Φόρμουλα Sulfate Νατρίου, Ιδιότητες, Δομή, Εφαρμογές

Το θειικό νάτριο (Δινάτριο άλας του θειικού οξέος, δινάτριο tetraoxidosulfato, θειικό σόδα, το αλάτι του Glauber, thenardite, μιραβιλίτη) είναι η ανόργανη ένωση με τον τύπο Na₂Έτσι₄ και των σχετικών ένυδρων μορφών του. Όλες οι μορφές είναι λευκά στερεά που είναι ιδιαίτερα διαλυτά στο νερό.

Θεωρείται ένα από τα κύρια χημικά προϊόντα που διατίθενται στο εμπόριο. Η παγκόσμια παραγωγή της (σχεδόν αποκλειστικά με τη μορφή δεκαϋδρίτης) ανέρχεται σε περίπου 6 εκατομμύρια τόνους ετησίως.

Thenardite είναι άνυδρη μετάλλευμα θειικού νατρίου που συμβαίνει σε άνυδρα περιβάλλοντα εβαποριτών σε ξηρό σπήλαια σε παλιά ορυχεία ως εξάνθηση, και σαν εναπόθεση γύρω fumarolas.

Περιγράφηκε για πρώτη φορά το 1825 στο Σαλίνας Espartinas (Ciempozuelos, Μαδρίτη, Ισπανία) και πήρε το όνομά του προς τιμήν του thenardite Γάλλος χημικός Louis Jacques Thénard (1777-1826).

Dutch / Γερμανό χημικό και φαρμακοποιός Rudolf Johann Glauber (1604-1670) ανακαλύφθηκε το 1625, στο νερό μιας αυστριακής άνοιξης, δεκαένυδρο θειικό νάτριο (αργότερα γνωστό ως άλας του Glauber). Το ονόμασε το αλάτι mirabilis (θαυμαστή αλάτι), λόγω της θεραπευτικές του ιδιότητες.

Μεταξύ 1650 και 1660, ο Glauber άρχισε να παράγει θειικό νάτριο από κοινό αλάτι (NaCl) και πυκνό θειικό οξύ. Αυτή η διαδικασία θεωρείται η αρχή της χημικής βιομηχανίας.

Οι κρύσταλλοι του χρησιμοποιήθηκαν ως καθαρτικό έως τον 20ό αιώνα.

Κατά τον δέκατο όγδοο αιώνα, η αντίδραση του αλατιού του Glauber με ποτάσσα (ανθρακικό κάλιο) άρχισε να χρησιμοποιείται στη βιομηχανική παραγωγή ανθρακικού νατρίου (ανθρακικό νάτριο).

Σήμερα χρησιμοποιείται κυρίως για την παρασκευή απορρυπαντικών και στη διαδικασία Kraft για την παραγωγή χαρτοπολτού (κυρίαρχη μέθοδος στην παραγωγή χαρτιού).

Θερμικές αποθέσεις θειικού νατρίου βρίσκονται στις Ηνωμένες Πολιτείες, τον Καναδά, την Ισπανία, την Ιταλία, την Τουρκία, τη Ρουμανία, το Μεξικό, τη Μποτσουάνα, την Κίνα, την Αίγυπτο, τη Μογγολία και τη Νότια Αφρική.

Οι κύριοι παραγωγοί είναι η Κίνα (Jiangsu και Sichuan επαρχίες), ακολουθούμενη από την Ισπανία, όπου τα μεγαλύτερα κοιτάσματα του γλαουβερίτης τον κόσμο (σε Cerezo de Rio Τήρων, Burgos).

Η συνολική παγκόσμια παραγωγή φυσικού θειικού νατρίου εκτιμάται σε περίπου 8 εκατομμύρια τόνους και αυτή που λαμβάνεται ως υποπροϊόν άλλων βιομηχανικών διεργασιών μεταξύ 2 και 4 Mt.

