- Na2SO4 là tinh thể màu trắng, không màu vị mặn đắng, thăng hoa nhanh ngoài không khí, dễ tan trong nước.
Cùng Top lời giải đi tìm hiểu chi tiết về Na2SO4 nhé.
- Natri sunfat là muối natri của acid sulfuric. Khi ở dạng khan, nó là một tinh thể rắn màu trắng có công thức Na2SO4 được biết đến dưới tên khoáng vật thenardite; Na2SO4·10H2O được tìm thấy ngoài tự nhiên dưới dạng khoáng vật mirabilite, và trong sản xuất nó còn được gọi là muối Glauber hay mang tính lich sử hơn là sal mirabilis từ thế kỉ 17. Một dạng khác là tinh thể heptahiđrat được tách ra từ mirabilite khi làm lạnh. Với sản lượng sản xuất hàng năm lên đến 6 triệu tấn, nó là một sản phẩm toàn cầu quan trọng về hóa chất.
- Natri sunfat được ứng dụng chủ yếu trong việc sản xuất thuốc tẩy và trong phương pháp Kraft để làm bột giấy. Khoảng 2/3 lượng natri sunfat của thế giới là từ mirabilite, dạng khoáng vật tự nhiên của muối đecahiđrat, và phần còn lại là từ phụ phẩm của các ngành công nghiệp hóa chất khác như sản xuất axit clohydric.
a. Đặc tính hóa học và vật lý
- Natri sunfat rất bền về mặt hóa học, không tương tác với hầu hết các chất oxi hóa-khử ở điều kiện thường. Ở nhiệt độ cao, nó có thể bị khử thành natri sunfit bởi cacbon:
Na2SO4 + 2C → Na2S + 2CO2
b.Tính chất hóa học
Na2SO4 có tính bền vững:
- Na2SO4 không bị oxy hóa khử ở nhiệt độ bình thường nhưng ở điều kiện có xúc tác là nhiệt độ cao thì nó có thể tác dụng với cacbon (bị khử)
Na2SO4 + 2C → Na2S + 2CO2.
Na2SO4 có tính bazơ:
- Natri sunfat có thể phản ứng với axit sunfuric tạo muối axit natri bisunfat:
Na2SO4 + H2SO4 ⇌ 2 NaHSO4
Lưu ý: Với nồng độ và nhiệt độ khác nhau chúng ta sẽ có hệ số căn bằng khác nhau.
Na2SO4 có tính chất trao đổi ion
- Natri sunfat là muối ion điển hình, chứa các ion Na+ và SO42−. Sự có mặt của sunfat trong dung dịch được nhận biết dễ dàng bằng cách tạo ra các sunfat không tan khi xử lý các dung dịch này với muối Ba2+ hay Pb2+:
Na2SO4 + BaCl2 → 2NaCl + BaSO4 (Kết tủa)
Nguồn khai thác tự nhiên
- 2/3 sản lượng trên thế giới là nguồn khoáng vật thiên nhiên mirabilite, ví dụ như mẫu khoáng vật tìm thấy ở đáy hồ ở phía nam Saskatchewan. Năm 1990, México và Tây Ban Nha là nguồn cung cấp natri sunfat thiên nhiên lớn của thế giới (mỗi nước khoảng 500,000 tấn), ngoài ra còn có Nga, Hoa Kỳ và Canada với khoảng 350,000 tấn mỗi quốc gia. Nguồn tự nhiên được ước tính vào khoảng hơn 1 tỉ tấn
Điều chế Na2SO4 trong công nghiệp
- Khoảng 1/3 lượng natri sunfat còn lại được sản xuất là từ phụ phẩm của các quá trình khác trong công nghiệp hóa học.
- Phần lớn natri sunfat thu được là trong quá trình sản xuất acid clohydric, từ natri clorua (muối ăn) và acid sulfuric, trong quá trình Mannheim, hay từ lưu huỳnh điôxit trong quá trình Hargreaves. Natri sunfat thu được từ 2 quá trình trên được gọi là bánh muối.
Mannheim:
2NaCl + H2SO4 → 2HCl + Na2SO4
Hargreaves:
4 NaCl + 2SO2 + O2 + 2H2O → 4HCl + 2Na2SO4
Điều chế Na2SO4trong phòng thí nghiệm
- Nguồn natri sunfat sản xuất lớn thứ hai là từ quá trình mà axit sunfuric được trung hòa bởi natri hiđroxit, được áp dụng quy mô lớn trong sản xuất tơ nhân tạo. Phương pháp này còn là phương pháp điều chế trong phòng thí nghiệm tiện lợi và áp dụng rộng rãi.
2 NaOH(aq) + H2SO4(aq) → Na2SO4(aq) + 2H2O(l)
- Trong phòng thí nghiệm nó còn được tổng hợp từ phản ứng giữa natri bicacbonat và magie sunfat.
2NaHCO3 + MgSO4 → Na2SO4 + Mg(OH)2 + 2CO2
- Trước đây, natri sunfat còn là phụ phẩm của quá trình sản xuất natri đicromat, khi đó axit sunfuric được cho vào natri cromat để tạo natri đicromat hay sau đó là axit cromic. Ngoài ra natri sunfat còn được tạo ra từ các quá trình sản xuất sodium sulfate is or was formed in the production of liti cacbonat, chất tạo phức, resorcinol, axit ascorbic, chất tạo màu silica, axit nitric, và phenol
- Trong công nghiệp tẩy rửa Natri sunfat được làm chất độn trong các loại thuốc tẩy quần áo… công dụng này chiếm 50% sản lượng được sản xuất ra.
- Trong sản xuất giấy thì nó dùng trong quy trình Kraft để sản xuất bột giấy từ gỗ.
- Công nghiệp sản xuất thủy tinh: được dùng làm chất làm sạch giúp loại bỏ các bọt khí nhỏ ra khỏi thủy tinh nóng chảy và là ứng dụng nhiều thứ hai ở châu Âu.
- Có vai trò quan trọng trong sản xuất vải, nhất là ở Nhật Bản, nơi nó được ứng dụng nhiều nhất. Natri sunfat giúp làm bằng phẳng, loại bỏ các điện tích âm trên sợi vải để thuốc nhuộm có thể thấm sâu hơn.
- Các ứng dụng khác bao gồm phá băng cửa kính, trong chất làm thơm thảm, sản xuất bột hồ, và chất phụ gia trong thức ăn gia súc.