Sodium sulfate is chemically very s

Sodium sulfate is chemically very stable, being unreactive toward most oxidizing or reducing agents at normal temperatures. At high temperatures, it can be converted to sodium sulfide by carbothermal reduction:[4]

Na2SO4 + 2 C → Na2S + 2 CO2
Acid-base[edit]
Sodium sulfate is a neutral salt, which forms aqueous solutions with pH of 7. The neutrality of such solutions reflects the fact that sulfate is derived, formally, from the strong acid sulfuric acid. Furthermore, the Na+ ion, with only a single positive charge, only weakly polarizes its water ligands provided there are metal ions in solution. Sodium sulfate reacts with sulfuric acid to give the acid salt sodium bisulfate:[5][6]

Na2SO4 + H2SO4 ⇌ 2 NaHSO4
The equilibrium constant for this process depends on concentration and temperature.

Solution and ion exchange[edit]
Sodium sulfate has unusual solubility characteristics in water.[7] Its solubility in water rises more than tenfold between 0 °C to 32.384 °C, where it reaches a maximum of 49.7 g/L. At this point the solubility curve changes slope, and the solubility becomes almost independent of temperature. This temperature at 32.384 °C, corresponding to the release of crystal water and melting of the hydrated salt, serves as an accurate temperature reference for thermometer calibration.

Sodium sulfate is a typical ionic sulfate, containing Na+ ions and SO42− ions. The existence of sulfate in solution is indicated by the easy formation of insoluble sulfates when these solutions are treated with Ba2+ or Pb2+ salts:

Na2SO4 + BaCl2 → 2 NaCl + BaSO4

Graph showing solubility of Na2SO4 vs. temperature.
Sodium sulfate displays a moderate tendency to form double salts. The only alums formed with common trivalent metals are NaAl(SO4)2 (unstable above 39 °C) and NaCr(SO4)2, in contrast to potassium sulfate and ammonium sulfate which form many stable alums.[8] Double salts with some other alkali metal sulfates are known, including Na2SO4·3K2SO4 which occurs naturally as the mineral glaserite. Formation of glaserite by reaction of sodium sulfate with potassium chloride has been used as the basis of a method for producing potassium sulfate, a fertiliser.[9] Other double salts include 3Na2SO4·CaSO4, 3Na2SO4·MgSO4 (vanthoffite) and NaF·Na2SO4.[10]

Structure[edit]
Crystals consist of [Na(OH2)6]+ ions with octahedral molecular geometry, as seen for many metallic sulfate salts. These cations are linked to the sulfate anions via hydrogen bonds. The Na-O distances are 240 pm. Two molecules of water per formula unit are not coordinated to Na+.[11] Crystalline sodium sulfate decahydrate is also unusual among hydrated salts in having a measureable residual entropy (entropy at absolute zero) of 6.32 J·K−1·mol−1. This is ascribed to its ability to distribute water much more rapidly compared to most hydrates.[12]

Production[edit]
The world production of sodium sulfate, mostly in the form of the decahydrate amounts to approximately 5.5 to 6 million tonnes annually (Mt/a). In 1985, production was 4.5 Mt/a, half from natural sources, and half from chemical production. After 2000, at a stable level until 2006, natural production had increased to 4 Mt/a, and chemical production decreased to 1.5 to 2 Mt/a, with a total of 5.5 to 6 Mt/a.[13][14][15][16] For all applications, naturally produced and chemically produced sodium sulfate are practically interchangeable.

Natural sources[edit]
Two thirds of the world's production of the decahydrate (Glauber's salt) is from the natural mineral form mirabilite, for example as found in lake beds in southern Saskatchewan. In 1990, Mexico and Spain were the world's main producers of natural sodium sulfate (each around 500,000 tonnes), with Russia, United States and Canada around 350,000 tonnes each.[14] Natural resources are estimated as over 1 billion tonnes.[13][14]

Major producers of 200,000 to 1,500,000 tonnes/a in 2006 include Searles Valley Minerals (California, US), Airborne Industrial Minerals (Saskatchewan, Canada), Química del Rey (Coahuila, Mexico), Minera de Santa Marta and Criaderos Minerales Y Derivados, also known as Grupo Crimidesa (Burgos, Spain), Minera de Santa Marta (Toledo, Spain), Sulquisa (Madrid, Spain), and in China Chengdu Sanlian Tianquan Chemical (Sichuan), Hongze Yinzhu Chemical Group (Jiangsu), Nafine Chemical Industry Group (Shanxi), and Sichuan Province Chuanmei Mirabilite (Sichuan), and Kuchuksulphat JSC (Altai Krai, Siberia, Russia).[13][15] In Saskatchewan, one of the major miners is Saskatchewan Minerals.

