硫酸钠编辑

硫酸盐类化合物

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硫酸钠是硫酸根与钠离子化合生成的盐，化学式为Na2SO4，硫酸钠溶于水，其溶液大多为中性，溶于甘油而不溶于乙醇。无机化合物，高纯度、颗粒细的无水物称为元明粉。元明粉，白色、无臭、有苦味的结晶或粉末，有吸湿性。外形为无色、透明、大的结晶或颗粒性小结晶。硫酸钠暴露于空气中易吸水，生成十水合硫酸钠，又名芒硝，偏碱性。主要用于制造水玻璃、玻璃、瓷釉、纸浆、致冷混合剂、洗涤剂、干燥剂、染料稀释剂、分析化学试剂、医药品、饲料等。在241℃时硫酸钠会转变成六方型结晶。在有机合成实验室硫酸钠是一种最为常用的后处理干燥剂。上游原料包括硫酸，烧碱等。

外观与性状：单斜晶系，晶体短柱状，集合体呈致密块状或皮壳状等，无色透明，有时带浅黄或绿色，易溶于水。白色、无臭、味咸而苦的结晶或粉末，有吸湿性。外形为无色、透明、大的结晶或颗粒性小结晶。硫酸钠是含氧酸的强酸强碱盐。

结构：单斜、斜方或六方晶系。

溶液：硫酸钠溶液为无色溶液

熔点： 884℃ （七水合物于24.4℃转无水，十水合物为32.38℃，于100℃失10H₂O）

沸点： 1404℃

密度： 2.68g/cm³

热力学函数（298.15K，100kPa）：

标准摩尔生成焓

：-1387.1

标准摩尔生成吉布斯自由能

：-1270.2

标准熵

： 149.6

溶解性：不溶于乙醇，溶于水，溶于甘油。

溶解度：

溶解度变化图

温度	0℃	10℃	20℃	30℃	40℃	50℃	60℃	70℃	80℃	90℃	100℃
溶解度	4.9	9.1	19.5	40.8	48.8	46.2	45.3	44.3	43.7	42.7	42.5

结晶水：24℃以下：7H₂O

32.4℃以下：10H₂O 无水硫酸钠或1H₂O

化学性质

复分解反应：BaCl₂+Na₂SO₄=BaSO₄↓+2NaCl；

稳定性：稳定，不溶于强酸、铝、镁，吸湿。暴露于空气中易吸湿成为含水硫酸钠。241℃时转变成六方型结晶。高纯度、颗粒细的无水物称为元明粉。极易溶于水。有凉感。味清凉而带咸。在潮湿空气中易水化，转变成粉末状含水硫酸钠覆盖于表面。无水芒硝产于含硫酸钠卤水的盐湖中，与芒硝、钙芒硝、泻利盐、白钠镁矾、石膏、盐镁芒硝、石盐、泡碱等共生；也可由芒硝脱水而成；火山喷气孔周围有少量产出。

毒性：无毒

毒理学数据：小鼠经口：LD₅₀ 5989mg/kg

生态学数据：对水是稍微危害的，若无政府许可，勿将材料排入周围环境。

此外，Na₂SO₄还可以溶入水中做电解质。

制备方法

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1．真空蒸发法将天然芒硝溶解后澄清，把澄清液进行真空蒸发脱水、增稠、离心分离、干燥，制得无水硫酸钠。其反应方程式如下：

Na₂SO₄·10H₂O→Na₂SO₄+10H₂O

2．钙芒硝法将钙芒硝矿石粉碎，加水球磨、浸取，浸取芒硝液经过滤除去杂质、滤液澄清后，再经蒸发脱水、离心分离、干燥制得无水硫酸钠。其反应方程式如下：

Na₂SO₄·CaSO₄+2H₂O→Na₂SO₄+CaSO₄+2H₂O

3．转化法系以氯化钾生产的副产品高低温盐做原料制取无水硫酸钠。在一定温度和配料条件下，经过三段转化，硫酸镁和氯化钠先转化成白钠镁矾，再转化为无水钠镁矾，最后转化成无水硫酸钠。整个转化过程为连续逆流操作。浆料靠机械推动和提升，液体依位差而逆向溢流，各段之间互相联系和影响，第一段转化控制在Ph值3—4，温度55—70℃下发生反应，生成白钠镁矾浆料进人一段沉降器增稠后，再送到二段转化槽；二段转化Ph4—5，温度在100℃左右；第三段转化条件控制Ph5—6，温度55℃左右在搅拌下，无水钠镁矾与氯化钠水溶液反应生成无水硫酸钠，经离心分离、干燥，制得无水硫酸钠。其反应方程式如下：

