硫酸鈉性質(zhì)、用途與生產(chǎn)工藝
硫酸鈉是一種重要的化工原料，是生產(chǎn)硫化鈉、硅酸鈉等化工產(chǎn)品的主要原料，還可用作合成洗滌劑的填充劑，造紙工業(yè)中用于制造硫酸鹽紙漿時的蒸煮劑。
硫酸鈉又稱元明粉、無水芒硝、無水皮硝。白色單斜晶系細小結(jié)晶或粉末。相對密度2.68，熔點884℃。溶于水，水溶液呈中性。溶于甘油，不溶于乙醇，暴露于空氣中，易吸收水分成為含水硫酸鈉。它是同質(zhì)多晶的物質(zhì)，在32.4～223℃的溫度下為菱形，在更高的溫度下，則生成單斜形的結(jié)晶，241℃轉(zhuǎn)變?yōu)榱叫徒Y(jié)晶。從溶液中結(jié)晶時，對鐵、鐵化合物和各種有機物有親和力; 高純度、細顆粒的無水硫酸鈉稱為元明粉。
硫酸鈉的結(jié)晶水合物有兩種：一種是七水合硫酸鈉Na2SO4·7H2O，白色正六或四方晶體，24.4℃時失水。另一種是十水硫酸鈉Na2SO4·10H2O，俗名芒硝，元明粉，保險粉等。無色單斜晶體、密度1.464g/cm3，熔點32.38℃，100℃時失去結(jié)晶水變成無水硫酸鈉，易溶于水，在干燥空氣中易風(fēng)化變成無水白色粉末。硫酸鈉可用做化學(xué)分析試劑，如染料的檢定，印染工業(yè)用做媒染劑，用來制造硫化鈉、玻璃、水玻璃、瓷釉、定量測氮、造紙漿，醫(yī)療上用做利尿劑、緩瀉劑和鋇鹽中毒的解毒劑。冬季鹽池中有硫酸鈉晶體析出。
天然存在的硫酸鈉礦分布很廣，多半是硫酸鎂(鈣)的復(fù)鹽及芒硝。中國的內(nèi)蒙、青海、西藏以及新疆的某些地區(qū)鹽湖較多，鹽湖中存在大量的硫酸鈉。工業(yè)上制取硫酸鈉主要由天然礦分離，或由芒硝脫水及用硫酸處理氯化鈉獲得。硫酸鈉還是許多化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)部門的副產(chǎn)品，從生產(chǎn)粘膠纖維和玻璃紙排出的廢液中提取。在重鉻酸鈉、苯酚、硼酸、碳酸鋰和某些顏料等的生產(chǎn)中，也有副產(chǎn)物硫酸鈉。十水硫酸鈉加熱至熔點(32.38℃)即溶于自身的結(jié)晶水中，同時生成無水的鹽。這個溫度是十水鹽、無水鹽與飽和溶液三相平衡的溫度，只要三相共存，這個溫度就固定不變，因此這個體系可作恒溫槽或校正溫度之用。硫酸鈉的另一特點是易成過飽和溶液。
硫酸鈉是制造玻璃及造紙的重要原料。在造紙和纖維素工業(yè)中用量最大，其用量約占總量的70%。硫酸鈉是合成洗滌劑的組分，它是中性鹽，加入它可減小表面張力，增加洗滌劑的溶解度。它還是染料的稀釋劑和染色印染的助劑，作直接染料、硫化染料、還原染料等染棉纖維的促染劑，作直接染料染絲綢時的緩染劑。在化學(xué)工業(yè)上硫酸鈉作為制造硫化鈉、石膏、硅酸鈉和其他化工產(chǎn)品的原料?，F(xiàn)已研究出了用硫酸鈉制造硫酸、硫黃、純堿、硫銨以及其他產(chǎn)品的方法，但這些方法目前因成本較高，尚未推廣應(yīng)用。實驗室常用硫酸鈉制寒劑。醫(yī)藥上芒硝用作瀉劑。進入體內(nèi)的硫酸鈉大部分滯留在胃腸中，不被吸收，保持一定滲透，可增加腸內(nèi)容積引起腸的蠕動，有瀉下效用。硫酸鈉是鋇、鉛中毒的解毒劑，當(dāng)鉛中毒時用10%芒硝洗胃或內(nèi)服1～2%硫酸鈉溶液即可。
小量內(nèi)服，以其離子和滲透壓作用，能輕度刺激消化道黏膜，使胃腸的分泌和運動稍有增加，故有健胃作用。
大量內(nèi)服，即大量硫酸鈉溶于大量水中內(nèi)服，因其離子不易被吸收，可保持大量水在腸內(nèi)，可機械地刺激腸黏膜，可軟化糞塊，有利于加速排糞，臨床上主要用于大腸便秘、排除腸內(nèi)毒物、驅(qū)除蟲體等。
不同溫度(℃)時每100毫升水中的溶解克數(shù):
4.9g/0℃;9.1g/10℃;19.5g/20℃;40.8g/30℃;48.8g/40℃
45.3g/60℃;43.7g/80℃;42.7g/90℃;42.5g/100℃
5%試樣液的鈉試驗(IT-28)和硫酸鹽試驗(IT-29)呈陽性。
