2O。由天然産物萃取也可制得。

還可用碳酸氫鈉和硫酸反應制備:2NaHCO3+H2SO4→Na2SO4+2H2O+2CO2。

在實驗室可用氯化鈉固體和濃硫酸在加熱條件下制取硫酸鈉。2NaCl+H2SO4→2HCl↑+Na2SO4

或用氫氧化鈉與硫酸銅反應制備:2NaOH+CuSO4=====Na2SO4+Cu(OH)2↓

在家庭中可用碳酸鈉或碳酸氫鈉與硫酸銅反應制得:

2CuSO4+2Na2CO3+H2O=Cu2(OH)2CO3 ↓+ 2Na2SO4 +CO2↑

4NaHCO3+2CuSO4=Cu2(OH)2CO3↓+2Na2SO4+3CO2↑+H2O

可采用灘田法、機械冷凍法、鹽湖綜合法。灘田法和機械冷凍法适于加工以Na、Mg、Cl、SO42-為主要成分的海水型鹽水及其他各種芒硝礦。因低溫下硫酸鈉的溶解度急劇變小,根據水鹽體系相平衡關系可以從鹵水中分離出粗芒硝。

物理性質

外觀與性狀:單斜晶系,晶體短柱狀,集合體呈緻密塊狀或皮殼狀等,無色透明,有時帶淺黃或綠色,易溶于水。白色、無臭、有苦味的結晶或粉末, 有吸濕性。外形為無色、透明、大的結晶或顆粒性小結晶。

結構:單斜、斜方或六方晶系。

溶液:硫酸鈉溶液為無色溶液。

熔點: 884℃ (七水合物于24.4℃轉無水,十水合物為32.38℃,于100℃失10H2O)

沸點: 1404℃相對密度: 2.68g/cm3

熱力學函數(298.15K,100kPa):

标準摩爾生成熱ΔfHmθ(kJ·mol):-1387.1

标準摩爾生成吉布斯自由能ΔfGmθ(kJ·mol^-1):-1270.2

标準熵Smθ(J·mol^-1·K^-1): 149.6

溶解性: 不溶于乙醇,溶于水,溶于甘油。

其它性質:BaCl2+Na2SO4=BaSO4↓+2NaCl;硫酸鈉是含氧酸的強酸強堿鹽。

化學性質

穩定性:穩定,不溶于強酸、鋁、鎂,吸濕[3]。暴露于空氣中易吸濕成為含水硫酸鈉。241℃時轉變成六方型結晶。高純度、顆粒細的無水物稱為元明粉。極易溶于水。有涼感。味清涼而帶鹹。在潮濕空氣中易水化,轉變成粉末狀含水硫酸鈉覆蓋于表面。無水芒硝産于含硫酸鈉鹵水的鹽湖中,與芒硝、鈣芒硝、瀉利鹽、白鈉鎂礬、石膏、鹽鎂芒硝、石鹽、泡堿等共生;也可由芒硝脫水而成;火山噴氣孔周圍有少量産出。

毒性:無毒

毒理學數據:小鼠經口:LD50 5989mg/kg

生态學數據:對水是稍微危害的,若無政府許可,勿将材料排入周圍環境。

PH值:7,中性

主要用途

1、化學工業用作制造硫化鈉矽酸鈉水玻璃及其它化工産品。

2、造紙工業用于制造硫酸鹽紙漿時的蒸煮劑。

3、玻璃工業用以代替純堿做助溶劑。

4、紡織工業用于調配維尼綸紡絲凝固劑。

5、用于有色金屬冶金、皮革等方面。

6、用來制硫化鈉、紙漿、玻璃、水玻璃、瓷釉,也用作緩瀉劑和鋇鹽中毒的解毒劑等。是用食鹽與硫酸制造鹽酸時的副産品。化工上用于制造硫化鈉,矽酸鈉等。實驗室用于洗去鋇鹽。工業上用作制取NaOH和H₂SO₄的原料,也用于造紙,玻璃,印染,合成纖維,制革等。 在有機合成實驗室硫酸鈉是一種最為常用的後處理幹燥劑。

