Реагенты >Натрия сульфат

Натрия сульфат

Натрия сульфат фото

Натрия сульфат (Сернокислый натрий) – натриевая соль серной кислоты.

Физико-химические свойства.

Химическая формула Na2SO4- натрия сульфат (натрия сульфат безводный, натрий сернокислый безводный, тенардит). Бесцветные ромбические кристаллы. Плотность 2,7 г/см3. Температура плавления 884 °С. Безводный сульфат натрия устойчив выше температуры 32,384 °C, ниже этой температуры в присутствии воды образуется кристаллогидрат Na2SO4·10H2O (десятиводный сернокислый натрий).

Растворимость безводного натрия сульфата в различных растворителях

Растворитель Температура, °С Растворимость, г/100г растворителя
Этанол 20 0,44
40 0,48
Метанол 20 2,46
40 2,32
50 1,84
Глицерин Растворим
Вода 0 4,5
10 9,6
20 19,2
25 27,9
30 40,8
32 49,8
38 49,8
40 48,4
60 45,3
80 43,3
100 42,3

Химическая формула Na2SO4·10H2O - десятиводный сернокислый натрий (натрия сульфат декагидрат, глауберовая соль, мирабилит). Бесцветные моноклинные кристаллы. Плотность 1,46 г/см3. Температура плавления 32,384 °C. Температура разложения 32,384 °C. Разлагается на безводный натрия сульфат и воду. Нормально растворим в этаноле. Хорошо растворим в воде.

Применение.

Применяется сульфат натрия как один из основных компонентов шихты в производстве стекла; при переработке древесины (сульфитная варка целлюлозы), при крашении хлопчатобумажных тканей, для получения вискозного шелка, различных химических соединений - силиката и сульфида натрия, сульфата аммония, соды, серной кислоты. Натрий сернокислый применяется в строительстве как противоморозная добавка и ускоритель схватывания бетонной смеси. Также сульфат натрия применяется в производстве синтетических моющих средств; растворы сульфата натрия используются в качестве аккумулятора тепла в устройствах, сохраняющих солнечную энергию.

Применение сульфата натрия в производстве стекла.

применение сульфата натрия в производстве стекла

Сульфат натрия применяют преимущественно как осветляющую добавку в количестве от 3 до 10%, в зависимости от количества соды. Он вводится в состав сырья не только как источник Na2O , но и SO3, который необходим для повышения скорости осветления стекломассы. Ранее соотношение сульфата натрия и соды составляло 1:6, в настоящее время – 1:20. Это диктуется необходимостью уменьшения количества SO2 в дымовых газах. Сульфат натрия в шихте листового и бесцветного тарного стекла характеризуется специфическими реакциями.

Например, в содовой шихте натрий-кальций силикатного стекла происходят следующие процессы:

…………………………………………………………………………………………………Температура, °С

Образование CaNa2(CO3)2 ……………………………………..……….ниже 600

CaNa2(CO3)2 + 2SiO2> CaSiO3 + Na2SiO3 + 2CO2 ………………….. 600-830

Na2CO3 + SiO2 = Na2SiO3 + CO2 ………………………………………...720-830

Образование плавней и эвтектики

CaNa2(CO3)2 - Na2CO3 …………………………………………………..740-800

Плавление двойного карбоната CaNa2(CO3)2 …………………………813

Плавление Na2CO3 ……………………………………………………….855

Таким образом, появление расплава (эвтектика) в шихте при температуре ниже температуры плавления соды.

Общая схема термического разложения сульфата натрия происходит по реакции:

Na2SO4 (расплав)> Na2O (расплав) + SO2 (газ) + 1/2 (O2).

Окончательное разложение при температуре выше 1400 °С.

Однако, несмотря на относительно низкую температуру плавления сульфата натрия (884 °С), реакция с компонентами шихты при данной температуре затруднена. Поэтому введена предварительная стадия «раскисления» сульфата натрия путем взаимодействия его с восстановителем. И тогда первые процессы, происходящие в шихте с сернокислым натрием, представлены следующим образом:

…………………………………………………………………………………………Температура, °С

Na2SO4 + 2C = Na4S + 2CO3 ……………………………………..………..740-800

Na2S + CaCO3 = CaS + Na2CO3 …………………………………………...740-800

Образование эвтектики :

Na2S – Na2SO4 …………………….……………………………………....740

Na2S – NaCO3 ………………………………………………….………….756

NaCO3 – CaNa2(CO3)2 ……………………………………………………780

Na2SO4 – CaCO3 …………………………………………………………..795

Na2SO4 – Na2SiO3 ………………………………………………..………..865

Na2SO4 + CaS + 2SiO2 = Na2SiO3 + CaSiO3 + SO2 + S……………….865

Na2SO4 + Na2S + 2SiO2 = 2Na2SiO3 + SO2 + S…………………………865

Эвтектика в сульфатной шихте появляется при той же температуре, что и в содовой. Однако, когда появляется N2S , то в смеси Na2SO4 + Na2S + SiO2 он играет роль плавня, реакция начинается при 500 °С и снижается начало реакции Na2SO4 + SiO2 до 650-700 °С.

