Siarczan sodu

Siarczan sodu to nieorganiczny związek chemiczny, występujący w postaci bezwodnej lub uwodnionej – heptahydratu i dekahydratu. Występuje jako białe ciało stałe, zwykle w formie proszku, łatwo rozpuszczalnego w wodzie. Jest bardzo szeroko stosowany w przemyśle, głównie głównie do wytwarzania detergentów w procesie roztwarzania siarczanowego papieru. Rocznie na świecie produkuje się ponad 6,5 miliona ton siarczanu sodu, z czego około jedna trzecia jest wytwarzana jako produkt uboczny w innych procesach chemicznych.

Synonimy
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
Wzór chemiczny
Na2SO4
Numer CAS
7757-82-6

Charakterystyka

Masa molowa
142.04 g/mol
Temperatura topnienia
884 °C
Temperatura wrzenia
1,429 °C
Gęstość
2.664 g/cc
Formularze
Biały, Granulki, Krystaliczny

Zastosowania i aplikacje

Kluczowe aplikacje

  • Pielęgnacja włosów
  • Ceramika
  • Szkło
  • Przemysł papierniczy
  • Obsługa tekstyliów
  • Detergenty

Branże

  • Czyszczenie
  • Żywność
  • Oczyszczanie ścieków i uzdatnianie wody

Ogólne informacje o siarczanie sodu

Siarczan sodu (Na2SO4) jest solą sodową kwasu siarkowego. Dekahydrat (Na2SO4 x 10 H2O) znany jest jako sól Glaubera, nazwana tak na cześć Johanna Rudolpha Glaubera, który odkrył tę substancję w wodzie mineralnej w XVII wieku.
Naturalny siarczan sodu występuje głównie w postaci mirabilitu (dekahydratu) i thenardytu (postaci bezwodnej). Inne naturalne formy, takie jak astrakanit, występują w słonych jeziorach i suchych obszarach pustynnych.
Właściwości siarczanu sodu
Siarczan sodu jest bezbarwną, bezwonną, krystaliczną substancją stałą, która jest wysoce rozpuszczalna w wodzie i higroskopijna. Jest wydobywany zarówno w sposób naturalny (np. w Chinach, Kanadzie, Hiszpanii i Rosji), jak i produkowany przemysłowo. Ważne procesy przemysłowe obejmują proces Mannheim (produkt uboczny produkcji HCl) oraz proces Kraft stosowany w przemyśle celulozowym.

Siarczan sodu w przemyśle farmaceutycznym

Siarczan sodu jest stosowany w przemyśle farmaceutycznym jako środek przeczyszczający, substancja pomocnicza i regulator pH. W szczególności dekahydrat (sól Glaubera) jest stosowany do celów medycznych. Typowe zastosowania to:
  • Jako środek przeczyszczający, na przykład przed kolonoskopią lub w celu opróżnienia przewodu pokarmowego.
  • Składnik roztworów elektrolitowych, w których stabilizuje równowagę wodno-elektrolitową.
  • Substancja pomocnicza w tabletkach i kapsułkach, która może poprawiać rozpuszczalność i stabilność składników aktywnych. Regulacja pH w roztworach farmaceutycznych w celu stabilizacji preparatów.

Siarczan sodu w przemyśle spożywczym

Siarczan sodu jest stosowany w przemyśle spożywczym jako dodatek do żywności pod oznaczeniem E 514. Działa głównie jako środek przeciwzbrylający i techniczna substancja pomocnicza. Jego główne zastosowania obejmują:
  • Zapobieganie zbrylaniu się proszków, np. w suchych zupach, proszku do pieczenia i mieszankach przypraw.
  • Oczyszczanie roztworów cukru w procesie rafinacji cukru poprzez wiązanie zanieczyszczeń.
  • Środek pomocniczy w produkcji żelatyny i skrobi, stabilizujący przebieg procesów.