Anhydrous sodium sulfate occurs in arid environments as the mineral thenardite. It slowly turns to mirabilite in damp air. Sodium sulfate is also found as glauberite, a calcium sodium sulfate mineral. Both minerals are less common than mirabilite.

Chemical industry[edit]
About one third of the world's sodium sulfate is produced as by-product of other processes in chemical industry. Most of this production is chemically inherent to the primary process, and only marginally economical. By effort of the industry, therefore, sodium sulfate production as by-product is declining.

The most important chemical sodium sulfate production is during hydrochloric acid production, either from sodium chloride (salt) and sulfuric acid, in the Mannheim process, or from sulfur dioxide in the Hargreaves process.[17][18] The resulting sodium sulfate from these processes is known as salt cake.

Mannheim: 2 NaCl + H2SO4 → 2 HCl + Na2SO4
Hargreaves: 4 NaCl + 2 SO2 + O2 + 2 H2O → 4 HCl + 2 Na2SO4
The second major production of sodium sulfate are the processes where surplus sulfuric acid is neutralised by sodium hydroxide, as applied on a large scale in the production of rayon. This method is also a regularly applied and convenient laboratory preparation.

2 NaOH(aq) + H2SO4(aq) → Na2SO4(aq) + 2 H2O(l)
In the laboratory it can also be synthesized from the reaction between sodium bicarbonate and magnesium sulfate.

2NaHCO3 + MgSO4 → Na2SO4 + Mg(OH)2 + 2CO2
Formerly, sodium sulfate was also a by-product of the manufacture of sodium dichromate, where sulfuric acid is added to sodium chromate solution forming sodium dichromate, or subsequently chromic acid. Alternatively, sodium sulfate is or was formed in the production of lithium carbonate, chelating agents, resorcinol, ascorbic acid, silica pigments, nitric acid, and phenol.[13]

Bulk sodium sulfate is usually purified via the decahydrate form, since the anhydrous form tends to attract iron compounds and organic compounds. The anhydrous form is easily produced from the hydrated form by gentle warming.

Major sodium sulfate by-product producers of 50–80 Mt/a in 2006 include Elementis Chromium (chromium industry, Castle Hayne, NC, US), Lenzing AG (200 Mt/a, rayon industry, Lenzing, Austria), Addiseo (formerly Rhodia, methionine industry, Les Roches-Roussillon, France), Elementis (chromium industry, Stockton-on-Tees, UK), Shikoku Chemicals (Tokushima, Japan) and Visko-R (rayon industry, Russia).[13]

Applications[edit]
File:Sulfate clump.ogg
Sodium sulfate used to dry an organic liquid. Here clumps form, indicating the presence of water in the organic liquid.
File:Sulfate noclump.ogg
By further application of sodium sulfate the liquid may be brought to dryness, indicated here by the absence of clumping.
Commodity industries[edit]
With US pricing at $30 per tonne in 1970,6 up to $90 per tonne for salt cake quality and $130 for better grades, sodium sulfate is a very cheap material. The largest use is as filler in powdered home laundry detergents, consuming approx. 50% of world production. This use is waning as domestic consumers are increasingly switching to compact or liquid detergents that do not include sodium sulfate.[13]

Another formerly major use for sodium sulfate, notably in the US and Canada, is in the Kraft process for the manufacture of wood pulp. Organics present in the "black liquor" from this process are burnt to produce heat, needed to drive the reduction of sodium sulfate to sodium sulfide. However, this process is being replaced by newer processes; use of sodium sulfate in the US and Canadian pulp industry declined from 1.4 Mt/a in 1970 to only approx. 150,000 tonnes in 2006.[13]

The glass industry provides another significant application for sodium sulfate, as second largest application in Europe. Sodium sulfate is used as a fining agent, to help remove small air bubbles from molten glass. It fluxes the glass, and prevents scum formation of the glass melt during refining. The glass industry in Europe has been consuming from 1970 to 2006 a stable 110,000 tonnes annually.[13]

Sodium sulfate is important in the manufacture of textiles, particularly in Japan, where it is the largest application. Sodium sulfate helps in "levelling", reducing negative charges on fibres so that dyes can penetrate evenly. Unlike the alternative sodium chloride, it does not corrode the stainless steel vessels used in dyeing. This application in Japan and US consumed in 2006 approximately 100,000 tonnes.[13]

Thermal storage[edit]
The high heat storage capacity in the phase change from solid to liquid, and the advantageous phase change temperature of 32 °C (90 °F) makes this material especially appropriate for storing low grade solar heat for later release in space heating applications. In some applications the material is incorporated into thermal tiles that are placed in an attic space while in other applications the salt is incorporated into cells surrounded by solar–heated water. The phase change allows a substantial reduction in the mass of the material required for effective heat storage (the heat of fusion of sodium sulfate decahydrate is 82 kJ/mol or 252 kJ/kg[19]), with the further advantage of a consistency of temperature as long as sufficient material in the appropriate phase is available.

