Natriumsulfat

Natriumsulfat ist ein Natriumsalz der Schwefelsäure und setzt sich aus zwei Natriumkationen (Na+) und dem Sulfatanion (SO42?) zusammen. Natriumsulfat wird größtenteils aus dem natürlichen Mineral Mirabilit gewonnen. Als Nebenprodukt in der chemischen Industrie bei Reaktionen an, bei denen Schwefelsäure mit Natronlauge neutralisiert wird.

Synonyme
Sodium Sulfate, Sulfate of sodium, Thenardite (mineral), Glauber's salt (decahydrate), Sal mirabilis (decahydrate), Mirabilite (decahydrate mineral), Disodium sulfate, Disodium Sulfate, Na2SO4, Salt Cake, Sodium Sulfate
Chemische Formel
Na2SO4
CAS-Nummer
7757-82-6

Merkmale

Molares Gewicht
142.04 g/mol
Schmelzpunkt
884 °C
Siedepunkt
1,429 °C
Dichte
2.664 g/cc
Formulare
Weiß, Granulat, Kristallin

Verwendungszwecke und Anwendungen

Wichtige Anwendungen

  • Haarpflege
  • Keramische Produkte
  • Glas
  • Zellstoff und Papier
  • Textilbehandlung
  • Waschmittel

Branchen

  • Wasseraufbereitung
  • Reinigungsindustrie
  • Lebensmittel

Natriumsulfat

Natriumsulfat (Na2SO4) ist das Natriumsalz der Schwefelsäure. Das Decahydrat (Na2SO4 x 10 H2O) wird als Glaubersalz bezeichnet - benannt nach Johann Rudolph Glauber, der den Stoff im 17. Jahrhundert in Mineralwasser entdeckte.
Natürliches Natriumsulfat tritt vor allem als Mirabilit (Decahydrat) und als Thenardit (wasserfreie Form) auf. Weitere natürliche Formen wie Astrakanit kommen in Salzseen und trockenen Wüstengebieten vor.
Eigenschaften von Natriumsulfat
Natriumsulfat ist ein farb- und geruchloser, kristalliner Feststoff, gut wasserlöslich und hygroskopisch. Es wird sowohl natürlich abgebaut (z.B. in China, Kanada, Spanien und Russland) als auch industriell hergestellt. Bedeutende industrielle Prozesse sind der Mannheim-Prozess (Nebenprodukt bei HCl-Herstellung) und der Kraft-Prozess der Zellstoffindustrie.

Natriumsulfat in der Pharmaindustrie

Natriumsulfat wird in der pharmazeutischen Industrie als Laxans, Hilfsstoff und pH-Regulator eingesetzt. Vor allem das Decahydrat (Glaubersalz) findet medizinische Nutzung. Typische Anwendungen sind:
  • Verwendung als Abführmittel, beispielsweise vor Darmspiegelungen oder zur Entleerung des Verdauungstrakts.
  • Bestandteil von Elektrolytlösungen, in denen es den Wasser- und Elektrolythaushalt stabilisiert.
  • Hilfsstoff in Tabletten und Kapseln, der die Löslichkeit und Stabilität von Wirkstoffen verbessern kann.
  • pH-Regulierung in pharmazeutischen Lösungen zur Stabilisierung von Formulierungen.

Natriumsulfat in der Lebensmittelindustrie

Natriumsulfat wird seitens der Food-Branche unter der Bezeichnung E 514 als Lebensmittelzusatzstoff genutzt. Es wirkt hauptsächlich als Trennmittel und technischer Hilfsstoff. Zu den zentralen Anwendungen gehören:
  • Verhinderung des Verklumpens von Pulvern, z. B. in Trockensuppen, Backpulver und Gewürzmischungen.
  • Reinigung von Zuckerlösungen in der Zuckerraffination, indem es Verunreinigungen bindet.
  • Hilfsstoff in der Herstellung von Gelatine und Stärke, um Prozessabläufe zu stabilisieren.

Natriumsulfat in der Kosmetikindustrie

Im Rahmen der Herstellung kosmetischer Erzeugnisse dient Natriumsulfat als Verdickungs- und Fließregulierungsmittel, Füllstoff und Trennmittel. Typische Anwendungen sind:
  • Konsistenzsteuerung in Shampoos, Duschgels und Flüssigseifen, indem es die Viskosität reguliert.
  • Verhinderung des Verklumpens von Pulverprodukten, beispielsweise in Badezusätzen.
  • Einsatz als Füllstoff in Seifen und Zahnpasten, um Textur und Volumen zu verbessern.