7、主要用作合成洗滌劑的填充料。造紙工業用于制造硫酸鹽紙漿時的蒸煮劑。玻璃工業用以代替純堿。化學工業用作制造硫化鈉、矽酸鈉和其他化工産品的原料。紡織工業用于調配維尼綸紡絲凝固浴。醫藥工業用作緩瀉劑。還用于有色冶金、皮革等方面。

8、使水化産物硫鋁酸鈣更快地生成,從而加快了水泥的水化硬化速度。硫酸鈉的摻量一般為水泥質量的0.5%~2%,能提高混凝土早期強度50%~100%,28天強度有時提高,有時降低,提高幅度約在10%左右,随水泥品種、養護條件及其摻量而異。還用作合成洗滌劑的填充料,也用于造紙工業、玻璃工業、化學工業、紡織工業及醫藥工業等。

9、用作分析試劑,如脫水劑、定氮時消化催化劑,原子吸收光譜分析中幹擾抑制劑。還用于醫藥工業。

10、用于化工、造紙和玻璃、染料、印染和醫藥工業,在合成纖維、制革、有色冶金、瓷釉等的制造中也有應用,還用于洗滌劑和肥皂中作添加劑。

11、無水硫酸鈉應用極為廣泛,可以用于制水玻璃、玻璃、瓷釉、紙漿、緻冷混合劑、洗滌劑、幹燥劑、染料稀釋劑、分析化學試劑、醫藥品

12.無水硫酸鈉别稱無水芒硝,乳白色勻稱細顆粒物或粉末狀。沒有味道,又鹹又苦。有吸水性。外觀為無色、透明、大晶體或小顆粒晶體。溶于水,溶于凡士林,不溶酒精。水溶液呈中性。在有機化學試驗室硫酸鈉是更為常見的後處理工藝防潮劑。上遊的原料有硫酸、堿燃燒等。注意事項

危險性概述

健康危害: 對眼睛和皮膚有刺激作用。低毒。

環境危害: 對環境有危害,對大氣可造成污染。

燃爆危險: 本品不燃,具刺激性。

其它: 該物質對環境有危害,應特别注意對大氣的污染。

風險術語

安全标識:S24/25

危險标識:R36/37/38

儲運特性

運輸注意事項: 起運時包裝要完整,裝載應穩妥。運輸過程中要确保容器不洩漏、不倒塌、不墜落、不損壞。嚴禁與酸類、食用化學品等混裝混運。運輸途中應防曝曬、雨淋,防高溫。車輛運輸完畢應進行徹底清掃。

操作處置與儲存

操作注意事項:密閉操作,加強通風。操作人員必須經過專門培訓,嚴格遵守操作規程。建議操作人員佩戴自吸過濾式防塵口罩,戴化學安全防護眼鏡,穿防毒物滲透工作服,戴橡膠手套。避免産生粉塵。避免與酸類接觸。搬運時輕裝輕卸,防止包裝破損。配備洩漏應急處理設備。倒空的容器可能殘留有害物。空氣中粉塵濃度超标時,必須佩戴自吸過濾式防塵口罩。緊急事态搶救或撤離時,應該佩戴防毒面罩。

儲存注意事項:儲存于陰涼、通風的庫房。遠離火種、熱源。應與酸類等分開存放,切忌混儲。儲區應備有合适的材料收容洩漏物。

急救措施

皮膚接觸: 脫去污染的衣着,用大量流動清水沖洗。

眼睛接觸: 提起眼睑,用流動清水或生理鹽水沖洗。就醫。

吸入: 脫離現場至空氣新鮮處。如呼吸困難,給輸氧。就醫。

食入: 飲足量溫水,漱口并催吐;或飲用牛奶或蛋清。就醫。

消防措施

危險特性: 未有特殊的燃燒爆炸特性。受高熱分解産生有毒的硫化物煙氣

有害燃燒産物: 硫化物。

滅火方法: 消防人員必須穿全身防火防毒服,在上風向滅火。滅火時盡可能将容器從火場移至空曠處。

應急處理

隔離洩漏污染區,限制出入。建議應急處理人員戴防塵面具(全面罩),穿防毒服。避免揚塵,小心掃起,置于袋中轉移至安全場所。若大量洩漏,用塑料布、帆布覆蓋。收集回收或運至廢物處理場所處置。如果洩漏,則在中和後,用安全掩埋法處置。

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