硫酸鹽

硫酸鹽，是由硫酸根離子（SO₄^2- ）與其他金屬離子組成的化合物，都是電解質，且大多數溶於水。硫酸鹽礦物是金屬元素陽離子（包括銨根）和硫酸根相化合而成的鹽類。由於硫是一種變價元素，在自然界它可以呈不同的價態形成不同的礦物。當它以最高的價態S⁶⁺與四個O^2- 結合成SO₄^2- ，再與金屬元素陽離子即形成硫酸鹽。在硫酸鹽礦物中，與硫酸根化合的金屬陽離子有二十餘種。就是說有含硫酸根的鹽就是硫酸鹽。

基本介紹

• 中文名：硫酸鹽
• 外文名：sulphate/sulfate(ion)
• 中文名稱拼音：liú suān yán
• 類型：化合物，電解質
• 含量：Ca2+ 、Mg2+ 、K+、Na+、Ba2+
• 種類：硫酸鈣，硫酸鋇，硫酸亞鐵等

簡介

含量

其中最主要的是Ca²⁺、Mg²⁺、K⁺、Na⁺、Ba²⁺ 、Sr²⁺ 、Pb²⁺ 、Fe³⁺ 、Al³⁺ 、Cu²⁺ 。已知的硫酸鹽礦物種數有170餘種。雖然它們只占地殼總重量的0.1%，但它們中的石膏、硬石膏、重晶石、芒硝等均能富集成具有工業意義的礦床。 硫酸鹽礦物多數是成分比較複雜的鹽類，因此晶體結構中對稱程度較低的，主要屬於單斜晶系和正交晶系。而且由於大多數硫酸鹽礦物含有水，使其最突出物理性質中是硬度低，一般在2-3.5之間。另外，顏色一般為無色和白色，比重一般也不大，在2-4之間。 硫酸鹽礦物的形成需要有氧濃度大和低溫的條件，因此地表部分是最適宜於形成硫酸鹽礦物的地方。在本類礦物中，外生成因遠比內生成因的重要。其中由原生金屬硫化物氧化後而成的硫酸鹽礦物，在種類上幾乎占本類礦物的半數。而在海盆中化學沉積的硫酸鹽礦物主要是鉀、鈉、鈣、鎂、鋇、鋁的含水硫酸鹽。至於內生熱液成因的硫酸鹽礦物，主要是鋇、鈣、鍶、鋁等無水硫酸鹽，見於中低溫熱液脈中或作為低溫熱液圍岩蝕變的產物。

硫酸根

成因

火山爆發會噴發出硫來，然後硫燃燒生成二氧化硫，二氧化硫遇到水蒸氣形成亞硫酸，亞硫酸在空氣中被氧氣氧化成硫酸，硫酸和地殼中金屬氧化物反應，生成硫酸鹽。

幾種重要硫酸鹽

硫酸鈣

自然界中的硫酸鈣以石膏礦的形式存在。含有兩個結晶水的硫酸鈣（CaSO₄·2H₂O）叫做石膏（也叫生石膏）。將石膏加熱到150℃，就會失去大部分結晶水而變成熟石膏（2CaSO₄·H₂O）。熟石膏與水混合成糊狀後會很快凝固，轉化為堅硬的生石膏。利用石膏的這一性質，人們常利用它製作各種模型和醫療上用的石膏繃帶。在水泥生產中，可用石膏調節水泥的凝固時間。在石膏資源豐富的地方可以用它來制硫酸。

硫酸鋇

天然的硫酸鋇稱為重晶石，它是製取其他鋇鹽的重要原料。硫酸鋇不容易被X射線透過，在醫療上可用作檢查腸胃的內服藥劑，俗稱“鋇餐”。硫酸鋇還可以用作白色顏料，並可做高檔油漆、油墨、造紙、塑膠、橡膠的原料及填充劑。

硫酸亞鐵

硫酸亞鐵的結晶水合物俗稱綠礬（FeSO₄·7H₂O）。在醫療上硫酸亞鐵可用於生產防治缺鐵性貧血的藥劑，在工業上硫酸亞鐵還是生產鐵系列淨水劑和顏料氧化紅鐵（主要成分為Fe₂O₃）的原料。

