โซเดียมซัลเฟต: สูตร, คุณสมบัติ, โครงสร้าง, การใช้งาน

โซเดียมซัลเฟต (เกลือ disodium ของกรดซัลฟูริก, disodium tetraoxidosulfate, โซดาซัลเฟต, เกลือของ Glauber, จากนั้น, iteardite, mirabilite) เป็นสารประกอบอนินทรีย์ที่มีสูตร Na 2 SO 4 และไฮเดรตที่เกี่ยวข้อง ทุกรูปแบบเป็นของแข็งสีขาวที่ละลายได้ในน้ำ

ถือเป็นหนึ่งในผลิตภัณฑ์เคมีหลักออกวางตลาด การผลิตทั่วโลกของมัน (เกือบเฉพาะในรูปแบบของ decahydrate) มีจำนวนประมาณ 6 ล้านตันต่อปี

Thenardite เป็นแร่โซเดียมซัลเฟตปราศจากที่ผลิตในสภาพแวดล้อมที่แห้งแล้งระเหยในถ้ำแห้งในการทำเหมืองแบบเก่าในฐานะที่มีการออกดอกและเป็นเหมือนฝากรอบ fumaroles

มันถูกอธิบายเป็นครั้งแรกในปี ค.ศ. 1825 ในซาลินาสเอสปาร์ตินาส (Ciempozuelos, มาดริด, สเปน) และได้รับการตั้งชื่อว่า thenardita เพื่อเป็นเกียรติแก่นักเคมีชาวฝรั่งเศส Louis Jacques Thénard (1777-1826)

นักเคมีชาวดัตช์ / เยอรมันและเภสัชกรโยฮันน์ Rudolf Glauber (1604-1670) ค้นพบในปี 1625 ในน้ำของฤดูใบไม้ผลิออสเตรีย, โซเดียมซัลเฟต decahydrate (ภายหลังเป็นที่รู้จักกันในชื่อเกลือของ Glauber) เขาเรียกมันว่าเกลือ mirabilis (เกลือมหัศจรรย์) เนื่องจากคุณสมบัติทางยา

ระหว่างปี 1650 ถึง 1660 Glauber เริ่มผลิตโซเดียมซัลเฟตจากเกลือทั่วไป (NaCl) และกรดซัลฟิวริกเข้มข้น กระบวนการนี้ถือเป็นจุดเริ่มต้นของอุตสาหกรรมเคมี

ผลึกของมันถูกใช้เป็นยาระบายจนถึงศตวรรษที่ 20

ในศตวรรษที่สิบแปดปฏิกิริยาของเกลือของ Glauber กับโปแตช (โพแทสเซียมคาร์บอเนต) เริ่มใช้ในการผลิตภาคอุตสาหกรรมของโซดาแอช (โซเดียมคาร์บอเนต)

ปัจจุบันส่วนใหญ่จะใช้สำหรับการผลิตผงซักฟอกและในกระบวนการคราฟท์สำหรับการผลิตเยื่อกระดาษ (วิธีการที่โดดเด่นในการผลิตกระดาษ)

แหล่งแร่โซเดียมซัลเฟตพบได้ในสหรัฐอเมริกาแคนาดาสเปนอิตาลีตุรกีโรมาเนียเม็กซิโกบอตสวานาจีนอียิปต์มองโกเลียและแอฟริกาใต้

ผู้ผลิตหลักคือประเทศจีน (จังหวัดของมณฑลเจียงซูและมณฑลเสฉวน) ตามด้วยสเปนซึ่งเป็นแหล่งที่มีแร่ glauberite ใหญ่ที่สุดในโลกตั้งอยู่ (ใน Cerezo de RíoTirón, Burgos)

การผลิตโซเดียมซัลเฟตของโลกโดยรวมอยู่ที่ประมาณ 8 ล้านตันและเป็นผลพลอยได้จากกระบวนการอุตสาหกรรมอื่น ๆ ระหว่าง 2 และ 4 ปี

ในสเปนตามข้อมูลที่ตีพิมพ์ในคลังแห่งชาติของทรัพยากรโซเดียมซัลเฟตและข้อมูลอื่น ๆ ที่อัพเดตหุ้นโดยประมาณของแร่ธาตุโซเดียมซัลเฟตในลำดับ 730 Mt ซึ่งจัดหมวดหมู่เป็น "สำรอง" และอีก 300 รายการเพิ่มเติมเป็น "ทรัพยากรอื่น ๆ " .

