Siarczan sodu

Siarczan sodu, Na₂SO₄ – nieorganiczny związek chemiczny, sól kwasu siarkowego i sodu. Występuje w postaci bezwodnej i uwodnionej – heptahydratu i dekahydratu. Forma bezwodna występuje w naturze jako rzadki minerał tenardyt, a dziesięciowodna – mirabilit (natomiast minerał glauberyt jest mieszanym siarczanem sodowo-wapniowym).

Siarczan sodu

Nazewnictwo Nomenklatura systematyczna (IUPAC) konst. siarczan disodu addyt. tetraoksydosiarczan(2−) sodu Inne nazwy i oznaczenia półsyst. siarczan sodu Stocka siarczan(VI) sodu inne dawn. siarczan sodowy, sól glauberska (dekahydrat), Sal Mirabile
Ogólne informacje
Wzór sumaryczny	Na2SO4
Masa molowa	142,04 g/mol
Wygląd	białe kryształy lub proszek[1]
Minerały	tenardyt (bezwodny) mirabilit (dekahydrat)
Identyfikacja
Numer CAS	7757-82-6 (bezwodny) 13472-39-4 (heptahydrat) 7727-73-3 (dekahydrat)
PubChem	24436
DrugBank	DB09472
SMILES [O-]S(=O)(=O)[O-].[Na+].[Na+]
Właściwości Gęstość 2,664 g/cm³ (bezwodny)[1][2]; ciało stałe 1,46 g/cm³ (dekahydrat)[1][2]; ciało stałe Rozpuszczalność w wodzie 28,1 g/100 g[1] w innych rozpuszczalnikach nierozpuszczalny w alkoholu etylowym[1] Temperatura topnienia 884 °C[1][2][3] Temperatura rozkładu 32 °C (dekahydrat)[1]
Niebezpieczeństwa Karta charakterystyki: dane zewnętrzne firmy Sigma-Aldrich [dostęp 2012-01-06] Globalnie zharmonizowany system klasyfikacji i oznakowania chemikaliów Substancja nie jest klasyfikowana jako niebezpieczna według kryteriów GHS[3]. Europejskie oznakowanie substancji oznakowanie ma znaczenie wyłącznie historyczne Substancja nie jest klasyfikowana jako niebezpieczna według europejskich kryteriów[3]. NFPA 704 Na podstawie podanego źródła[4] 0 0 0   Numer RTECS WE1650000 Dawka śmiertelna LD50 5989 mg/kg (mysz, doustnie)
Podobne związki
Inne aniony	Na2SO3, NaHSO4, Na2SeO4
Inne kationy	Li2SO4, K2SO4, Rb2SO4, Cs2SO4
Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą stanu standardowego (25 °C, 1000 hPa)
Klasyfikacja medyczna
ATC	A06 AD13, A12 CA02

Historia

Siarczan sodu w formie dekahydratu, Na₂SO₄·10H₂O, został wyizolowany w roku 1625 przez Johanna Glaubera z wody ze źródła leczniczego w pobliżu Neapolu. Ponieważ wypicie tej wody doprowadziło go do wyleczenia z ciężkiej choroby układu pokarmowego, nazwał uzyskane kryształy Sal Mirabilis („sól cudowna”). W późniejszym okresie Glauber opracował metodę otrzymywania kwasu solnego z chlorku sodu z kwasem siarkowym i jako produkt uboczny wyizolował substancję, którą zidentyfikował jako swoją Sal Mirabilis. W wyniku długoletnich badań tego związku określił 26 jego zastosowań medycznych, 12 alchemicznych i 21 w sztuce; m.in. opracował mieszaninę oziębiającą umożliwiającą wymrożenie wody z wina. W efekcie siarczan sodu został nazwany „solą glauberską”; nazwa ta bywa używana również współcześnie^[5].

Otrzymywanie

Poza wydobyciem siarczanu sodu z jego naturalnych złóż i następnym oczyszczaniem go, może być on także otrzymywany w dwóch procesach otrzymywania chlorowodoru^[2]:

• procesie Mannheima opartym na reakcji chlorku sodu z kwasem siarkowym:

2NaCl + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + 2HCl↑

• procesie Hargreavesa, w którym zamiast kwasu siarkowego używa się dwutlenku siarki:

4NaCl + 2SO₂ + O₂ + 2H₂O → 2Na₂SO₄ + 4HCl↑

Otrzymany roztwór jest następnie poddawany krystalizacji frakcyjnej^[2].

Siarczan sodu jest także produktem ubocznym otrzymywania fenolu poprzez stapianie soli kwasów benzenosulfonowych z wodorotlenkiem sodu^[2].

Właściwości

Wykres rozpuszczalności siarczanu sodu w wodzie, ze względu na temperaturę

Bezwodny siarczan sodu jest białym krystalicznym proszkiem o strukturze rombowej lub heksagonalnej i twardości w skali Mohsa równej 2,8. Ma właściwości higroskopijne. Współczynnik załamania wynosi 1,468^[2].

Dziesięciowodny siarczan sodu tworzy natomiast bezbarwne jednoskośne kryształy o twardości w skali Mohsa wynoszącej 1,8. Współczynnik załamania wynosi 1,394^[2].

Siarczan sodu bardzo dobrze rozpuszcza się w wodzie, natomiast jest nierozpuszczalny w etanolu^[1][2].

Rozpuszczanie siarczanu sodu Na₂SO₄ w wodzie pochłania ciepło otoczenia +78,6 kJ/mol i układ oziębia się^[6].

Zastosowanie

Preparat zawierający dziesięciowodny siarczan sodu

Siarczan sodu jest wykorzystywany w procesie Krafta do otrzymywania ścieru drzewnego. Stosowany również przy produkcji szkła, barwników (m.in. ultramaryny) i detergentów. Bezwodny siarczan sodu stosuje się jako środek pochłaniający wodę. Służy również do otrzymywania innych soli^[2].

W medycynie stosowany jest jako osmotycznie aktywny środek przeczyszczający. Jest on słabo absorbowany w przewodzie pokarmowym tworząc roztwór hipertoniczny, co uniemożliwia odwadnianie masy kałowej w jelitach^[7].