Στην Ισπανία, σύμφωνα με πληροφορίες για την Απογραφή θειική Εθνικού Δυναμικού και άλλα ενημερωμένα δεδομένα, τα αποθέματα των ορυκτών θειικού νατρίου με τη σειρά της 730 Mt αναφέρονται ως «αποθεματικά» εκτιμώνται και ταξινομούνται 300 Mt ως «άλλοι πόροι».

Στην Ευρωπαϊκή Ένωση, η Ισπανία είναι αυτή τη στιγμή η μόνη χώρα με μεταλλεύματα θειικού νατρίου (κυρίως των τερμαρντίτη, Glauberite και Mirabilite).

Επί του παρόντος, παρατηρείται γενική μείωση της ζήτησης θειικού νατρίου στον τομέα της κλωστοϋφαντουργίας.

Τα τελευταία χρόνια, άλλοι τομείς όπως τα απορρυπαντικά έχουν σημειώσει κάποια ανάπτυξη, σε ορισμένες περιοχές, λόγω της χαμηλής τιμής τους ως πρώτης ύλης. 

Οι κύριες διευρυνόμενες αγορές απορρυπαντικών θειικού νατρίου βρίσκονται στην Ασία, την Κεντρική Αμερική και τη Νότια Αμερική.

Τύποι

2D δομή

Δομή 3D

Χαρακτηριστικά

Φυσικές και χημικές ιδιότητες

Το θειικό νάτριο ανήκει στην δραστική ομάδα ενώσεων νατρίου και επίσης ανήκει στην ομάδα των θειικών, υδρογονοθειικών και δισουλφιτικών.

Αναφλεξιμότητα

Είναι μια μη καύσιμη ουσία. Δεν υπάρχει κίνδυνος έκρηξης των σκονών του.

Δραστικότητα

Το θειικό νάτριο είναι πολύ διαλυτό στο νερό και υγροσκοπικό. Είναι πολύ σταθερό, μη δραστικό έναντι των περισσότερων οξειδωτικών ή μειωτικών παραγόντων σε κανονικές θερμοκρασίες. Σε υψηλές θερμοκρασίες, μπορεί να μετατραπεί σε θειούχο νάτριο με καρβοθερμική μείωση.

Οι χημικά μη αντιδρώσες ουσίες θεωρούνται μη αντιδραστικές υπό τυπικές περιβαλλοντικές συνθήκες (αν και μπορεί να αντιδρούν σε σχετικά ακραίες συνθήκες ή σε κατάλυση). Είναι ανθεκτικά στην οξείδωση και τη μείωση (εκτός από ακραίες συνθήκες).

Επικίνδυνες χημικές αντιδράσεις

Όταν το αλουμίνιο τήκεται μαζί με θειικό νάτριο ή κάλιο, συμβαίνει βίαιη έκρηξη.

Τοξικότητα 

Οι χημικά μη αντιδρώσες ουσίες θεωρούνται μη τοξικές (αν και οι αέριες ουσίες αυτής της ομάδας μπορούν να λειτουργήσουν ως ασφυξία).

Αν και το θειικό νάτριο θεωρείται γενικά μη τοξικό, πρέπει να το χειρίζεστε με προσοχή. Η σκόνη μπορεί να προκαλέσει άσθμα ή προσωρινό ερεθισμό των ματιών. Ο κίνδυνος αυτός μπορεί να αποφευχθεί με την προστασία των ματιών και με μια μάσκα χαρτιού. 

Χρησιμοποιεί

Οι κυριότερες εφαρμογές της είναι στην κατασκευή:

• σκόνη απορρυπαντικού.
• χαρτοπολτού.
• υφάσματα.
• γυαλί.
• σύνθεση ενζύμων (παραγωγή κρασιού).
• ανθρώπινη και ζωική τροφή.
• φαρμακευτικά προϊόντα.
• βασική χημεία γενικά.
• χάλυβα.
• Πούδρα απορρυπαντικού

Το θειικό νάτριο είναι ένα πολύ φτηνό υλικό. Η μεγαλύτερη χρήση του είναι ως πληρωτικό σε οικιακά απορρυπαντικά σε σκόνη, που καταναλώνουν περίπου. Το 50% της παγκόσμιας παραγωγής. Τα νέα συμπαγή ή υγρά απορρυπαντικά δεν περιλαμβάνουν θειικό νάτριο, επομένως η χρήση αυτή μειώνεται.