硫酸銅

硫酸銅俗稱膽礬，分子式CuSO₄·5H₂O。分子量為249.68。含水量36%。是無水硫酸銅吸水後形成的。膽礬是顏料、電池、殺蟲劑、木材防腐等方面的化工原料。五水硫酸銅在常溫常壓下很穩定，不潮解，在乾燥空氣中會逐漸風化，加熱至45℃時失去二分子結晶水，110℃時失去四分子結晶水，稱作一水硫酸銅。200℃時失去全部結晶水而成無水物。無水物也易吸水轉變為五水硫酸銅。無水硫酸銅（白色或灰白色粉末）吸水後反應生成五水硫酸銅（藍色），常利用這一特性來檢驗某些液態有機物中是否含有微量水分。二者注意區分。將無水硫酸銅加熱至650℃高溫，可分解為黑色氧化銅、二氧化硫及氧氣（或三氧化硫）。

硫酸鋁鉀

硫酸鋁鉀，俗稱明礬。分子式KAl(SO₄)₂·12H₂O，無色結晶或粉末。無氣味，微甜而有澀味、有收斂性。在乾燥空氣中風化失去結晶水，在潮濕空氣中溶化淌水。易溶於甘油，能溶於水，水溶液呈酸性反應，水解後有氫氧化鋁膠狀物沉澱。不溶於醇和丙酮。熔點92.5℃。60～65℃硫酸乾燥時失去9分子水，在200℃時十二個結晶水完全失去，更高溫度分解出三氧化硫。明礬的吸附能力很強，可以吸附水裡懸浮的雜質，並形成沉澱，使水澄清。所以，明礬是一種較好的淨水劑。明礬可由明礬石經煅燒、萃取，結晶而製得。

明礬

硫酸鈉

硫酸鈉（Na₂SO₄），無機化合物，又名芒硝，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。主要用於制水玻璃、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、醫藥品等。

硫酸鈉

硫酸鋁

白色有光澤結晶、顆粒或粉末。味甜。在空氣中穩定。86.5℃時失去部分結晶水，250℃失去全部結晶水。當加熱時猛烈膨脹並變成海綿狀物質。燒到赤熱時分解為三氧化硫和氧化鋁。當相對濕度約低25%時風化。易溶於水，幾乎不溶於乙醇，溶液呈酸性。久沸後有不溶性鹼式鹽沉澱。相對密度1.62。硫酸鋁是一個被廣泛運用的工業試劑，通常會與明礬（既十二水合硫酸鋁鉀）混淆。硫酸鋁通常被作為絮凝劑，用於提純飲用水及污水處理設備當中，也用於造紙工業。

硫酸鋁（Aluminum sulfate）套用範圍：

1.用於污水處理作為混凝劑，具有很好的脫色能力，還具有去除重金屬離子、去油、除磷、殺菌等功能，尤其對印染廢水的脫色和去COD、電鍍廢水的鐵氧體共沉澱等效果明顯。

2.用作沉澱劑，可以和硫化物、磷酸鹽等生成沉澱物，從而去除硫化物、磷酸鹽等。

3.硫酸鋁易溶於水,硫酸鋁水溶液微酸性.廣泛用作飲用水,工業用水的淨化處理.適合較低鹼度的廢水處理;作為沉澱劑,去除硫離子,磷酸鹽離子等。

造紙工業中作為松香膠、蠟乳液等膠料的沉澱劑，水處理中作絮凝劑，還可作泡沫滅火器的內留劑，製造明礬、鋁白的原料，石油脫色、脫臭劑、某些藥物的原料等。還可製造人造寶石及高級銨明礬。砷含量不大於5mg/kg的產品可用於水處理絮凝劑。

危害

對環境危害

環境中有許多金屬離子，可以與硫酸根結合成穩定的硫酸鹽。大氣中硫酸鹽形成的氣溶膠對材料有腐蝕破壞作用，危害動植物健康，而且可以起催化作用，加重硫酸霧毒性；隨降水到達地面以後，破壞土壤結構，降低土壤肥力，對水系統也有不利影響。

對人的危害

天然水中硫酸鹽濃度差別甚大，從幾mg/L到數千mg/L（海水中）。

硫酸鹽經常存在於飲用水中，其主要來源是地層礦物質的硫酸鹽，多以硫酸鈣、硫酸鎂的形態存在；石膏、其它硫酸鹽沉積物的溶解；海水入侵，亞硫酸鹽和硫代硫酸鹽等在充分曝氣的地面水中氧化，以及生活污水、化肥、含硫地熱水、礦山廢水、製革、紙張製造中使用硫酸鹽或硫酸的工業廢水等都可以使飲用水中硫酸鹽含量增高。

在大量攝入硫酸鹽後出現的最主要生理反映是腹瀉、脫水和胃腸道紊亂。人們常把硫酸鎂含量超過600mg/L的水用作導瀉劑。當水中硫酸鈣和硫酸鎂的質量濃度分別達到1000mg/L和850mg/L時，有50%的被調查對象認為水的味道令人討厭，不能接受。