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硫酸鈉
硫酸鈉(Na?SO?)是硫酸根與鈉離子化合生成的鹽,硫酸鈉溶于水且其水溶液呈中性,溶于甘油而不溶于乙醇。無機化合物,高純度、顆粒細的無水物稱為元明粉。元明粉,白色、無臭、有苦味的結(jié)晶或粉末, 有吸濕性。外形為無色、透明、大的結(jié)晶或顆粒性小結(jié)晶。硫酸鈉暴露于空氣中易吸水,生成十水合硫酸鈉,又名芒硝。主要用于制造水玻璃、玻璃、瓷釉、紙漿、致冷混合劑、洗滌劑、干燥劑、染料稀釋劑、分析化學試劑、醫(yī)藥品、飼料等。 在241℃時硫酸鈉會轉(zhuǎn)變成六方型結(jié)晶。在有機合成實驗室硫酸鈉是一種最為常用的后處理干燥劑。上游原料包括硫酸,燒堿等。
- 中文名:硫酸鈉
- 英文名:Sodium sulphate
- 別 稱:芒硝
- 化學式:Na2SO4
- 分子量:142.04
- CAS登錄號:7757-82-6
- EINECS登錄號: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
- 應 用:常用的后處理干燥劑
- 危險性描述:低毒
- RTECS號:WE1650000
- PubChem號:24852268
- MDL號:MFCD00003504
理化性質(zhì)
物理性質(zhì)
外觀與性狀:單斜晶系,晶體短柱狀,集合體呈致密塊狀或皮殼狀等,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(jié)晶或粉末, 有吸濕性。外形為無色、透明、大的結(jié)晶或顆粒性小結(jié)晶。硫酸鈉是含氧酸的強酸強堿鹽。
結(jié)構(gòu):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(zhuǎn)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(shù)(298.15K,100kPa):
標準摩爾生成熱ΔfHmθ(kJ·mol):-1387.1
標準摩爾生成吉布斯自由能ΔfGmθ(kJ·mol-1):-1270.2
標準熵Smθ(J·mol-1·K-1): 149.6
溶解性: 不溶于乙醇,溶于水,溶于甘油。
溶解度:
溫度
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0℃
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10℃
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20℃
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30℃
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40℃
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50℃
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60℃
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70℃
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80℃
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90℃
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100℃
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溶解度
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4.9
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9.1
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19.5
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40.8
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48.8
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46.2 |
45.3
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44.3 |
43.7
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42.7
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42.5
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結(jié)晶水:24℃以下:7H2O
32.4℃以下:10H2O 無水硫酸鈉或1H2O
化學性質(zhì)
復分解反應:BaCl2+Na2SO4=BaSO4↓+2NaCl;
穩(wěn)定性:穩(wěn)定,不溶于強酸、鋁、鎂,吸濕。暴露于空氣中易吸濕成為含水硫酸鈉。241℃時轉(zhuǎn)變成六方型結(jié)晶。高純度、顆粒細的無水物稱為元明粉。極易溶于水。有涼感。味清涼而帶咸。在潮濕空氣中易水化,轉(zhuǎn)變成粉末狀含水硫酸鈉覆蓋于表面。無水芒硝產(chǎn)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產(chǎn)出。
毒性:無毒
毒理學數(shù)據(jù):小鼠經(jīng)口:LD50 5989mg/kg
生態(tài)學數(shù)據(jù):對水是稍微危害的,若無政府許可,勿將材料排入周圍環(huán)境。
此外,Na2SO4還可以溶入水中做電解質(zhì)。
制備方法
1、灘田法
利用自然界不同季節(jié)溫度變化使原料液中的水分蒸發(fā),將粗芒硝結(jié)晶出來。夏季將含有氯化鈉、硫酸鈉、硫酸鎂、氯化鎂等成分的咸水灌入灘田,經(jīng)日曬蒸發(fā),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(yè)條件差,產(chǎn)品中易混入泥砂等雜質(zhì)。
2、機械冷凍法