Μια άλλη χρήση του θειικού νατρίου που μειώνεται σε σημασία, ειδικά στις ΗΠΑ. και ο Καναδάς, βρίσκεται στη διαδικασία Kraft για την παραγωγή χαρτοπολτού. Οι πρόοδοι στη θερμική απόδοση της διαδικασίας, μείωσαν δραστικά την ανάγκη για θειικό νάτριο.

Η βιομηχανία γυαλιού παρέχει μια άλλη σημαντική εφαρμογή για το θειικό νάτριο. Είναι η δεύτερη μεγαλύτερη εφαρμογή στην Ευρώπη. Το θειικό νάτριο χρησιμοποιείται για να βοηθήσει στην εξάλειψη μικρών φυσαλίδων αέρα από τετηγμένο γυαλί.

Στην Ιαπωνία, η μεγαλύτερη εφαρμογή θειικού νατρίου είναι στην κατασκευή κλωστοϋφαντουργικών προϊόντων. θειικό νάτριο βοηθά βαφές μπορεί να διεισδύσει ομοιόμορφα μέσα στις ίνες και δεν διαβρώνει το δοχεία από ανοξείδωτο χάλυβα που χρησιμοποιούνται για τη βαφή (σε αντίθεση με χλωριούχο νάτριο, η οποία είναι η εναλλακτική μέθοδος).

θειικό νάτριο είναι ιδιαίτερα κατάλληλο για την αποθήκευση ηλιακής θερμότητας χαμηλής ποιότητας (για μετέπειτα απελευθέρωση στη θέρμανση) λόγω της υψηλής χωρητικότητας αποθήκευσης της θερμότητας κατά τη διάρκεια της αλλαγής φάσης από στερεό σε υγρό, η οποία δίνεται στους 32 ° C.

Για εφαρμογές ψύξης, ένα μείγμα με κοινό άλας χλωριούχου νατρίου (NaCl) μειώνει το σημείο τήξης στους 18 ° C.

Στο εργαστήριο, το άνυδρο θειικό νάτριο χρησιμοποιείται ευρέως ως αδρανές μέσο ξήρανσης, για να απομακρυνθούν ίχνη νερού από οργανικά διαλύματα. Η δράση του είναι βραδύτερη από αυτή του θειικού μαγνησίου, αλλά μπορεί να χρησιμοποιηθεί με μια ποικιλία υλικών, δεδομένου ότι είναι χημικά αρκετά αδρανής.

Το δεκαϋδρικό θειικό νάτριο (άλας Glauber) χρησιμοποιήθηκε ιστορικά ως καθαρτικό. Είναι αποτελεσματικό για την εξάλειψη ορισμένων φαρμάκων, όπως είναι η ακεταμινοφαίνη (ακεταμινοφέν) από το σώμα μετά από υπερβολική δόση.

Άλλες εφαρμογές για θειικό νάτριο περιλαμβάνουν τη χρήση του ως πρόσθετου στην παρασκευή αποσμητικών χώρου ταπήτων, ως πρόσθετης ύλης στις ζωοτροφές και στην παραγωγή αμύλου. 

Κλινικά αποτελέσματα

Για τις θεραπευτικές εφαρμογές του, το θειικό νάτριο ανήκει στην κατηγορία του φυσιολογικού ορού και των καθαρτικών καθαρτικών που χρησιμοποιούνται στη θεραπεία της δυσκοιλιότητας.

Τα καθαρτικά αλάτων είναι άλατα που συγκρατούν υγρά στο έντερο με την ωσμωτική δράση του μη απορροφημένου άλατος, προκαλώντας έμμεσα αύξηση της περισταλτικής.

