سدیم سولفات
شرکت تولیدی-بازرگانی شیمیاپلیمر
سدیم سولفات (همچنین به عنوان سولفات سدیم یا سولفات سودا شناخته می شود) یک ترکیب معدنی با فرمول Na2SO4 و همچنین چندین هیدرات مرتبط است. همه فرم ها جامدات سفید رنگی هستند که در آب بسیار محلول هستند. با تولید سالانه 6 میلیون تن، دکاهیدرات یکی از محصولات شیمیایی اصلی است.این ماده عمدتاً به عنوان پرکننده در ساخت پودرهای شوینده لباس های خانگی و در فرآیند خمیر کاغذ کرافت برای ساخت سولفیدهای قلیایی بسیار استفاده می شود.
اشکال استفاده
سولفات سدیم بی آب که به عنوان ماده معدنی کمیاب تناردیت شناخته می شود، به عنوان یک عامل خشک کننده در سنتز آلی استفاده می شود.
هپتا هیدرات سدیم سولفات، شکل بسیار نادری است.
سولفات سدیم ده هیدرات که به عنوان ماده معدنی میرابیلیت شناخته می شود، به طور گسترده در صنایع شیمیایی استفاده می شود. به نمک گلوبر نیز معروف است.
تاریخچه
دیکاهیدرات سولفات سدیم به دلیل شیمیدان و داروساز هلندی/آلمانی، یوهان رودولف گلوبر (1604-1670)، که در سال 1625 آن را در آب چشمه اتریش کشف کرد، به نمک گلوبر معروف است. او آن را sal mirabilis (نمک معجزه آسا) نامید. خواص دارویی: کریستال ها به عنوان یک ملین همه منظوره مورد استفاده قرار می گرفتند تا اینکه جایگزین های پیچیده تری در دهه 1900 به وجود آمد.در قرن هجدهم، نمک گلابر به عنوان ماده خام برای تولید صنعتی خاکستر سودا (کربنات سدیم)، با واکنش با پتاس (کربنات پتاسیم) شروع به استفاده کرد. تقاضا برای خاکستر سودا افزایش یافت و عرضه سولفات سدیم نیز باید افزایش می یافت. بنابراین، در قرن 19، فرآیند Leblanc در مقیاس بزرگ، تولید سولفات سدیم مصنوعی به عنوان یک واسطه کلیدی، به روش اصلی تولید خاکستر سودا تبدیل شد.
خواص شیمیایی
سولفات سدیم یک سولفات یونی با پیوند الکترواستاتیک معمولی است. وجود یون‌های سولفات آزاد در محلول با تشکیل آسان سولفات‌های نامحلول هنگامی که این محلول‌ها با نمک‌های Ba2+ یا Pb2+ درمان می‌شوند نشان داده می‌شود:
Na2SO4 + BaCl2 → 2 NaCl + BaSO4
واکنش پذیری
سولفات سدیم نسبت به اکثر عوامل اکسید کننده یا کاهنده واکنش نشان نمی دهد. در دماهای بالا، می توان آن را با احیای کربوترمال (با نام مستعار احیای سولفات حرارتی-شیمیایی (TSR)، حرارت دادن در دمای بالا با زغال چوب و غیره به سولفید سدیم تبدیل کرد.
Na2SO4 + 2 C → Na2S + 2 CO2
این واکنش در فرآیند Leblanc، یک مسیر صنعتی منسوخ به کربنات سدیم استفاده شد.
نمک ها
سدیم سولفات با اسید سولفوریک واکنش می دهد و نمک اسید بی سدیم سولفات می دهد
Na2SO4 + H2SO4 ⇌ 2 NaHSO4
سدیم سولفات تمایل متوسطی به تشکیل نمک های مضاعف دارد. تنها آلوم‌هایی که با فلزات سه ظرفیتی رایج تشکیل شده‌اند NaAl(SO4)2 (بی‌ثبات بالای 39 درجه سانتی‌گراد) و NaCr(SO4)2 هستند، برخلاف سولفات پتاسیم و سولفات آمونیوم که بسیاری از آلوم‌های پایدار را تشکیل می‌دهند.نمک های دوگانه با برخی دیگر از سولفات های فلزات قلیایی شناخته شده اند، از جمله Na2SO4·3K2SO4 که به طور طبیعی به عنوان آفتیتالیت معدنی وجود دارد. تشکیل گلازریت با واکنش سولفات سدیم با کلرید پتاسیم به عنوان اساس روشی برای تولید سولفات پتاسیم، یک کود، مورد استفاده قرار گرفته است.
تولید
تولید جهانی سدیم سولفات، تقریبا به طور انحصاری به شکل دکاهیدرات، تقریباً سالانه 5.5 تا 6 میلیون تن است (Mt/a). در سال 1985، تولید 4.5 میلیون تن در هر سال بود که نیمی از منابع طبیعی و نیمی از تولیدات شیمیایی بود. پس از سال 2000، در یک سطح پایدار تا سال 2006، تولید طبیعی به 4 میلیون تن در هر سال افزایش یافته بود، و تولید شیمیایی به 1.5 تا 2 میلیون تن در هر سال، با مجموع 5.5 تا 6 میلیون تن در سال کاهش یافت.برای همه کاربردها، سولفات سدیم تولید شده به طور طبیعی و شیمیایی عملاً قابل تعویض هستند.
منابع طبیعی
دو سوم تولید جهانی دکاهیدرات (نمک گلابر) از فرم معدنی طبیعی میرابیلیت است، به عنوان مثال در بستر دریاچه های جنوب ساسکاچوان یافت می شود. در سال 1990، مکزیک و اسپانیا تولیدکنندگان اصلی سولفات سدیم طبیعی (هر کدام حدود 500000 تن) و روسیه، ایالات متحده و کانادا هر کدام حدود 350000 تن بودند.منابع طبیعی بیش از 1 میلیارد تن برآورد شده است.