For cooling applications, a mixture with common sodium chloride salt (NaCl) lowers the melting point to 18 °C (64 °F). The heat o

Kết quả (Việt) 1:

Natri sulfat là hóa học rất ổn định, bị trơ đối với hầu hết các oxy hóa hoặc giảm các đại lý ở nhiệt độ bình thường. Ở nhiệt độ cao, nó có thể được chuyển đổi sang natri sunfua bởi carbothermal giảm: [4]Na2SO4 + 2 C → Na2S + 2 CO2Axit-bazơ [sửa]Natri sulfat là một muối trung tính, tạo thành các giải pháp dung dịch nước với độ pH của 7. Trung lập của giải pháp đó phản ánh chính thức, thực tế là sulfat có nguồn gốc từ axít sulfuric axit mạnh mẽ. Hơn nữa, ion Na +, với chỉ là một khoản phí tích cực duy nhất, chỉ yếu polarizes ligand nước của nó cung cấp không có các ion kim loại trong dung dịch. Natri sulfat phản ứng với axít sulfuric để cung cấp cho bisulfat axít muối natri: [5] [6]Na2SO4 + H2SO4 ⇌ 2 NaHSO4Hằng số cân bằng cho quá trình này phụ thuộc vào nồng độ và nhiệt độ.Giải pháp và trao đổi ion [sửa]Natri sulfat có đặc điểm khác thường độ hòa tan trong nước. [7] độ hòa tan trong nước tăng hơn tenfold giữa 0 ° C đến 32.384 ° C, nơi nó đạt đến một tối đa của 49.7 g/L. Tại thời điểm này các đường cong độ hòa tan thay đổi độ dốc, và độ hòa tan trở thành gần như độc lập của nhiệt độ. Nhiệt độ này ở 32.384 ° C, tương ứng với việc phát hành của tinh thể nước và nóng chảy muối ngậm nước, phục vụ như một tham chiếu chính xác nhiệt độ cho nhiệt kế hiệu chuẩn.Natri sulfat là một điển hình ion sulfat, có chứa các ion Na + và SO42− ion. Sự tồn tại của sulfat trong dung dịch được chỉ định bởi sự hình thành sulfat hòa tan dễ dàng khi các giải pháp được điều trị bằng Ba2 + hoặc Pb2 + muối:Na2SO4 + BaCl2 → 2 NaCl + BaSO4Đồ thị Hiển thị độ hòa tan của Na2SO4 so với nhiệt độ.Natri sulfat Hiển thị một xu hướng trung bình để tạo ra các muối kép. Alums duy nhất được thành lập với phổ biến các kim loại trivalent là duy Nguyễn (SO4) 2 (không ổn định trên 39 ° C) và NaCr (SO4) 2, trái ngược với sulfat kali và amoni sulfat tạo thành nhiều ổn định alums. [8] đôi muối với một số sulfat kim loại kiềm khác được biết đến, bao gồm cả Na2SO4·3K2SO4 mà xuất hiện tự nhiên như là glaserite khoáng sản. Hình của glaserite bởi phản ứng của natri sulfat với clorua kali đã được sử dụng như là cơ sở của một phương pháp để sản xuất sulfat kali, một phân bón. [9] Các muối đôi bao gồm 3Na2SO4· CaSO4, 3Na2SO4· MgSO4 (vanthoffite) và NaF· Na2SO4. [10]Cấu trúc [sửa]Tinh thể bao gồm [Na (OH2) 6] + ion với bát diện hình học phân tử, như đã thấy cho nhiều kim loại sulfat muối. Các cation được liên kết với các anion sulfat thông qua liên kết hiđrô. Khoảng cách Na-O là 240 AM. Hai phân tử nước mỗi đơn vị công thức không phải phối hợp với Na +. [11] tinh thể natri sulfat decahydrate cũng là bất thường trong số các muối ngậm nước có một measureable dư dữ liệu ngẫu nhiên (dữ liệu ngẫu nhiên lúc không tuyệt đối) của 6,32 J· K−1·mol−1. Điều này được gán cho khả năng phân phối nước nhiều hơn nữa nhanh chóng so với hầu hết hydrat. [12]Sản xuất [sửa]Thế giới sản xuất Sunfat natri, chủ yếu trong các hình thức lượng decahydrate lên khoảng 5,5 đến 6 triệu tấn mỗi năm (Mt / a). Năm 1985, sản xuất là 4,5 Mt / a, một nửa từ nguồn tự nhiên, và một nửa từ sản xuất hóa chất. Sau năm 2000, ở một mức độ ổn định cho đến năm 2006, sản xuất tự nhiên đã tăng lên 4 Mt / a, và sản xuất hóa chất giảm xuống 1,5 đến 2 Mt / a, với tổng