2NaCI+2MgSO₄+4H₂O→Na₂SO₄·MgSO₄·4H₂O+MgCI₂

Na₂SO₄·MgSO₄·4H₂O→Na₂SO₄·MgSO₄+4H₂O

Na₂SO₄·MgSO₄+2NaC1→Na₂SO₄+MgC1₂

此法成本高，回收率低，消耗硫酸，杂质不易除去，所得产品色泽较差，但设备简单。

4．人造丝副产法人造丝凝固废液经结晶、溶解、中和、过滤、浓缩、冷却、分离、干燥加工后，制得无水硫酸钠。其反应方程式如下：

H₂SO₄+2NaOH→Na₂SO₄+2H₂O

将水合硫酸钠Na2SO4·10H2O放入瓷皿中，在100℃左右加热，直至形成白色疏松的粉末为止。

5．用热蒸馏水溶解工业品硫酸钠，控制溶液密度在1.1—1.2，数小时后滤去沉淀物。在滤液中加入密度为1.26的碳酸钠溶液（用纯水溶解工业碳酸钠）至ph＝8—9，边搅拌边加入适量硫化铵。静置数小时，使硫化铁，硫化铅沉淀完全。将上层清液吸出过滤至清亮，检验铁和重金属合格后，加热浓缩至干，离心甩干，然后用少量蒸馏水洗涤1—2次，甩干。在甩干的半成品中加入蒸馏水至相对密度为1.10—1.15，边搅拌边加入适量的0.5%硫酸银溶液，静4h以上，使氯化银沉淀完全。过滤，蒸发浓缩至结晶薄膜出现，冷却结晶，离心甩干，用少量蒸馏水冲洗，甩干，即为化学纯Na2SO4·10H2O成品。制取化学纯无水硫酸钠，则在重结晶过程中蒸发浓缩至无母液水为止，离心甩干，用少量蒸馏水冲洗后，在100℃下烘干。

6．将干燥的碳酸钠（化学纯）分次少量地加到20%的分析纯硫酸溶液中，进行反应：

H₂SO₄+Na₂CO₃=Na₂SO₄+CO₂↑+H₂O

直到二氧化碳不再溢出为止，此时溶液呈弱碱性。将溶液加热至沸，过滤，蒸发浓缩，至结晶出现，冷却结晶，离心甩干，即得Na2SO4·10H2O结晶。将上述结晶在100℃左右加热，蒸发去水分，即可制得无水硫酸钠。

7．全溶蒸发脱水法

原料为盐田自然冷冻的土硝。在溶硝槽内加入已粉碎的土硝，用蒸汽溶解，当波美度达到30—32°Bé时，温度为70℃时，用泵打入沉降槽中保温澄清，清液经双效真空蒸发器浓缩。带晶体的浓缩液经离心分离，气流干燥即得成品。成品含水控制小于0.2%。母液返回蒸发器中循环蒸发。

8．热熔蒸发脱水法

将冷冻法制得的芒硝在热熔槽中加热至70℃左右。其中部分硫酸钠溶解于自身的结晶水中，形成饱和溶液。部分硫酸钠成无水盐析出。经离心干燥分离，则得无水硫酸钠晶体和饱和溶液。晶体经干燥后即为成品。饱和溶液再经蒸发又得无水芒硝，经离心脱水，干燥得成品。如此反复进行。

9．热熔盐析脱水法

盐析法的原理是同离子效应，使硫酸钠的溶解度降低，超过这个溶解度的部分硫酸钠呈固体析出。向熔融的饱和硫酸钠中加入一定量的固体氯化钠后，溶液中即有硫酸钠析出，进行固液分离可得固体无水硝。用饱和硫酸钠冲洗，再经干燥即得成品。母液可蒸发结晶，回收NaCl，循环利用。

应用领域

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1.硫酸钠主要用作合成洗涤剂的填充料。造纸工业用于制造硫酸盐纸浆时的蒸煮剂。玻璃工业用以代替纯碱。化学工业用作制造硫化钠、硅酸钠和其他化工产品的原料。纺织工业用于调配维尼纶纺丝凝固浴。医药工业用作缓泻剂。还用于有色冶金、皮革等方面。

2.使水化产物硫铝酸钙更快地生成，从而加快了水泥的水化硬化速度。硫酸钠的掺量一般为水泥质量的0.5%～2%，能提高混凝土早期强度50%—100%，28天强度有时提高，有时降低，提高幅度约在10%左右，随水泥品种、养护条件及其掺量而异。还用作合成洗涤剂的填充料，也用于造纸工业、玻璃工业、化学工业、纺织工业及医药工业等。

3.用作分析试剂，如脱水剂、定氮时消化催化剂，原子吸收光谱分析中干扰抑制剂。还用于医药工业。

4.用于化工、造纸和玻璃、染料、印染和医药工业,在合成纤维、制革、有色冶金、瓷釉等的制造中也有应用,还用于洗涤剂和肥皂中作添加剂。

5.在硫酸盐镀锌中可用作缓冲剂以稳定镀液的ph值。

安全风险

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危险性概述

健康危害：对眼睛和皮肤有刺激作用。低毒。

环境危害：对环境有危害，对大气可造成污染。

燃爆危险：本品不燃，具刺激性。

其它：该物质对环境有危害，应特别注意对大气的污染。

风险术语

安全标识：S24/25

危险标识：R36/R37/38

储运特性

运输注意事项：起运时包装要完整，装载应稳妥。运输过程中要确保容器不泄漏、不倒塌、不坠落、不损坏。严禁与酸类、食用化学品等混装混运。运输途中应防曝晒、雨淋，防高温。车辆运输完毕应进行彻底清扫。

操作注意事项

密闭操作，加强通风。操作人员必须经过专门培训，严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴自吸过滤式防尘口罩，戴化学安全防护眼镜，穿防毒物渗透工作服，戴橡胶手套。避免产生粉尘。避免与酸类接触。搬运时轻装轻卸，防止包装破损。配备泄漏应急处理设备。倒空的容器可能残留有害物。空气中粉尘浓度超标时，必须佩戴自吸过滤式防尘口罩。紧急事态抢救或撤离时，应该佩戴防毒面罩。