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硫酸钠性质及制备方法

本文摘自再生资源回收-变宝网()硫酸钠性质及制备方法
硫酸钠是硫酸根与钠离子化合生成的盐,硫酸钠溶于水且其水溶液呈弱碱性,溶于甘油而不溶于乙醇。

下面简单介绍一下硫酸钠性质及制备方法。

物理性质
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、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10H 2O)
沸点:1404℃相对密度: 2.68g/cm 3
热力学函数(298.15K,100kPa):
标准摩尔生成热ΔfHmθ(kJ·mol):-1387.1
标准摩尔生成吉布斯自由能ΔfGmθ(kJ·mol^-1):-1270.2
标准熵Smθ(J·mol^-1·K^-1):149.6
溶解性:不溶于乙醇,溶于水,溶于甘油。

溶解度:
温度

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溶解度
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2.
7
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2
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5
结晶水:24℃以下:7H 2O
32.4℃以下:10H 2O 无水硫酸钠或1H 2O
化学性质
水解:SO 4 2-+H +=HSO 4 -
Na 2SO 4+H 2O=NaHSO 4+NaOH
水解过程吸热,因此有凉感;水解生成OH -,因此溶液呈弱碱性并有苦涩味。

复分解反应:BaCl 2+Na 2SO 4=BaSO 4↓+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:LD 50 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,Na 2SO 4还可以溶入水中做电解质。

制备方法
方法一(滩田法)
利用自然界不同季节温度变化使原料液中的水分蒸发,将粗芒硝结晶出来。

夏季将含有氯化钠、硫酸钠、硫酸镁、氯化镁等成分的咸水灌入滩田,经日晒蒸发,冬季析出粗芒硝。

此法是从天然资源中提出芒硝的主要方法,工艺简单,能耗低,但作业条件差,产品中易混入泥砂等杂质。

方法二(机械冷冻法)
利用机械设备将原料液加热蒸发后冷冻至-5~-10℃时析出芒硝。

与滩田法比较,此法不受季节和自然条件的影响。

产品质量好,但能耗高。

方法三(盐湖综合利用法)
主要用于含有多种组分的硫酸盐-碳酸盐型咸水。

在提取各种有用组分的同时,将粗芒硝分离出来。

例如加工含碳酸钠、硫酸钠、氯化钠、硼化物及钾、溴、锂的盐湖水,可先碳化盐湖卤水,使碳酸钠转化成碳酸氢钠结晶出来;冷却母液至5~15℃,使硼砂结晶出来;分离硼砂后的二次母液冷冻至0~5℃,析出芒硝。

[2]
其他方法
可由硫酸和氢氧化钠反应制得。

H 2SO 4+ 2NaOH→Na 2SO 4+ 2H 2O。

由天然产物萃取也可制得。

还可用碳酸氢钠和硫酸反应制备:2NaHCO 3+H 2SO 4→Na 2SO 4+2H
2O+2CO 2↑。

在实验室可用氯化钠固体和浓硫酸在加热条件下制取硫酸钠。

2NaCl+H 2SO
4→2HCl↑+Na 2SO 4
或用氢氧化钠与硫酸铜反应制备:2NaOH+CuSO 4=====Na 2SO 4+Cu(OH) 2↓在家庭中可用碳酸钠或碳酸氢钠与硫酸铜反应制得:
2CuSO 4+2Na 2CO 3+H 2O=Cu 2(OH) 2CO 3 ↓+ 2Na 2SO 4 +CO 2↑
4NaHCO 3+2CuSO 4=Cu 2(OH) 2CO 3↓+2Na 2SO 4+3CO 2↑+H 2O
可采用滩田法、机械冷冻法、盐湖综合法。

滩田法和机械冷冻法适于加工以Na、Mg、Cl、SO 4 2-为主要成分的海水型盐水及其他各种芒硝矿。

因低温下硫酸钠的溶解度急剧变小,根据水盐体系相平衡关系可以从卤水中分离出粗芒硝。

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