số 5,5 đến 6 Mt/a. [13] [14] [15] [16] cho tất cả các ứng dụng, tự nhiên sản xuất và hóa học sản xuất Sunfat natri hoán đổi cho nhau thực tế.Nguồn tự nhiên [sửa]Hai phần ba của thế giới sản xuất của decahydrate (Glauber của muối) là từ mirabilit dạng khoáng vật tự nhiên, ví dụ như tìm thấy trong hồ giường ở phía nam Saskatchewan. Năm 1990, Mexico và Tây Ban Nha sống của thế giới chính nhà sản xuất tự nhiên natri sulfat (mỗi khoảng 500.000 tấn), Nga, Hoa Kỳ và Canada khoảng 350.000 tấn mỗi. [14] tài nguyên thiên nhiên được ước tính là trên 1 tỷ tấn. [13] [14]Các nhà sản xuất của 200.000 đến 1.500.000 tấn / năm 2006 bao gồm khoáng sản Searles Valley (California, Hoa Kỳ), Airborne khoáng vật công nghiệp (Saskatchewan, Canada), Química del Rey (Coahuila, Mexico), Minera de Santa Marta và Criaderos Minerales Y Derivados, cũng gọi là Grupo Crimidesa (Burgos, Tây Ban Nha), Minera de Santa Marta (Toledo, Tây Ban Nha), Sulquisa (Ma-đrít, Tây Ban Nha), và ở Trung Quốc thành đô Sanlian Tianquan hóa học (Tứ Xuyên), Hongze Yinzhu hóa học nhóm (Giang Tô) , Nhóm ngành công nghiệp hóa chất Nafine (Sơn Tây), và tỉnh Tứ Xuyên Chuanmei mirabilit (Tứ Xuyên), và công ty cổ phần Kuchuksulphat (vùng Altai, Siberi, Nga). [13] [15] tại Saskatchewan, một trong các thợ mỏ lớn là khoáng vật Saskatchewan.Khan natri sulfat xảy ra trong khô cằn môi trường như thenardite khoáng sản. Nó từ từ hóa mirabilit trong không khí ẩm ướt. Natri sulfat cũng được tìm thấy là glauberite, một khoáng vật natri sulfat canxi. Cả hai khoáng vật là ít phổ biến hơn mirabilit.Công nghiệp hóa chất [sửa]Khoảng 1/3 của thế giới natri sulfat được sản xuất các sản phẩm khác quy trình trong công nghiệp hóa chất. Hầu hết sản xuất này là về mặt hóa học vốn có cho quá trình chính, và chỉ nhẹ kinh tế. Bởi nỗ lực của ngành công nghiệp, do đó, natri sulfat sản xuất như là sản phẩm phụ là từ chối.Sản xuất hóa chất natri sulfat quan trọng nhất là trong sản xuất axít clohiđric, từ clorua natri (muối) và axít sulfuric, trong quá trình Mannheim, hoặc từ điôxít lưu huỳnh trong quá trình Hargreaves. [17] [18] Sunfat natri kết quả từ các quá trình này được gọi là muối bánh.Mannheim: 2 NaCl + H2SO4 → 2 HCl + Na2SO4Hargreaves: 4 NaCl + 2 SO2 + O2 + 2 H2O → 4 HCl + 2 Na2SO4Việc sản xuất lớn thứ hai của natri sulfat là các quá trình mà axít sulfuric thặng dư neutralised bởi natri hydroxit, khi áp dụng trên một quy mô lớn trong sản xuất rayon. Phương pháp này cũng là một sự chuẩn bị phòng thí nghiệm ứng dụng thường xuyên và thuận tiện.2 NaOH(aq) + H2SO4(aq) → Na2SO4(aq) + 2 H2O(l)Trong phòng thí nghiệm nó cũng có thể được tổng hợp từ phản ứng giữa natri bicarbonate và magiê sulfat.2NaHCO3 + MgSO4 → Na2SO4 + Mg (OH) 2 + 2CO2Trước đây, natri sulfat cũng là phụ phẩm trong sản xuất của natri dicromat, nơi axít sulfuric được thêm vào natri Cromat giải pháp tạo ra natri dicromat, hoặc sau đó chromic axit. Ngoài ra, natri sulfat là hoặc được thành lập năm sản xuất cacbonat liti, chelating đại lý, resorcinol, axít ascorbic, silica sắc tố, axít nitric và phenol. [13]Số lượng lớn natri sulfat thường được tinh chế thông qua hình thức decahydrate, kể từ khi dạng khan có xu hướng để thu hút các hợp chất sắt và các hợp chất hữu cơ. Dạng khan dễ dàng được sản xuất từ các hình thức ngậm nước bởi sự nóng lên nhẹ nhàng.Lớn natri sulfat của sản phẩm nhà sản xuất của 50-80 tấn / năm 2006 bao gồm