硫酸钠

硫酸钠是一种重要的化工原料，是生产硫化钠、硅酸钠等化工产品的主要原料，还可用作合成洗涤剂的填充剂，造纸工业中用于制造硫酸盐纸浆时的蒸煮剂。
硫酸钠又称元明粉、无水芒硝、无水皮硝。白色单斜晶系细小结晶或粉末。相对密度2.68，熔点884℃。溶于水，水溶液呈中性。溶于甘油，不溶于乙醇，暴露于空气中，易吸收水分成为含水硫酸钠。它是同质多晶的物质，在32.4～223℃的温度下为菱形，在更高的温度下，则生成单斜形的结晶，241℃转变为六方型结晶。从溶液中结晶时，对铁、铁化合物和各种有机物有亲和力; 高纯度、细颗粒的无水硫酸钠称为元明粉。

硫酸钠的结晶水合物有两种：一种是七水合硫酸钠Na2SO4·7H2O，白色正六或四方晶体，24.4℃时失水。另一种是十水硫酸钠Na2SO4·10H2O，俗名芒硝，元明粉，保险粉等。无色单斜晶体、密度1.464g/cm3，熔点32.38℃，100℃时失去结晶水变成无水硫酸钠，易溶于水，在干燥空气中易风化变成无水白色粉末。硫酸钠可用做化学分析试剂，如染料的检定，印染工业用做媒染剂，用来制造硫化钠、玻璃、水玻璃、瓷釉、定量测氮、造纸浆，医疗上用做利尿剂、缓泻剂和钡盐中毒的解毒剂。冬季盐池中有硫酸钠晶体析出。
天然存在的硫酸钠矿分布很广，多半是硫酸镁(钙)的复盐及芒硝。中国的内蒙、青海、西藏以及新疆的某些地区盐湖较多，盐湖中存在大量的硫酸钠。工业上制取硫酸钠主要由天然矿分离，或由芒硝脱水及用硫酸处理氯化钠获得。硫酸钠还是许多化学工业生产部门的副产品，从生产粘胶纤维和玻璃纸排出的废液中提取。在重铬酸钠、苯酚、硼酸、碳酸锂和某些颜料等的生产中，也有副产物硫酸钠。十水硫酸钠加热至熔点(32.38℃)即溶于自身的结晶水中，同时生成无水的盐。这个温度是十水盐、无水盐与饱和溶液三相平衡的温度，只要三相共存，这个温度就固定不变，因此这个体系可作恒温槽或校正温度之用。硫酸钠的另一特点是易成过饱和溶液。 硫酸钠是制造玻璃及造纸的重要原料。在造纸和纤维素工业中用量最大，其用量约占总量的70%。硫酸钠是合成洗涤剂的组分，它是中性盐，加入它可减小表面张力，增加洗涤剂的溶解度。它还是染料的稀释剂和染色印染的助剂，作直接染料、硫化染料、还原染料等染棉纤维的促染剂，作直接染料染丝绸时的缓染剂。在化学工业上硫酸钠作为制造硫化钠、石膏、硅酸钠和其他化工产品的原料。现已研究出了用硫酸钠制造硫酸、硫黄、纯碱、硫铵以及其他产品的方法，但这些方法目前因成本较高，尚未推广应用。实验室常用硫酸钠制寒剂。医药上芒硝用作泻剂。进入体内的硫酸钠大部分滞留在胃肠中，不被吸收，保持一定渗透，可增加肠内容积引起肠的蠕动，有泻下效用。硫酸钠是钡、铅中毒的解毒剂，当铅中毒时用10%芒硝洗胃或内服1～2%硫酸钠溶液即可。 小量内服，以其离子和渗透压作用，能轻度刺激消化道黏膜，使胃肠的分泌和运动稍有增加，故有健胃作用。
大量内服，即大量硫酸钠溶于大量水中内服，因其离子不易被吸收，可保持大量水在肠内，可机械地刺激肠黏膜，可软化粪块，有利于加速排粪，临床上主要用于大肠便秘、排除肠内毒物、驱除虫体等。 不同温度(℃)时每100毫升水中的溶解克数:
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%试样液的钠试验(IT-28)和硫酸盐试验(IT-29)呈阳性。 准确称取预经105℃干燥4h后的试样约500mg，溶于200ml水中，加盐酸1m1，加热至沸。在恒定搅拌下，少量地分批加入热的氯化钡试液(TS-37)约10ml，在蒸汽浴上加热1h。滤出沉淀，并用水洗至无氯化物，干燥后灼烧并称重，所得的硫酸钡质量乘以0.6086，即相当于硫酸钠(Na₂SO₃)含量。
ADI不作限制性规定(FAO/WHO，2001)。
GRAS(FDA，§186.1797，2000)。
LD₅₀ 5989mg/kg(小鼠，经口)。 白色单斜晶系结晶或粉末。 溶于水，水溶液呈碱性。溶于甘油，不溶于乙醇。 用作分析试剂及媒染剂 用作分析试剂和媒染剂 用作分析试剂和脱水剂 焦糖色素制造用剂。食用色素稀释剂。
GB 2760-96规定为食品用加工助剂。美国准用于与食品接触的纸，用量不限(FDA，§186.1771，2000)。 见“芒硝”。 主要用作合成洗涤剂的填充料。造纸工业用于制造硫酸盐纸浆时的蒸煮剂。玻璃工业用以代替纯碱。化学工业用作制造硫化钠、硅酸钠和其他化工产品的原料。纺织工业用于调配维尼纶纺丝凝固浴。医药工业用作缓泻剂。还用于有色冶金、皮革等方面。 医药上用作盐析剂、聚凝剂，也用于造纸、玻璃、印染、合成纤维、制革等工业 凯氏定氮测定。干燥有机液体。 检验血清蛋白。测定钢铁含铜量 真空蒸发法将天然芒硝溶解后澄清，把澄清液进行真空蒸发脱水、增稠、离心分离、干燥，制得无水硫酸钠。其
Na2SO4?10H2O→Na2SO4+10H2O
钙芒硝法将钙芒硝矿石粉碎，加水球磨、浸取，浸取芒硝液经过滤除去杂质、滤液澄清后，再经蒸发脱水、离心分离、干燥制得无水硫酸钠。其
Na2SO4?CaSO4+2H2O→Na2SO4+CaSO4?2H2O
转化法系以氯化钾生产的副产品高低温盐做原料制取无水硫酸钠。在一定温度和配料条件下，经过三段转化，硫酸镁和氯化钠先转化成白钠镁矾，再转化为无水钠镁矾，最后转化成无水硫酸钠。整个转化过程为连续逆流操作。浆料靠机械推动和提升，液体依位差而逆向溢流，各段之间互相联系和影响，第一段转化控制在Ph值3～4，温度55～70℃下发生反应，生成白钠镁矾浆料进人一段沉降器增稠后，再送到二段转化槽；二段转化Ph4～5，温度在100℃左右；第三段转化条件控制Ph5～6，温度55℃左右在搅拌下，无水钠镁矾与氯化钠水溶液反应生成无水硫酸钠，经离心分离、干燥，制得无水硫酸钠。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，杂质不易除去，所得产品色泽较差，但设备简单。
人造丝副产法人造丝凝固废液经结晶、溶解、中和、过滤、浓缩、冷却、分离、干燥加工后，制得无水硫酸钠。其
H2SO4+2NaOH→Na2SO4+2H2O 见“芒硝”。 由硫酸与食盐共热以制盐酸时的副产品，经水中重结晶而得(是为无色单斜晶体)。