Τα καθαρτικά Saline απορροφώνται ελάχιστα από το γαστρεντερικό σωλήνα, ως εκ τούτου, η συστημική τοξικότητα είναι απίθανη, εκτός εάν έχουν καταποθεί τεράστια ποσά. Ωστόσο, μεγάλες εκθέσεις μπορεί να προκαλέσουν αφυδάτωση και αλλοιώσεις ηλεκτρολυτών δευτερεύουσες από τις οσμωτικές επιδράσεις της ένωσης.

Η χρόνια κατάχρηση μπορεί να συμβεί σε ασθενείς με διατροφικές διαταραχές, σύνδρομο Munchausen ή πλασματικές διαταραχές. Σε γενικές γραμμές, οι ασθενείς παρουσιάζουν ναυτία, έμετο και διάρροια που σχετίζονται με κοιλιακές κράμπες. Τα σοβαρά αποτελέσματα μπορεί να περιλαμβάνουν αφυδάτωση, υπόταση, υπερευαισθησία και ανωμαλίες ηλεκτρολυτών.

Ασφάλεια και κίνδυνοι

Δηλώσεις επικινδυνότητας του παγκοσμίως εναρμονισμένου συστήματος ταξινόμησης και επισήμανσης των χημικών ουσιών (SGA).

Το σύστημα οικουμενικής εναρμόνισης για την ταξινόμηση και την επισήμανση των χημικών ουσιών (GHS) είναι ένα διεθνώς αποδεκτό σύστημα, που δημιουργήθηκε από τα Ηνωμένα Έθνη έχουν σχεδιαστεί για να αντικαταστήσει τα διάφορα πρότυπα ταξινόμησης και επισήμανσης χρησιμοποιούνται σε διαφορετικές χώρες που χρησιμοποιούν συνεπή κριτήρια σε όλο τον κόσμο (Έθνη United, 2015).

τάξεις κινδύνου (και το αντίστοιχο κεφάλαιο του ΓεΣΥ) τα πρότυπα ταξινόμησης και επισήμανσης και συστάσεις για θειικό νάτριο είναι οι εξής (Ευρωπαϊκός Οργανισμός Χημικών Προϊόντων, 2017? Ηνωμένων Εθνών, το 2015? PubChem, 2017):

Κλάσεις κινδύνου του GHS

H315: Προκαλεί ερεθισμό του δέρματος [Προειδοποίηση Διάβρωση / ερεθισμός του δέρματος - Κατηγορία 2].

H317: Μπορεί να προκαλέσει αλλεργική δερματική αντίδραση [Προειδοποίηση Ευαισθητοποίηση, Δέρμα - Κατηγορία 1].

H319: Προκαλεί σοβαρό ερεθισμό των ματιών [Προειδοποίηση Σοβαρή οφθαλμική βλάβη / ερεθισμός των οφθαλμών - Κατηγορία 2Α].

H412: Επιβλαβές για τους υδρόβιους οργανισμούς με μακροχρόνιες δυσμενείς επιπτώσεις [Επικίνδυνο για το υδάτινο περιβάλλον, μακροπρόθεσμος κίνδυνος - Κατηγορία 3].

(PubChem, 2017)

Κώδικες των επιτροπών προληπτικής εποπτείας

P261, P264, P272, P273, P280, P302 + P352, P351 + P338 + P305, P321, P332 + P313, P333 + P313, P337 + P313, P362, P363, P501 και.