Elementis Crom (Crom công nghiệp, Castle Hayne, NC, Mỹ), Lenzing AG (200 Mt / a, ngành công nghiệp rayon, Lenzing, Áo), Addiseo (trước đây là Rhodia, ngành công nghiệp Methionin, Les Roches-Roussillon, Pháp), Elementis (crôm ngành công nghiệp, Stockton-on-Tees, Vương Quốc Anh), Shikoku hóa chất (Tokushima, Nhật bản) và Visko-R (rayon ngành, liên bang Nga). [13]Ứng dụng [sửa]File:sulfate clump.oggNatri sulfat được sử dụng để làm khô một chất lỏng hữu cơ. Ở đây khối hình thức, chỉ ra sự hiện diện của nước trong các chất lỏng hữu cơ.File:sulfate noclump.oggCác ứng dụng hơn nữa của natri sulfat chất lỏng có thể được đưa đến khô, chỉ ra ở đây bởi sự vắng mặt của vón.Ngành công nghiệp hàng hóa [sửa]Với Hoa Kỳ giá tại $30 mỗi tấn trong 1970,6 lên đến $90 mỗi tấn chất lượng muối bánh và $130 cho điểm tốt hơn, natri sulfat là một vật liệu rất rẻ. Việc sử dụng lớn nhất là phụ thuộc cho bột bột giặt nhà, tiêu thụ khoảng 50% của thế giới sản xuất. Sử dụng này waning như người tiêu dùng trong nước ngày càng chuyển đổi sang nhỏ gọn hoặc chất tẩy rửa lỏng không bao gồm natri sulfat. [13]Một sử dụng trước đây chính cho natri sulfat, đặc biệt là ở Mỹ và Canada, là trong quá trình Kraft để sản xuất bột giấy gỗ. Chất hữu cơ có trong rượu"đen" từ quá trình này được đốt cháy để sản xuất nhiệt, cần thiết để lái xe giảm natri Sunfat natri sulfua. Tuy nhiên, quá trình này đang được thay thế bằng quy trình mới hơn; sử dụng của natri sulfat trong ngành công nghiệp bột giấy Mỹ và Canada đã giảm từ 1.4 Mt / 1970 tại chỉ có cự ly khoảng 150.000 tấn vào năm 2006. [13]Ngành công nghiệp thủy tinh cung cấp một ứng dụng quan trọng của natri sulfat, như các ứng dụng lớn thứ hai ở châu Âu. Natri sulfat được sử dụng như là một đại lý fining, để giúp loại bỏ bong bóng khí nhỏ từ kính nóng chảy. Nó fluxes kính, và ngăn ngừa hình thành cặn bã của tan chảy thủy tinh trong tinh chỉnh. Ngành công nghiệp thủy tinh ở châu Âu đã tiêu thụ từ 1970 đến 2006 một tấn 110.000 ổn định hàng năm. [13]Natri sulfat là quan trọng trong sản xuất hàng dệt may, đặc biệt là ở Nhật bản, nơi nó là các ứng dụng lớn nhất. Natri sulfat giúp "San phẳng", việc giảm các khoản phí tiêu cực trên sợi để thuốc nhuộm có thể xâm nhập đồng đều. Không giống như clorua natri thay thế, nó không ăn mòn các mạch bằng thép không gỉ được sử dụng trong nhuộm. Ứng dụng này ở Nhật bản và Mỹ tiêu thụ trong năm 2006 khoảng 100.000 tấn. [13]Nhiệt lí [sửa]Dung lượng lưu trữ nhiệt độ cao trong giai đoạn thay đổi từ rắn với chất lỏng, và thuận lợi giai đoạn thay đổi nhiệt độ của 32 ° C (90 ° F) làm cho tài liệu này đặc biệt là thích hợp để lưu trữ các lớp thấp nhiệt năng lượng mặt trời cho sau này phát hành trong không gian, Hệ thống sưởi ứng dụng. Trong một số ứng dụng các tài liệu được kết hợp vào gạch nhiệt được đặt trong một không gian căn gác trong khi trong các ứng dụng khác muối được tích hợp vào các tế bào được bao quanh bởi nước năng lượng mặt trời-làm nóng. Sự thay đổi giai đoạn cho phép một sự giảm đáng kể trong khối lượng của vật liệu cần thiết cho việc lưu trữ hiệu quả nhiệt (sự hợp nhất của nhiệt của natri sulfat decahydrate là 82 kJ/mol hoặc kJ/kg[19]) 252, với lợi thế hơn nữa của một sự nhất quán của nhiệt độ miễn là các tài liệu đầy đủ ở giai đoạn thích hợp có sẵn.Để làm mát ứng dụng, một hỗn hợp với clorua natri phổ biến muối (NaCl) làm giảm độ nóng chảy để 18 ° C (64 ° F). O nhiệt