利用機械設備將原料液加熱蒸發(fā)后冷凍至-5~-10℃時析出芒硝。與灘田法比較,此法不受季節(jié)和自然條件的影響。產(chǎn)品質(zhì)量好,但能耗高。
3、鹽湖綜合利用法
主要用于含有多種組分的硫酸鹽-碳酸鹽型咸水。在提取各種有用組分的同時,將粗芒硝分離出來。例如加工含碳酸鈉、硫酸鈉、氯化鈉、硼化物及鉀、溴、鋰的鹽湖水,可先碳化鹽湖鹵水,使碳酸鈉轉(zhuǎn)化成碳酸氫鈉結(jié)晶出來;冷卻母液至5~15℃,使硼砂結(jié)晶出來;分離硼砂后的二次母液冷凍至0~5℃,析出芒硝。
4、其他方法
可由硫酸和氫氧化鈉反應制得。H2SO4+ 2NaOH→Na2SO4+ 2H2O。由天然產(chǎn)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適于加工以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(jù)水鹽體系相平衡關系可以從鹵水中分離出粗芒硝。
主要用途
1、化學工業(yè)用作制造硫化鈉硅酸鈉水玻璃及其它化工產(chǎn)品。
2、造紙工業(yè)用于制造硫酸鹽紙漿時的蒸煮劑。
3、玻璃工業(yè)用以代替純堿做助溶劑。
4、紡織工業(yè)用于調(diào)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產(chǎn)品。化工上用于制造硫化鈉,硅酸鈉等。實驗室用于洗去鋇鹽。工業(yè)上用作制取NaOH和H?SO?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后處理干燥劑。
7、主要用作合成洗滌劑的填充料。造紙工業(yè)用于制造硫酸鹽紙漿時的蒸煮劑。玻璃工業(yè)用以代替純堿。化學工業(yè)用作制造硫化鈉、硅酸鈉和其他化工產(chǎn)品的原料。紡織工業(yè)用于調(diào)配維尼綸紡絲凝固浴。醫(yī)藥工業(yè)用作緩瀉劑。還用于有色冶金、皮革等方面。
8、使水化產(chǎn)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(zhì)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,隨水泥品種、養(yǎng)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(yè)、玻璃工業(yè)、化學工業(yè)、紡織工業(yè)及醫(yī)藥工業(yè)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干擾抑制劑。還用于醫(yī)藥工業(yè)。
10、用于化工、造紙和玻璃、染料、印染和醫(yī)藥工業(yè),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、在硫酸鹽鍍鋅中可用作緩沖劑以穩(wěn)定鍍液的ph值。
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(huán)境危害: 對環(huán)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(zhì)對環(huán)境有危害,應特別注意對大氣的污染。
風險術(shù)語
安全標識:S24/25
危險標識: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(wěn)妥。運輸過程中要確保容器不泄漏、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。
操作注意事項
密閉操作,加強通風。操作人員必須經(jīng)過專門培訓,嚴格遵守操作規(guī)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。避免產(chǎn)生粉塵。避免與酸類接觸。搬運時輕裝輕卸,防止包裝破損。配備泄漏應急處理設備。倒空的容器可能殘留有害物。空氣中粉塵濃度超標時,必須佩戴自吸過濾式防塵口罩。緊急事態(tài)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(qū)應備有合適的材料收容泄漏物。
急救措施
皮膚接觸: 脫去污染的衣著,用大量流動清水沖洗。
眼睛接觸: 提起眼瞼,用流動清水或生理鹽水沖洗。就醫(yī)。
吸入: 脫離現(xiàn)場至空氣新鮮處。如呼吸困難,給輸氧。就醫(yī)。
食入: 飲足量溫水,漱口并催吐;或飲用牛奶或蛋清。就醫(yī)。
消防措施
危險特性: 未有特殊的燃燒爆炸特性。受高熱分解產(chǎn)生有毒的硫化物煙氣。
有害燃燒產(chǎn)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。滅火時盡可能將容器從火場移至空曠處。
應急處理
隔離泄漏污染區(qū),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(zhuǎn)移至安全場所。若大量泄漏,用塑料布、帆布覆蓋。收集回收或運至廢物處理場所處置。如果泄漏,則在中和后,用安全掩埋法處置。
? NaAlO2 ? NaBH3(CN) ? NaBH4 ? NaBr ? NaBrO3
? NaCH3COO ? NaCN ? NaC6H5CO2 ? NaC6H4(OH)CO2 ? NaCl
? NaClO ? NaClO2 ? NaClO3 ? NaClO4 ? NaF
? NaH ? NaHCO3 ? NaHSO3 ? NaHSO4 ? NaI
? NaIO3 ? NaIO4 ? NaMnO4 ? NaNH2 ? NaNO2
? NaNO3 ? NaN3 ? NaOH ? NaPO2H2 ? NaReO4
? NaSCN ? NaSH ? NaTcO4 ? NaVO3 ? Na2CO3
? Na2C2O4 ? Na2CrO4 ? Na2Cr2O7 ? Na2MnO4 ? Na2MoO4
? Na2O ? Na2O2 ? NaO2 ? Na2O(UO3)2 ? Na2S
? Na2SO3 ? Na2SO4 ? Na2S2O3 ? Na2S2O4 ? Na2S2O5
? Na2S2O6 ? Na2S2O7 ? Na2S2O8 ? Na2Se ? Na2SeO3
? Na2SeO4 ? Na2SiO3 ? Na2Te ? Na2TeO3 ? Na2Ti3O7
? Na2U2O7 ? NaWO4 ? Na2Zn(OH)4 ? Na3N ? Na3P
? Na3VO4 ? Na4Fe(CN)6 ? Na5P3O10 ? NaBiO3
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