Weitere Einsatzgebiete von Natriumsulfat

Natriumsulfat in der Glasherstellung

Natriumsulfat spielt in der Glasindustrie eine wichtige Rolle als Klärmittel und Flussmittel. Wesentliche Anwendungen umfassen:
  • Auflösung von Gasblasen in der Glasschmelze, wodurch ein klareres Material entsteht.
  • Reaktion mit Metalloxiden wie Eisen, um Glasverfärbungen zu vermeiden und farbloses Glas zu erzeugen.
  • Senkung des Schmelzpunkts von Glas, was den Energiebedarf reduziert und die Verarbeitung erleichtert.

Natriumsulfat in der Keramikindustrie

Auch in der Keramikindustrie dient Natriumsulfat als Flussmittel und Prozesshilfe. Typische Anwendungsbereiche sind:
  • Herabsetzung des Schmelzpunkts von keramischen Rohstoffen, was Energie spart und die Sinterschritte verbessert.
  • Verbesserung der Oberflächenqualität in Keramikglasuren, indem es Glätte und Transparenz fördert.
  • Einsatz bei Oberflächenveredelungen, die Stabilität und mechanische Eigenschaften der Keramik erhöhen.

Natriumsulfat in Wasch- und Reinigungsmitteln

Natriumsulfat fungiert in der Reinigungsindustrie vor allem als Füllstoff, Trennmittel und Wasserenthärter. Zu den wichtigsten Anwendungen gehören:
  • Volumenanhebung in Waschpulvern, um eine bessere Dosierbarkeit zu ermöglichen.
  • Verhinderung des Verklumpens in Pulverwaschmitteln und Reinigungsmitteln.Unterstützung der Wasserenthärtung, indem Kalzium- und Magnesiumionen reguliert werden.
  • Förderung der Tensidwirkung, was die Fett- und Schmutzlösekraft verbessert.
  • Prozesshilfsmittel in der Herstellung von Seifen, Flüssigwaschmitteln und Bodenreinigern.

Natriumsulfat in der industriellen Wasserbehandlung

Natriumsulfat ist ein Hilfsstoff zur Regulierung der Wasserchemie, insbesondere in industriellen Kreisläufen. Anwendungen sind unter anderem:
  • Anpassung des Sulfatgehalts in Prozesswässern wie Kühlkreisläufen.Fällung bestimmter Schwermetalle, abhängig von Prozessbedingungen.
  • Regulation von Ionenaustausch-Prozessen in Wasserenthärtern.
  • Neutralisation von Abwässern, besonders in Papier- und Textilprozessen, wenn Schwefelsäure eingesetzt wurde.
Weitere Einsatzgebiete von Natriumsulfat
In der Textilindustrie dient Natriumsulfat als Färbehilfsmittel und verbessert die Aufnahmefähigkeit von Farbstoffen. Es sorgt für gleichmäßige Färbungen, indem es die Verteilung von Farbstoffmolekülen im Bad stabilisiert.
In der Papierindustrie ist Natriumsulfat im Kraft-Prozess der Zellstoffherstellung ein zentraler Bestandteil des Kochprozesses. Zudem stabilisiert es den pH-Wert und unterstützt Reinigungs- und Flockungsprozesse im Papierkreislauf.
Zusammenfassung
Natriumsulfat (Na2SO4) ist ein vielseitiges, breit verwendetes anorganisches Salz mit Anwendungen in der Pharma-, Lebensmittel-, Kosmetik-, Glas-, Keramik-, Reinigungsmittel-, Wasser-, Textil- und Papierindustrie.
Als Flussmittel, Klärmittel, Trennmittel, Füllstoff und chemischer Hilfsstoff trägt Natriumsulfat zur Qualitätsverbesserung, Prozessstabilisierung und Effizienzsteigerung in zahlreichen industriellen Abläufen bei.
Es ist sowohl als natürlich vorkommender Rohstoff als auch als industriell erzeugtes Nebenprodukt verfügbar und bleibt aufgrund seiner chemischen Eigenschaften ein zentrales Funktionsmaterial vieler Branchen.