Αναφορές

1. ChemIDplus (2017) Δομή 3D του 7757-82-6 - Άνυδρο θειικό νάτριο [εικόνα]. Ανακτήθηκε από: chem.nlm.nih.gov.
2. ChemIDplus (2017) Δομή 3D του 7727-73-3 - Θειικό νάτριο [USP] [εικόνα]. Ανακτήθηκε από: chem.nlm.nih.gov.
3. Dyet, D. (2007) Θειδαρίτης θειικό νάτριο κοντά στο Sodaville Mineral County Nevada [image] Ανακτήθηκε από: en.wikipedia.org.
4. Ευρωπαϊκός Οργανισμός Χημικών Προϊόντων (ECHA), (2017). Σύνοψη της ταξινόμησης και της επισήμανσης. Εναρμονισμένη ταξινόμηση - παράρτημα VI του κανονισμού (ΕΚ) αριθ. 1272/2008 (κανονισμός CLP). Θειικό νάτριο. 
5. Grumetisho (2012) Mirabilita [image] Ανακτήθηκε από: es.wikipedia.org.
6. Τράπεζα δεδομένων επικίνδυνων ουσιών (HSDB). TOXNET (2017). Θειικό νάτριο Bethesda, MD, ΕΕ: Εθνική Βιβλιοθήκη Ιατρικής. Ανακτήθηκε από: toxnet.nlm.nih.gov.
7. Ινστιτούτο Γεωλογίας και Μεταλλείων της Ισπανίας (IGME) (2016). GLAUBERITA-THENARDITA (ΦΥΣΙΚΟ SULPHATE SODIUM) 2014. Ορυχείο πανόραμα. Ανακτήθηκε από: igme.es.
8. Εθνικό Ινστιτούτο για την Ασφάλεια στην Εργασία (INSHT). (2010). Διεθνή χημικά αρχεία ασφαλείας. Θειικό νάτριο. Υπουργείο Απασχόλησης και Ασφάλειας. Μαδρίτη ES Ανακτήθηκε από: insht.es.
9. Langbein Rise (2008) Συνεχής πολτός pulp mil [εικόνα] Ανακτήθηκε από: wikimedia.org.
10. Ηνωμένα Έθνη (2015). Σύστημα παγκόσμιας εναρμόνισης για την ταξινόμηση και την επισήμανση των χημικών προϊόντων (SGA) Έκτη αναθεωρημένη έκδοση. Νέα Υόρκη, Ηνωμένες Πολιτείες: Δημοσίευση των Ηνωμένων Εθνών. Ανακτήθηκε από: unece.org.
11. Εθνικό Κέντρο Βιοτεχνολογικών Πληροφοριών. PubChem Σύνθετη Βάση Δεδομένων (2016) θειικό νάτριο - Δομή PubChem [image] Bethesda, MD, ΕΕ: Εθνική Βιβλιοθήκη Ιατρικής. Ανακτήθηκε από: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
12. Εθνικό Κέντρο Βιοτεχνολογικών Πληροφοριών. PubChem Σύνθετη Βάση Δεδομένων (2016) θειικό νάτριο - Δομή PubChem [image] Bethesda, MD, ΕΕ: Εθνική Βιβλιοθήκη Ιατρικής. 
13. Εθνικό Κέντρο Βιοτεχνολογικών Πληροφοριών. PubChem Σύνθετη Βάση Δεδομένων. (2017). Δεκαθρακικό θειικό νάτριο. Bethesda, MD, ΕΕ: Εθνική Βιβλιοθήκη Ιατρικής. Ανακτήθηκε από: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
14. Εθνικό Κέντρο Βιοτεχνολογικών Πληροφοριών. PubChem Σύνθετη Βάση Δεδομένων. (2017). Θειικό νάτριο Bethesda, MD, ΕΕ: Εθνική Βιβλιοθήκη Ιατρικής. Ανακτήθηκε από: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
15. Walkerma (2005) Θειικό νάτριο [image] Ανακτήθηκε από: wikimedia.org.
16. Wikipedia (2017) Η διαδικασία Kraft. Ανακτήθηκε από: wikipedia.org.
17. Βικιπαίδεια (2017) Mirabilita. Ανακτήθηκε από: wikipedia.org.
18. Βικιπαίδεια (2017) Mirabilite. Ανακτήθηκε από: wikipedia.org.
19. Wikipedia (2017) Θειικό νάτριο. Ανακτήθηκε από: wikipedia.org.
20. Βικιπαίδεια (2017) Solfato di decaidrate νατρίου. Ανακτήθηκε από: https://it.wikipedia.org.
21. Wikipedia (2017) Θειικό νάτριο. Ανακτήθηκε από: wikipedia.org.
22. Βικιπαίδεια (2017). Ανακτήθηκε από: wikipedia.org.
23. Βικιπαίδεια (2017). Ανακτήθηκε από: .wikipedia.org.