硫酸鈉

硫酸鈉（Na₂SO₄）是硫酸根與鈉離子化合生成的鹽，硫酸鈉溶於水且其水溶液呈中性，溶於甘油而不溶於乙醇。無機化合物，高純度、顆粒細的無水物稱為元明粉。元明粉，白色、無臭、有苦味的結晶或粉末， 有吸濕性。外形為無色、透明、大的結晶或顆粒性小結晶。硫酸鈉暴露於空氣中易吸水，生成十水合硫酸鈉，又名芒硝。主要用於製造水玻璃、玻璃、瓷釉、紙漿、致冷混合劑、洗滌劑、乾燥劑、染料稀釋劑、分析化學試劑、醫藥品、飼料等。 在241℃時硫酸鈉會轉變成六方型結晶。在有機合成實驗室硫酸鈉是一種最為常用的後處理乾燥劑。上游原料包括硫酸，燒鹼等。

基本介紹

• 中文名：硫酸鈉
• 英文名：Sodium sulphate
• 別稱：芒硝
• 化學式：Na2SO4
• 分子量：142.04
• CAS登錄號：7757-82-6
• EINECS登錄號：231-820-9
• 熔點：884℃
• 沸點：1404℃
• 水溶性：溶於水
• 密度：2.68
• 外觀：無色透明晶體
• 套用：常用的後處理乾燥劑
• 危險性描述：低毒
• RTECS號：WE1650000
• PubChem號：24852268
• MDL號：MFCD00003504

理化性質

物理性質

外觀與性狀：單斜晶系，晶體短柱狀，集合體呈緻密塊狀或皮殼狀等，無色透明，有時帶淺黃或綠色，易溶於水。白色、無臭、有苦味的結晶或粉末， 有吸濕性。外形為無色、透明、大的結晶或顆粒性小結晶。硫酸鈉是含氧酸的強酸強鹼鹽。

結構：單斜、斜方或六方晶系。

溶液：硫酸鈉溶液為無色溶液。

熔點： 884℃ （七水合物於24.4℃轉無水，十水合物為32.38℃，於100℃失10H₂O）

沸點： 1404℃

相對密度： 2.68g/cm³

熱力學函式（298.15K，100kPa）：

標準摩爾生成熱ΔfHmθ(kJ·mol)：-1387.1

標準摩爾生成吉布斯自由能ΔfGmθ(kJ·mol^-1)：-1270.2

標準熵Smθ(J·mol^-1·K^-1)： 149.6

溶解性： 不溶於乙醇，溶於水，溶於甘油。

溶解度：

溫度	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

結晶水：24℃以下：7H₂O

32.4℃以下：10H₂O 無水硫酸鈉或1H₂O

化學性質

複分解反應：BaCl₂+Na₂SO₄=BaSO₄↓+2NaCl；

穩定性：穩定，不溶於強酸、鋁、鎂，吸濕。暴露於空氣中易吸濕成為含水硫酸鈉。241℃時轉變成六方型結晶。高純度、顆粒細的無水物稱為元明粉。極易溶於水。有涼感。味清涼而帶鹹。在潮濕空氣中易水化，轉變成粉末狀含水硫酸鈉覆蓋於表面。無水芒硝產於含硫酸鈉滷水的鹽湖中，與芒硝、鈣芒硝、瀉利鹽、白鈉鎂礬、石膏、鹽鎂芒硝、石鹽、泡鹼等共生；也可由芒硝脫水而成；火山噴氣孔周圍有少量產出。

毒性：無毒

毒理學數據：小鼠經口：LD₅₀ 5989mg/kg

生態學數據：對水是稍微危害的，若無政府許可，勿將材料排入周圍環境。

此外，Na₂SO₄還可以溶入水中做電解質。

製備方法

1、灘田法

利用自然界不同季節溫度變化使原料液中的水分蒸發，將粗芒硝結晶出來。夏季將含有氯化鈉、硫酸鈉、硫酸鎂、氯化鎂等成分的鹹水灌入灘田，經日曬蒸發，冬季析出粗芒硝。此法是從天然資源中提出芒硝的主要方法，工藝簡單，能耗低，但作業條件差，產品中易混入泥砂等雜質。

2、機械冷凍法

利用機械設備將原料液加熱蒸發後冷凍至-5～-10℃時析出芒硝。與灘田法比較,此法不受季節和自然條件的影響。產品質量好，但能耗高。

3、鹽湖綜合利用法

主要用於含有多種組分的硫酸鹽-碳酸鹽型鹹水。在提取各種有用組分的同時，將粗芒硝分離出來。例如加工含碳酸鈉、硫酸鈉、氯化鈉、硼化物及鉀、溴、鋰的鹽湖水，可先碳化鹽湖滷水，使碳酸鈉轉化成碳酸氫鈉結晶出來；冷卻母液至5～15℃,使硼砂結晶出來;分離硼砂後的二次母液冷凍至0～5℃,析出芒硝。