Kết quả (Việt) 2:

Sodium sulfate hóa học rất ổn định, là không phản đối hầu hết oxy hóa hoặc chất khử ở nhiệt độ bình thường. Ở nhiệt độ cao, nó có thể được chuyển đổi sang sodium sulfide bởi giảm carbothermal: [4] Na2SO4 + 2 C → Na2S + 2 CO2 Acid-base [sửa] Sodium sulfate là một muối trung tính, hình thành dung dịch nước với độ pH 7. tính trung lập của các giải pháp đó phản ánh một thực tế là sulfate có nguồn gốc, chính thức, từ các axit sulfuric acid mạnh. Hơn nữa, các ion Na +, với chỉ một điện tích dương duy nhất, chỉ yếu phân cực ligand của nó cung cấp nước có các ion kim loại trong dung dịch. Sodium sulfate phản ứng với axit sunfuric để cung cấp cho các axit natri muối bisulfate: [5] [6] Na2SO4 + H2SO4 ⇌ 2 NaHSO4 . Các hằng số cân bằng cho quá trình này phụ thuộc vào nồng độ và nhiệt độ Giải pháp và trao đổi ion [sửa] Sodium sulfate có khả năng hòa tan bất thường đặc điểm trong nước. [7] độ hòa tan của nó trong nước tăng hơn mười lần từ 0 ° C đến 32,384 ° C, nơi nó đạt tối đa là 49,7 g / L. Tại thời điểm này, các đường cong khả năng hòa tan thay đổi độ dốc, độ hòa tan trở nên gần như độc lập với nhiệt độ. Nhiệt độ này tại 32,384 ° C, tương ứng với việc phát hành của nước tinh thể và sự tan chảy của muối ngậm nước, phục vụ như là một tài liệu tham khảo nhiệt độ chính xác cho nhiệt kế chuẩn. Sodium sulfate là một sulfate ion điển hình, có chứa các ion Na + và ion SO42-. Sự tồn tại của sulfate trong dung dịch được chỉ định bởi sự hình thành dễ dàng của sunfat không tan khi những giải pháp đang được điều trị bằng Ba2 + hoặc Pb2 + muối: Na2SO4 + BaCl2 → 2 NaCl + BaSO4 . Biểu đồ cho thấy khả năng hòa tan của Na2SO4 so với nhiệt độ Sodium sulfate sẽ hiển thị một xu hướng trung bình đến tạo thành muối kép. Các cựu sinh viên chỉ được hình thành với các kim loại hóa trị ba phổ biến là NaAl (SO4) 2 (không ổn định trên 39 ° C) và NaCr (SO4) 2, trái ngược với kali sulfat và amoni sulfat tạo thành nhiều cựu sinh viên ổn định. [8] Muối kép với một số khác sunfat kim loại kiềm được biết đến, bao gồm Na2SO4 · 3K2SO4 xảy ra tự nhiên như glaserite khoáng sản. Hình thành các glaserite bằng phản ứng của natri sulfat kali clorua đã được sử dụng như là cơ sở của một phương pháp sản xuất sulfat kali, một loại phân bón. [9] muối kép khác bao gồm 3Na2SO4 · CaSO4, 3Na2SO4 · MgSO4 (vanthoffite) và NaF · Na2SO4. [10] Cấu trúc [sửa] Crystal bao gồm [Na (OH2) 6] + ion với hình học phân tử bát diện, như đã thấy trong nhiều loại muối sunfat kim loại. Các cation được liên kết với các anion sulfat qua liên kết hydro. Khoảng cách Na-O là 240 pm. Hai phân tử nước trên một đơn vị công thức không được phối hợp để Na +. [11] Crystalline sodium sulfate decahydrate cũng là bất thường trong số các muối ngậm nước trong việc có một entropy đo được còn lại (dữ liệu ngẫu nhiên không tuyệt đối) của 6.32 J · K-1 · mol-1. Điều này được cho là do khả năng của mình để phân phối nước nhanh hơn nhiều so với hầu hết các hydrat. [12] Production [sửa] Thế giới sản xuất natri sulfat, chủ yếu dưới dạng các khoản decahydrate đến khoảng 5,5-6.000.000 tấn mỗi năm (Mt / a). Năm 1985, sản lượng là 4,5 Mt / a, một nửa từ các nguồn tự nhiên, và một nửa từ sản xuất hóa chất. Sau năm 2000, ở một mức độ ổn định cho đến năm 2006, sản xuất tự nhiên đã tăng 4 Mt / a, và sản xuất hóa chất giảm xuống còn 1,5-2 Mt / a, với tổng số 5,5-6 Mt / a. [13] [14] [ 15] [16] Đối với tất cả các ứng dụng, sản xuất tự nhiên và sản xuất