При использовании сульфатов в качестве осветлителей в стекломассе проходят сложные окислительно-восстановительные процессы, связанные с присутствием в ней нескольких элементов переменной валентности, таких как C, S, Fe. Качество осветления зависит от правильного выбранного количества вводимого в шихту осветлителя и окислительно-восстановительного состояния (ОВС) стекломассы и шихты.  

Применение сульфата натрия в производстве бетона.

применение сульфата натрия при изготовлении бетона

Сульфат натрия используется как добавка в бетон для ускорения твердения в начальные сроки.

Оптимальное содержание добавки сернокислого натрия в бетонной смеси находится в пределах 1–2% от массы цемента.
Сульфат натрия вводится в бетонную смесь, как правило, в виде водного раствора 10% концентрации, плотностью 1,092 г/см3. Следовательно, для введения в бетон 3,1 кг соли в виде 10% раствора на 1 м3 смеси его потребуется: 3,1/0,1092=28,4 л. В данном количестве водного раствора соли воды содержится: 1,092х28,4-3,1=27,9 л. Таким образом, количество воды затворения с учетом водного раствора добавки для приготовления 1 м3 бетонной смеси составит: 155-27,9=127,1 л. Аналогичные расчеты производятся и при введении добавки в количествах 1,5 и 2,0% от массы цемента.

Применение сульфата натрия для аккумулирования тепловой энергии.

применение сульфата натрия для аккумулирования тепла

Безводный сульфат натрия для этих целей не используется. Для этого используется десятиводный сульфат натрия (Na2SO4·10H2O), который называется глауберовая соль или мирабилит. Источником мирабилита могут быть минералы природного происхождения или реакция безводного сульфата натрия с водой.

Данный способ теплового аккумулирования основан на фазовых переходах различных материалов. По аналогии с системой "лед-вода", в которой переход из одного состояния в другое осуществляется при 0 °С с соответствующим выделением (поглощением) тепла, плавление мирабилита в собственной кристаллизационной воде происходит при 32,4 °С с поглощением тепла при соответствующей температуре в дневное время и последующим его выделением при кристаллизации в ночные часы. Это создает возможность поддержания в теплицах температурного режима, оптимального для выращивания растений, предохраняя их от перегрева в дневные часы и от заморозков ночью.

Для снижения (повышения) температуры воздуха на 10° в теплице 3х6х3 м с учетом аккумулирования тепла в грунте и материалом теплицы, необходимо около 25 кг мирабилита.

Размещение соли в теплице в нескольких специальных относительно несложных контейнерах может обеспечить снижение температурных перегрузок в ночное время и в период максимальной солнечной
активности. Применение системы с водяным теплообменником может значительно повысить эффективность этого метода аккумулирования тепла (холода) не только в необогреваемой частной, но и в промышленной обогреваемой, теплице.

Однако, данный способ аккумулирования тепловой энергии имеет свои особенности и недостатки. Изучение которых полностью еще не окончено.

 Одним из существенных недостатков мирабилита, кроме склонности к переохлаждению, является инконгруэнтный характер плавления, в результате которого происходит расслаивание твердой и жидкой фаз с выпадением в осадок гептагидрата сульфата натрия. Вследствие этого уменьшается энтальпия фазового перехода с ростом числа циклов "плавление-кристаллизация" и снижается эффективность теплообмена, связанная с осаждением твердой фазы на теплопередающую поверхность. Стабилизировать обратимость фазового перехода можно введением гетерогенных добавок в сернокислый натрий, выполняющих роль центров кристаллизации.

Цена на сульфат натрия благоприятствуют использованию его в теплоаккумулирующих составах.

Применение натрия сульфата для сушки семян.

Натрия сульфат применяют для химической сушки семян бобовых перед закладкой семян на хранение. Перед обработкой семян определяют их влажность. Для снижения влажности на каждый процент влажности берут 1,3-1,5% (по массе) натрия сульфата. Высушенные семена можно хранить до весны без отделения сульфата натрия. Всхожесть семян от этого не снижается.

Получение.

Промышленный способ получения сульфата натрия — взаимодействие NaCl с H2SO4 в специальных «сульфатных» печах при 500—550 °C.

Натрия сульфат купить

Производитель Фасовка Натрия сульфат цена
Украина Биг-беги по 1000 кг 6000 грн/т