準確稱取預(yù)經(jīng)105℃干燥4h后的試樣約500mg，溶于200ml水中，加鹽酸1m1，加熱至沸。在恒定攪拌下，少量地分批加入熱的氯化鋇試液(TS-37)約10ml，在蒸汽浴上加熱1h。濾出沉淀，并用水洗至無氯化物，干燥后灼燒并稱重，所得的硫酸鋇質(zhì)量乘以0.6086，即相當(dāng)于硫酸鈉(Na
2SO
3)含量。
ADI不作限制性規(guī)定(FAO/WHO，2001)。
GRAS(FDA，§186.1797，2000)。
LD
50 5989mg/kg(小鼠，經(jīng)口)。
添加劑中文名稱
允許使用該種添加劑的食品中文名稱
添加劑功能
最大允許使用量（g/kg）
最大允許殘留量（g/kg）
硫酸鈉
食品
食品工業(yè)用加工助劑
/
一般應(yīng)在制成最后成品之前出去，有規(guī)定食品中殘留量的除外
化學(xué)性質(zhì)
白色單斜晶系結(jié)晶或粉末。 溶于水，水溶液呈堿性。溶于甘油，不溶于乙醇。
用途
用作分析試劑及媒染劑
用途
用作分析試劑和媒染劑
用途
用作分析試劑和脫水劑
用途
焦糖色素制造用劑。食用色素稀釋劑。
GB 2760-96規(guī)定為食品用加工助劑。美國準用于與食品接觸的紙，用量不限(FDA，§186.1771，2000)。
用途
見“芒硝”。
用途
主要用作合成洗滌劑的填充料。造紙工業(yè)用于制造硫酸鹽紙漿時的蒸煮劑。玻璃工業(yè)用以代替純堿?；瘜W(xué)工業(yè)用作制造硫化鈉、硅酸鈉和其他化工產(chǎn)品的原料。紡織工業(yè)用于調(diào)配維尼綸紡絲凝固浴。醫(yī)藥工業(yè)用作緩瀉劑。還用于有色冶金、皮革等方面。
用途
醫(yī)藥上用作鹽析劑、聚凝劑，也用于造紙、玻璃、印染、合成纖維、制革等工業(yè)
用途
凱氏定氮測定。干燥有機液體。 檢驗血清蛋白。測定鋼鐵含銅量
生產(chǎn)方法
真空蒸發(fā)法將天然芒硝溶解后澄清，把澄清液進行真空蒸發(fā)脫水、增稠、離心分離、干燥，制得無水硫酸鈉。其
Na2SO4?10H2O→Na2SO4+10H2O
鈣芒硝法將鈣芒硝礦石粉碎，加水球磨、浸取，浸取芒硝液經(jīng)過濾除去雜質(zhì)、濾液澄清后，再經(jīng)蒸發(fā)脫水、離心分離、干燥制得無水硫酸鈉。其
Na2SO4?CaSO4+2H2O→Na2SO4+CaSO4?2H2O
轉(zhuǎn)化法系以氯化鉀生產(chǎn)的副產(chǎn)品高低溫鹽做原料制取無水硫酸鈉。在一定溫度和配料條件下，經(jīng)過三段轉(zhuǎn)化，硫酸鎂和氯化鈉先轉(zhuǎn)化成白鈉鎂礬，再轉(zhuǎn)化為無水鈉鎂礬，最后轉(zhuǎn)化成無水硫酸鈉。整個轉(zhuǎn)化過程為連續(xù)逆流操作。漿料靠機械推動和提升，液體依位差而逆向溢流，各段之間互相聯(lián)系和影響，第一段轉(zhuǎn)化控制在Ph值3～4，溫度55～70℃下發(fā)生反應(yīng)，生成白鈉鎂礬漿料進人一段沉降器增稠后，再送到二段轉(zhuǎn)化槽；二段轉(zhuǎn)化Ph4～5，溫度在100℃左右；第三段轉(zhuǎn)化條件控制Ph5～6，溫度55℃左右在攪拌下，無水鈉鎂礬與氯化鈉水溶液反應(yīng)生成無水硫酸鈉，經(jīng)離心分離、干燥，制得無水硫酸鈉。其
2NaCl+2MgSO4+4H2O→Na2SO4?MgSO4?4H2O+MgC12
Na2SO4?MgSO4?4H20→Na2SO4?MgSO4+4H2O
Na2SO4?MgSO4+2NaCl→2Na2SO4+MgCl2
此法成本高，回收率低，消耗硫酸，雜質(zhì)不易除去，所得產(chǎn)品色澤較差，但設(shè)備簡單。
人造絲副產(chǎn)法人造絲凝固廢液經(jīng)結(jié)晶、溶解、中和、過濾、濃縮、冷卻、分離、干燥加工后，制得無水硫酸鈉。其
H2SO4+2NaOH→Na2SO4+2H2O
生產(chǎn)方法
見“芒硝”。
生產(chǎn)方法
由硫酸與食鹽共熱以制鹽酸時的副產(chǎn)品，經(jīng)水中重結(jié)晶而得(是為無色單斜晶體)。
硫酸鈉
上下游產(chǎn)品信息
上游原料
下游產(chǎn)品