4、其他方法

可由硫酸和氫氧化鈉反應製得。H₂SO₄+ 2NaOH→Na₂SO₄+ 2H₂O。由天然產物萃取也可製得。

還可用碳酸氫鈉和硫酸反應製備：2NaHCO₃+H₂SO₄→Na₂SO₄+2H₂O+2CO₂↑。

在實驗室可用氯化鈉固體和濃硫酸在加熱條件下製取硫酸鈉。2NaCl+H₂SO₄→2HCl↑+Na₂SO₄

或用氫氧化鈉與硫酸銅反應製備：2NaOH+CuSO₄=====Na₂SO₄+Cu(OH)₂↓

在家庭中可用碳酸鈉或碳酸氫鈉與硫酸銅反應製得：

2CuSO₄+2Na₂CO₃+H₂O=Cu₂(OH)₂CO₃ ↓+ 2Na₂SO₄ +CO₂↑

4NaHCO₃+2CuSO₄=Cu₂(OH)₂CO₃↓+2Na₂SO₄+3CO₂↑+H₂O

可採用灘田法、機械冷凍法、鹽湖綜合法。灘田法和機械冷凍法適於加工以Na、Mg、Cl、SO₄^2-為主要成分的海水型鹽水及其他各種芒硝礦。因低溫下硫酸鈉的溶解度急劇變小，根據水鹽體系相平衡關係可以從滷水中分離出粗芒硝。

主要用途

1、化學工業用作製造硫化鈉矽酸鈉水玻璃及其它化工產品。

2、造紙工業用於製造硫酸鹽紙漿時的蒸煮劑。

3、玻璃工業用以代替純鹼做助溶劑。

4、紡織工業用於調配維尼綸紡絲凝固劑。

5、用於有色金屬冶金、皮革等方面。

6、用來制硫化鈉、紙漿、玻璃、水玻璃、瓷釉，也用作緩瀉劑和鋇鹽中毒的解毒劑等。是用食鹽與硫酸製造鹽酸時的副產品。化工上用於製造硫化鈉，矽酸鈉等。實驗室用於洗去鋇鹽。工業上用作製取NaOH和H₂SO₄的原料，也用於造紙，玻璃，印染，合成纖維，製革等。 在有機合成實驗室硫酸鈉是一種最為常用的後處理乾燥劑。

7、主要用作合成洗滌劑的填充料。造紙工業用於製造硫酸鹽紙漿時的蒸煮劑。玻璃工業用以代替純鹼。化學工業用作製造硫化鈉、矽酸鈉和其他化工產品的原料。紡織工業用於調配維尼綸紡絲凝固浴。醫藥工業用作緩瀉劑。還用於有色冶金、皮革等方面。

8、使水化產物硫鋁酸鈣更快地生成，從而加快了水泥的水化硬化速度。硫酸鈉的摻量一般為水泥質量的0.5%～2%，能提高混凝土早期強度50%～100%，28天強度有時提高，有時降低，提高幅度約在10%左右，隨水泥品種、養護條件及其摻量而異。還用作合成洗滌劑的填充料，也用於造紙工業、玻璃工業、化學工業、紡織工業及醫藥工業等。

9、用作分析試劑，如脫水劑、定氮時消化催化劑，原子吸收光譜分析中干擾抑制劑。還用於醫藥工業。

10、用於化工、造紙和玻璃、染料、印染和醫藥工業,在合成纖維、製革、有色冶金、瓷釉等的製造中也有套用,還用於洗滌劑和肥皂中作添加劑。

11、在硫酸鹽鍍鋅中可用作緩衝劑以穩定鍍液的ph值。

注意事項

危險性概述

健康危害： 對眼睛和皮膚有刺激作用。低毒。

環境危害： 對環境有危害，對大氣可造成污染。

燃爆危險： 本品不燃，具刺激性。

其它： 該物質對環境有危害，應特別注意對大氣的污染。

風險術語

安全標識：S24/25

危險標識：R36/37/38

儲運特性

運輸注意事項： 起運時包裝要完整，裝載應穩妥。運輸過程中要確保容器不泄漏、不倒塌、不墜落、不損壞。嚴禁與酸類、食用化學品等混裝混運。運輸途中應防曝曬、雨淋，防高溫。車輛運輸完畢應進行徹底清掃。

操作注意事項

密閉操作，加強通風。操作人員必須經過專門培訓，嚴格遵守操作規程。建議操作人員佩戴自吸過濾式防塵口罩，戴化學安全防護眼鏡，穿防毒物滲透工作服，戴橡膠手套。避免產生粉塵。避免與酸類接觸。搬運時輕裝輕卸，防止包裝破損。配備泄漏應急處理設備。倒空的容器可能殘留有害物。空氣中粉塵濃度超標時，必須佩戴自吸過濾式防塵口罩。緊急事態搶救或撤離時，應該佩戴防毒面罩。

儲存注意事項

儲存於陰涼、通風的庫房。遠離火種、熱源。應與酸類等分開存放，切忌混儲。儲區應備有合適的材料收容泄漏物。

急救措施

皮膚接觸： 脫去污染的衣著，用大量流動清水沖洗。

眼睛接觸： 提起眼瞼，用流動清水或生理鹽水沖洗。就醫。

吸入： 脫離現場至空氣新鮮處。如呼吸困難，給輸氧。就醫。

食入： 飲足量溫水，漱口並催吐；或飲用牛奶或蛋清。就醫。

消防措施

危險特性： 未有特殊的燃燒爆炸特性。受高熱分解產生有毒的硫化物煙氣。

有害燃燒產物： 硫化物。

滅火方法： 消防人員必須穿全身防火防毒服，在上風向滅火。滅火時儘可能將容器從火場移至空曠處。

應急處理

隔離泄漏污染區，限制出入。建議應急處理人員戴防塵面具（全面罩），穿防毒服。避免揚塵，小心掃起，置於袋中轉移至安全場所。若大量泄漏，用塑膠布、帆布覆蓋。收集回收或運至廢物處理場所處置。如果泄漏，則在中和後，用安全掩埋法處置。