無水硫酸鈉又叫元明粉,白色、無臭、有苦味的結(jié)晶或粉末,有吸濕性。外形為無色、透明、大的結(jié)晶或顆粒性小結(jié)晶。無水硫酸鈉暴露于空氣中易吸水,生成十水合硫酸鈉,又名芒硝。
無水硫酸鈉主要用于制造水玻璃、玻璃、瓷釉、紙漿、致冷混合劑、洗滌劑、干燥劑、染料稀釋劑、分析化學(xué)試劑、醫(yī)藥品、飼料等。 在241℃時(shí)硫酸鈉會(huì)轉(zhuǎn)變成六方型結(jié)晶。在有機(jī)合成實(shí)驗(yàn)室硫酸鈉是一種最為常用的后處理干燥劑。
硫酸鈉(Na?SO?)是硫酸根與鈉離子化合生成的鹽,硫酸鈉溶于水且其水溶液呈中性,溶于甘油而不溶于乙醇。無機(jī)化合物,高純度、顆粒細(xì)的無水物稱為元明粉。
復(fù)分解反應(yīng):BaCl2+Na2SO4=BaSO4↓+2NaCl;
穩(wěn)定性:穩(wěn)定,不溶于強(qiáng)酸、鋁、鎂,吸濕。暴露于空氣中易吸濕成為含水硫酸鈉。241℃時(shí)轉(zhuǎn)變成六方型結(jié)晶。高純度、顆粒細(xì)的無水物稱為元明粉。極易溶于水。有涼感。味清涼而帶咸。在潮濕空氣中易水化,轉(zhuǎn)變成粉末狀含水硫酸鈉覆蓋于表面。無水芒硝產(chǎn)于含硫酸鈉鹵水的鹽湖中,與芒硝、鈣芒硝、瀉利鹽、白鈉鎂礬、石膏、鹽鎂芒硝、石鹽、泡堿等共生;也可由芒硝脫水而成;火山噴氣孔周圍有少量產(chǎn)出。
毒性:無毒
毒理學(xué)數(shù)據(jù):小鼠經(jīng)口:LD50 5989mg/kg
生態(tài)學(xué)數(shù)據(jù):對水是稍微危害的,若無政府許可,勿將材料排入周圍環(huán)境。
此外,Na2SO4還可以溶入水中做電解質(zhì)。
1、灘田法
利用自然界不同季節(jié)溫度變化使原料液中的水分蒸發(fā),將粗芒硝結(jié)晶出來。夏季將含有氯化鈉、硫酸鈉、硫酸鎂、氯化鎂等成分的咸水灌入灘田,經(jīng)日曬蒸發(fā),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(yè)條件差,產(chǎn)品中易混入泥砂等雜質(zhì)。
2、機(jī)械冷凍法
利用機(jī)械設(shè)備將原料液加熱蒸發(fā)后冷凍至-5~-10℃時(shí)析出芒硝。與灘田法比較,此法不受季節(jié)和自然條件的影響。產(chǎn)品質(zhì)量好,但能耗高。
3、鹽湖綜合利用法
主要用于含有多種組分的硫酸鹽-碳酸鹽型咸水。在提取各種有用組分的同時(shí),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,可先碳化鹽湖鹵水,使碳酸鈉轉(zhuǎn)化成碳酸氫鈉結(jié)晶出來;冷卻母液至5~15℃,使硼砂結(jié)晶出來;分離硼砂后的二次母液冷凍至0~5℃,析出芒硝。
4、其他方法
可由硫酸和氫氧化鈉反應(yīng)制得。H2SO4+ 2NaOH→Na2SO4+ 2H2O。
由天然產(chǎn)物萃取也可制得。
還可用碳酸氫鈉和硫酸反應(yīng)制備:2NaHCO3+H2SO4→Na2SO4+2H2O+2CO2↑。
在實(shí)驗(yàn)室可用氯化鈉固體和濃硫酸在加熱條件下制取硫酸鈉。2NaCl+H2SO4→2HCl↑+Na2SO4
或用氫氧化鈉與硫酸銅反應(yīng)制備: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(yīng)制得:
2CuSO4+2Na2CO3+H2O=Cu2(OH)2CO3 ↓+ 2Na2SO4 +CO2↑
4NaHCO3+2CuSO4=Cu2(OH)2CO3↓+2Na2SO4+3CO2↑+H2O
可采用灘田法、機(jī)械冷凍法、鹽湖綜合法。灘田法和機(jī)械冷凍法適于加工以Na、Mg、Cl、SO42-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(jù)水鹽體系相平衡關(guān)系可以從鹵水中分離出粗芒硝。
1、消防措施
危險(xiǎn)特性: 未有特殊的燃燒爆炸特性。受高熱分解產(chǎn)生有毒的硫化物煙氣。
有害燃燒產(chǎn)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(fēng)向滅火。滅火時(shí)盡可能將容器從火場移至空曠處。
2、急救措施
皮膚接觸: 脫去污染的衣著,用大量流動(dòng)清水沖洗。
眼睛接觸: 提起眼瞼,用流動(dòng)清水或生理鹽水沖洗。就醫(yī)。
吸入: 脫離現(xiàn)場至空氣新鮮處。如呼吸困難,給輸氧。就醫(yī)。
食入: 飲足量溫水,漱口并催吐;或飲用牛奶或蛋清。就醫(yī)。
3、應(yīng)急處理
隔離泄漏污染區(qū),限制出入。建議應(yīng)急處理人員戴防塵面具(全面罩),穿防毒服。避免揚(yáng)塵,小心掃起,置于袋中轉(zhuǎn)移至安全場所。若大量泄漏,用塑料布、帆布覆蓋。收集回收或運(yùn)至廢物處理場所處置。如果泄漏,則在中和后,用安全掩埋法處置。