hóa chất sodium sulfate là thực tế hoán đổi cho nhau. Các nguồn tự nhiên [sửa] Hai phần ba sản lượng của thế giới của decahydrate (muối Glauber) là từ dạng khoáng tự nhiên mirabilite, ví dụ như được tìm thấy trong lòng hồ ở miền nam Saskatchewan. Năm 1990, Mexico và Tây Ban Nha là nhà sản xuất chính của thế giới natri tự nhiên sulfate (mỗi đơn vị khoảng 500.000 tấn), với Nga, Hoa Kỳ và Canada quanh mỗi 350.000 tấn. [14] nguồn tài nguyên thiên nhiên được ước tính là hơn 1 tỷ tấn. [13] [14] nhà sản xuất chính từ 200.000 đồng đến 1.500.000 tấn / A trong năm 2006 bao gồm Searles Valley Khoáng sản (California, Mỹ), Khoáng sản công nghiệp Airborne (Saskatchewan, Canada), Química del Rey (Coahuila, Mexico), Minera de Santa Marta và Criaderos Minerales Y Derivados, còn được gọi là Grupo Crimidesa (Burgos, Tây Ban Nha), Minera de Santa Marta (Toledo, Tây Ban Nha), Sulquisa (Madrid, Tây Ban Nha), và ở Trung Quốc Thành Đô Sanlian Tianquan hóa chất (Tứ Xuyên), Hồng Trạch Yinzhu Tập đoàn Hóa chất (Giang Tô), Nafine Tập đoàn Hóa chất Công nghiệp (Sơn Tây), và Tứ Xuyên tỉnh Chuanmei Mirabilite (Tứ Xuyên), và Công ty Cổ phần Kuchuksulphat (Altai Krai, Siberia, Nga). [13] [15] Trong Saskatchewan, một trong những người thợ mỏ chính là Saskatchewan Khoáng sản. natri sulfat khan xảy ra trong môi trường khô cằn như thenardite khoáng sản. Nó từ từ quay sang mirabilite trong không khí ẩm ướt. Sodium sulfate cũng được tìm thấy như glauberite, một sulfate natri khoáng canxi. Cả hai khoáng chất ít phổ biến hơn mirabilite. Hóa chất công nghiệp [sửa] Khoảng một phần ba của natri sulfat của thế giới được sản xuất như là sản phẩm phụ của quá trình khác trong ngành công nghiệp hóa chất. Hầu hết các sản xuất này là vốn có tính chất hóa học của quá trình chính, và chỉ có chút kinh tế. Bằng nỗ lực của ngành công nghiệp, do đó, sản xuất sulfate natri như phụ phẩm đang giảm. Điều quan trọng nhất sản xuất sulfate natri hóa học là quá trình sản xuất axit hydrochloric, hoặc từ natri clorua (muối) và axit sulfuric, trong quá trình Mannheim, hoặc từ lưu huỳnh dioxide trong quá trình Hargreaves [17] [18] Các kết quả sodium sulfate từ các quá trình này được gọi là bánh mặn.. Mannheim: 2 NaCl + H2SO4 → 2 HCl + Na2SO4 Hargreaves: 4 NaCl + 2 SO2 + O2 + 2 H2O → 4 HCl + 2 Na2SO4 Việc sản xuất lớn thứ hai của natri sulfat là quá trình mà axit sulfuric thặng dư được trung hòa bởi sodium hydroxide, như áp dụng trên quy mô lớn trong việc sản xuất tơ nhân tạo. Phương pháp này cũng là một sự chuẩn bị phòng thí nghiệm thường xuyên áp dụng và thuận tiện. 2 NaOH (aq) + H2SO4 (aq) → Na2SO4 (aq) + 2 H2O (l) Trong phòng thí nghiệm nó cũng có thể được tổng hợp từ phản ứng giữa natri bicarbonate và magnesium sulfate . 2NaHCO3 + MgSO4 → Na2SO4 + Mg (OH) 2 + 2CO2 Trước đây, natri sulfat cũng là một sản phẩm phụ của quá trình sản xuất natri dicromat, nơi axit sulfuric được thêm vào dung dịch natri cromat tạo thành natri dicromat, hoặc axit cromic sau đó. Ngoài ra, natri sulfat được hoặc được hình thành trong sản xuất của lithium carbonate, chelating đại lý, resorcinol, acid ascorbic, bột màu silica, axit nitric, và phenol. [13] natri Bulk sulfate thường được tinh chế qua các hình thức decahydrate, kể từ dạng khan có xu hướng thu hút các hợp chất sắt và các hợp chất hữu cơ. Dạng khan có thể dễ dàng được sản xuất từ các dạng hydrat bởi sự nóng lên nhẹ nhàng. Major sodium sulfate-sản phẩm sản xuất 50-80 Mt / a trong năm 2006 