ในสหภาพยุโรปปัจจุบันสเปนเป็นประเทศเดียวที่มีแร่โซเดียมซัลเฟต (ส่วนใหญ่เป็น Thenardite, Glauberite และ Mirabilite)

ขณะนี้มีความต้องการทั่วไปลดลงสำหรับโซเดียมซัลเฟตในอุตสาหกรรมสิ่งทอ

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาภาคอื่น ๆ เช่นผงซักฟอกมีการเติบโตในบางภูมิภาคเนื่องจากราคาวัตถุดิบต่ำ

ตลาดที่กำลังขยายตัวหลักสำหรับผงซักฟอกโซเดียมซัลเฟตพบได้ในเอเชียอเมริกากลางและอเมริกาใต้

สูตร

โครงสร้าง 2D

โครงสร้าง 3 มิติ

คุณสมบัติ

คุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมี

โซเดียมซัลเฟตเป็นของกลุ่มโซเดียมที่ทำปฏิกิริยาและยังอยู่ในกลุ่มของซัลเฟต, ไฮโดรเจนซัลเฟตและ disulfate

การลุกไหม้ได้

มันเป็นสารที่ไม่ติดไฟ ไม่มีความเสี่ยงจากการระเบิดของผง

การเกิดปฏิกิริยา

โซเดียมซัลเฟตละลายได้ในน้ำและอุ้มน้ำ มีความเสถียรสูงไม่ทำปฏิกิริยาต่อตัวออกซิไดซ์หรือตัวรีดิวซ์ส่วนใหญ่ที่อุณหภูมิปกติ ที่อุณหภูมิสูงสามารถเปลี่ยนเป็นโซเดียมซัลไฟด์ได้โดยการลดความร้อนลง

สารเคมีที่ไม่ทำปฏิกิริยาจะถูกพิจารณาว่าไม่ทำปฏิกิริยาภายใต้สภาพแวดล้อมทั่วไป (แม้ว่าพวกเขาจะทำปฏิกิริยาในสถานการณ์ที่ค่อนข้างรุนแรงหรือในการเร่งปฏิกิริยา) พวกเขามีความทนทานต่อการเกิดออกซิเดชันและการลด (ยกเว้นในสภาวะที่รุนแรง)

ปฏิกิริยาทางเคมีที่เป็นอันตราย

เมื่ออลูมิเนียมผสมกับโซเดียมหรือโพแทสเซียมซัลเฟตจะเกิดการระเบิดอย่างรุนแรง

ความเป็นพิษ

สารเคมีที่ไม่ทำปฏิกิริยาถือว่าเป็นสารพิษ (แม้ว่าสารที่เป็นก๊าซในกลุ่มนี้สามารถทำหน้าที่เป็น asphyxiants)

แม้ว่าโซเดียมซัลเฟตโดยทั่วไปถือว่าปลอดสารพิษ แต่ก็ต้องจัดการด้วยความระมัดระวัง ผงอาจทำให้เกิดโรคหอบหืดหรือระคายเคืองตาชั่วคราว ความเสี่ยงนี้สามารถหลีกเลี่ยงได้ด้วยการใช้อุปกรณ์ป้องกันดวงตาและหน้ากากกระดาษ

การใช้งาน

การใช้งานหลักของมันอยู่ในการผลิต:

  • ผงซักฟอก
  • เยื่อกระดาษ
  • สิ่งทอ
  • แก้ว
  • การสังเคราะห์เอนไซม์ (การทำไวน์)
  • อาหารของมนุษย์และสัตว์
  • ผลิตภัณฑ์ยา
  • เคมีพื้นฐานโดยทั่วไป
  • กระบวนการเหล็ก
  • ผงซักฟอก

โซเดียมซัลเฟตเป็นวัสดุราคาถูกมาก การใช้งานที่ใหญ่ที่สุดคือฟิลเลอร์ในผงซักฟอกที่ใช้ในครัวเรือน 50% ของการผลิตทั่วโลก ผงซักฟอกขนาดกะทัดรัดหรือของเหลวใหม่ไม่รวมโซเดียมซัลเฟตดังนั้นการใช้งานจึงลดลง

การใช้โซเดียมซัลเฟตอีกชนิดหนึ่งที่มีความสำคัญลดลงโดยเฉพาะในสหรัฐอเมริกา และแคนาดาอยู่ในกระบวนการคราฟท์สำหรับการผลิตเยื่อไม้ ความก้าวหน้าในประสิทธิภาพเชิงความร้อนของกระบวนการลดความต้องการโซเดียมซัลเฟตอย่างมาก

อุตสาหกรรมแก้วเป็นอีกหนึ่งแอปพลิเคชันที่สำคัญสำหรับโซเดียมซัลเฟต มันเป็นแอปพลิเคชั่นที่ใหญ่เป็นอันดับสองในยุโรป โซเดียมซัลเฟตถูกใช้เพื่อช่วยกำจัดฟองอากาศขนาดเล็กออกจากแก้วหลอมเหลว

ในประเทศญี่ปุ่นการใช้โซเดียมซัลเฟตที่ใหญ่ที่สุดคือการผลิตสิ่งทอ โซเดียมซัลเฟตช่วยให้สีย้อมซึมผ่านเส้นใยอย่างสม่ำเสมอและไม่กัดกร่อนภาชนะสแตนเลสที่ใช้ในการย้อมสี (ซึ่งแตกต่างจากโซเดียมคลอไรด์ซึ่งเป็นวิธีทางเลือก)

โซเดียมซัลเฟตเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการจัดเก็บความร้อนจากแสงอาทิตย์ที่มีคุณภาพต่ำ (สำหรับการปล่อยในภายหลังในการใช้งานเครื่องทำความร้อน) เนื่องจากความสามารถในการเก็บความร้อนสูงในระหว่างการเปลี่ยนสถานะจากของแข็งเป็นของเหลวซึ่งให้ที่ 32 ° C .