bao gồm ELEMENTIS Chromium (công nghiệp crom, Castle Hayne, NC, Hoa Kỳ), Lenzing AG (200 Mt / a, ngành rayon, Lenzing, Áo), Addiseo (trước đây là Rhodia, ngành methionine, Les Roches-Roussillon, Pháp), ELEMENTIS (công nghiệp crom, Stockton-on-Tees, Anh), Shikoku Hóa chất (Tokushima, Nhật Bản) và VISKO -R (công nghiệp rayon, Nga) [13]. Các ứng dụng [sửa] File: clump.ogg Sulfate Sodium sulfate được sử dụng để làm khô một chất lỏng hữu cơ. Ở đây những khối hình thức, cho thấy sự hiện diện của nước trong chất lỏng hữu cơ. Tập tin: noclump.ogg Sulfate By ứng dụng thêm natri sulfat chất lỏng có thể được đưa đến khô, chỉ ra ở đây bởi sự vắng mặt của vón cục. ngành công nghiệp hàng hóa [sửa] Với Mỹ định giá $ 30 cho mỗi tấn 1970,6 lên đến $ 90 cho mỗi tấn đối với chất lượng bánh muối và $ 130 cho điểm tốt hơn, sodium sulfate là một vật liệu rất rẻ. Việc sử dụng lớn nhất là làm chất độn trong chất tẩy rửa nhà giặt bột, tiêu thụ khoảng. 50% sản lượng thế giới. Việc sử dụng này đang suy yếu như người tiêu dùng trong nước đang ngày càng chuyển sang compact hoặc chất tẩy rửa lỏng mà không bao gồm sodium sulfate. [13] Một sử dụng trước đây là chính sodium sulfate, đặc biệt là ở Mỹ và Canada, đang trong quá trình Kraft cho sản xuất gỗ bột giấy. Hữu cơ có mặt trong "nước đen" từ quá trình này được đốt để sản xuất nhiệt, cần thiết để lái xe giảm natri sulfat sodium sulfide. Tuy nhiên, quá trình này đang được thay thế bằng các quy trình mới; sử dụng sodium sulfate ở Mỹ và ngành công nghiệp bột giấy của Canada đã giảm từ 1,4 Mt / a năm 1970 để chỉ khoảng. 150.000 tấn vào năm 2006. [13] Các ngành công nghiệp thủy tinh cung cấp một ứng dụng quan trọng của natri sulfat, ứng dụng lớn nhất là thứ hai ở châu Âu. Sodium sulfate được sử dụng như là một đại lý xử phạt, để giúp loại bỏ các bong bóng khí nhỏ từ thủy tinh nóng chảy. Nó luồng kính, và ngăn ngừa sự hình thành cặn bã của thuỷ tinh nóng chảy trong quá trình tinh chế. Các ngành công nghiệp thủy tinh ở châu Âu đã được tiêu thụ 1970-2006 ổn định 110.000 tấn mỗi năm. [13] Sodium sulfate là quan trọng trong sản xuất hàng dệt may, đặc biệt là ở Nhật Bản, nơi mà nó là ứng dụng lớn nhất. Sodium sulfate giúp trong "san lấp mặt bằng", giảm chi phí tiêu cực trên các sợi để nhuộm có thể xâm nhập đồng đều. Không giống như natri clorua thay thế, nó không ăn mòn các mạch bằng thép không gỉ được sử dụng trong nhuộm. Ứng dụng ở Nhật Bản và Mỹ này được tiêu thụ trong năm 2006 khoảng 100.000 tấn. [13] lưu trữ nhiệt [sửa] Khả năng lưu trữ ở nhiệt độ cao trong giai đoạn thay đổi từ rắn với chất lỏng, và các lợi thế nhiệt độ thay đổi giai đoạn của 32 ° C (90 ° F) làm cho vật liệu này đặc biệt thích hợp để lưu trữ năng lượng mặt trời nhiệt độ thấp cho phát hành sau này trong các ứng dụng sưởi ấm không gian. Trong một số ứng dụng vật liệu được đưa vào gạch nhiệt được đặt trong một không gian gác mái trong khi ở các ứng dụng khác muối được đưa vào tế bào bao quanh bởi nước năng lượng mặt trời làm nóng. Sự thay đổi giai đoạn cho phép giảm đáng kể trong khối lượng của các vật liệu cần thiết cho việc lưu trữ nhiệt hiệu quả (nhiệt của phản ứng tổng hợp của natri sulfat decahydrate là 82 kJ / mol hoặc 252 kJ / kg [19]), với lợi thế nữa của một sự nhất quán của nhiệt độ miễn là đủ nguyên liệu trong giai đoạn thích hợp có sẵn. Đối với các ứng dụng làm mát, một hỗn hợp với natri phổ biến muối clorua (NaCl) hạ thấp điểm nóng chảy đến 18 ° C (64 ° F). Các o nhiệt