สำหรับการใช้งานในการทำความเย็นส่วนผสมที่มีเกลือทั่วไปโซเดียมคลอไรด์ (NaCl) ช่วยลดจุดหลอมเหลวถึง 18 °ซ

ในห้องปฏิบัติการโซเดียมซัลเฟตปราศจากน้ำถูกใช้อย่างกว้างขวางในฐานะตัวแทนการอบแห้งเฉื่อยเพื่อกำจัดร่องรอยของน้ำจากสารละลายอินทรีย์ การกระทำของมันช้ากว่าแมกนีเซียมซัลเฟต แต่สามารถใช้ได้กับวัสดุหลายชนิดเนื่องจากเป็นสารเฉื่อยทางเคมี

Sodium sulfate decahydrate (เกลือของ Glauber) เคยใช้เป็นยาระบาย มันมีประสิทธิภาพสำหรับการกำจัดยาบางชนิดเช่น acetaminophen (acetaminophen) ออกจากร่างกายหลังจากใช้ยาเกินขนาด

แอปพลิเคชั่นอื่น ๆ สำหรับโซเดียมซัลเฟตประกอบด้วยการใช้เป็นสารเติมแต่งในการผลิตสารทำความสะอาดพรม, เป็นสารเติมแต่งในอาหารโคและในการผลิตแป้ง

ผลทางคลินิก

สำหรับการใช้งานด้านการรักษานั้นโซเดียมซัลเฟตอยู่ในหมวดหมู่ของยาระบายน้ำเกลือและยาระบายที่ใช้ในการรักษาอาการท้องผูก

ยาระบายน้ำเกลือเป็นเกลือที่กักเก็บของเหลวในลำไส้โดยการกระทำแบบออสโมติกของเกลือที่ไม่ดูดซับทำให้เพิ่ม peristalsis ทางอ้อม

คาร์ทธารีนน้ำเกลือถูกดูดซึมได้ไม่ดีตามระบบทางเดินอาหารดังนั้นความเป็นพิษต่อระบบจึงไม่น่าเป็นไปได้เว้นแต่จะได้รับสารปริมาณมาก อย่างไรก็ตามการเปิดรับแสงขนาดใหญ่อาจทำให้เกิดการสูญเสียน้ำและการเปลี่ยนแปลงอิเล็กโทรไลต์รองกับผลออสโมติกของสารประกอบ

การละเมิดยาระบายเรื้อรังสามารถเกิดขึ้นได้ในผู้ป่วยที่มีความผิดปกติของการรับประทานอาหาร, โรค Munchausen หรือความผิดปกติของข้อเท็จจริง โดยทั่วไปผู้ป่วยจะมีอาการคลื่นไส้อาเจียนและท้องร่วงซึ่งสัมพันธ์กับการเป็นตะคริวในช่องท้อง ผลกระทบที่รุนแรงอาจรวมถึงภาวะขาดน้ำความดันเลือดต่ำภาวะน้ำตาลในเลือดสูงและความผิดปกติของอิเล็กโทรไลต์

ความปลอดภัยและความเสี่ยง

ข้อความแสดงความเป็นอันตรายของระบบการจำแนกประเภทและการปิดฉลากผลิตภัณฑ์เคมี (SGA) ทั่วโลก

ระบบที่กลมกลืนกันทั่วโลกสำหรับการจำแนกและการติดฉลากของสารเคมี (SGA) เป็นระบบที่ได้รับการยอมรับในระดับสากลสร้างขึ้นโดยสหประชาชาติที่ออกแบบมาเพื่อแทนที่มาตรฐานการจำแนกประเภทและการติดฉลากที่ใช้ในประเทศต่างๆผ่านการใช้เกณฑ์สากลที่สอดคล้องกัน ประเทศปี 2558)

ประเภทความเป็นอันตราย (และบทที่เกี่ยวข้องของพวกเขาของ GHS) การจำแนกประเภทและมาตรฐานการติดฉลากและคำแนะนำสำหรับโซเดียมซัลเฟตมีดังต่อไปนี้ (European Chemicals Agency, 2017, องค์การสหประชาชาติ, 2015, PubChem, 2017):

ระดับอันตรายของ GHS

H315: ระคายเคืองต่อผิวหนัง [คำเตือนการกัดกร่อน / การระคายเคือง - ประเภทที่ 2]

H317: อาจทำให้เกิดปฏิกิริยาแพ้บนผิวหนัง [คำเตือนการแพ้, ผิวหนัง - ประเภทที่ 1]

H319: ทำให้เกิดการระคายเคืองต่อดวงตาอย่างรุนแรง [คำเตือนความเสียหายต่อดวงตาอย่างรุนแรง / การระคายเคืองตา - ประเภท 2A]

H412: เป็นอันตรายต่อสิ่งมีชีวิตในน้ำและมีผลกระทบระยะยาว [เป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมทางน้ำ, อันตรายในระยะยาว - ประเภทที่ 3]

(PubChem, 2017)

รหัสของสภาที่รอบคอบ

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