Siarczan sodu w przemyśle kosmetycznym

W produkcji kosmetyków siarczan sodu służy jako środek zagęszczający i regulujący płynność, wypełniacz i środek przeciwzbrylający. Typowe zastosowania to:
  • Kontrola konsystencji szamponów, żeli pod prysznic i mydeł w płynie poprzez regulację lepkości.
  • Zapobieganie zbrylaniu się produktów w proszku, na przykład dodatków do kąpieli.
  • Stosować jako wypełniacz w mydłach i pastach do zębów w celu poprawy konsystencji i objętości.

Inne obszary zastosowania siarczanu sodu

Siarczan sodu w produkcji szkła

Siarczan sodu odgrywa ważną rolę w przemyśle szklarskim jako środek klarujący i topnik. Najważniejsze zastosowania obejmują:
  • Rozpuszczanie pęcherzyków gazu w stopionym szkle, co skutkuje uzyskaniem bardziej przejrzystego materiału. Reagowanie z tlenkami metali, takimi jak żelazo, w celu zapobiegania przebarwieniom szkła i uzyskania szkła bezbarwnego.
  • Obniżenie temperatury topnienia szkła, co zmniejsza zapotrzebowanie na energię i ułatwia przetwarzanie.

Siarczan sodu w przemyśle ceramicznym

Siarczan sodu służy również jako topnik i środek pomocniczy w przemyśle ceramicznym. Typowe obszary zastosowania to:
  • Obniżenie temperatury topnienia surowców ceramicznych, co pozwala zaoszczędzić energię i usprawnić proces spiekania. Poprawa jakości powierzchni glazury ceramicznej poprzez zwiększenie gładkości i przezroczystości.
  • Stosowanie w wykończeniach powierzchni, które zwiększają stabilność i właściwości mechaniczne ceramiki.

Siarczan sodu w detergentach i środkach czyszczących

W branży czyszczącej siarczan sodu pełni przede wszystkim funkcję wypełniacza, środka antyadhezyjnego i zmiękczacza wody. Najważniejsze zastosowania obejmują:
  • Zwiększenie objętości proszków piorących w celu umożliwienia lepszego dozowania.
  • Zapobieganie zbrylaniu się detergentów w proszku i środków czyszczących.
  • Wspomaganie zmiękczania wody poprzez regulację jonów wapnia i magnezu.
  • Wzmacnia działanie środka powierzchniowo czynnego, poprawiając skuteczność usuwania tłuszczu i brudu.
  • Środek pomocniczy w produkcji mydeł, płynnych detergentów i środków do czyszczenia podłóg.

Siarczan sodu w przemysłowym uzdatnianiu wody

Siarczan sodu jest substancją pomocniczą stosowaną do regulacji składu chemicznego wody, szczególnie w obiegach przemysłowych. Zastosowania obejmują:
  • Regulacja zawartości siarczanów w wodzie procesowej, np. w obiegach chłodniczych.
  • Wytrącanie niektórych metali ciężkich, w zależności od warunków procesu.
  • Regulacja procesów wymiany jonowej w zmiękczaczach wody.
  • Neutralizacja ścieków, zwłaszcza w procesach produkcji papieru i tekstyliów, w których stosowano kwas siarkowy.

Inne obszary zastosowania siarczanu sodu

W przemyśle tekstylnym siarczan sodu służy jako środek wspomagający barwienie i poprawia właściwości absorpcyjne barwników. Zapewnia równomierne barwienie poprzez stabilizację rozmieszczenia cząsteczek barwnika w kąpieli.
W przemyśle papierniczym siarczan sodu jest głównym składnikiem procesu gotowania w procesie Kraft produkcji masy celulozowej. Stabilizuje również wartość pH i wspomaga procesy czyszczenia i flokulacji w cyklu papierniczym.

Podsumowanie

Siarczan sodu (Na2SO4) jest wszechstronną, szeroko stosowaną solą nieorganiczną, znajdującą zastosowanie w przemyśle farmaceutycznym, spożywczym, kosmetycznym, szklarskim, ceramicznym, detergentowym, wodnym, tekstylnym i papierniczym.
Jako środek topiący, klarujący, antyadhezyjny, wypełniacz i dodatek chemiczny, siarczan sodu przyczynia się do poprawy jakości, stabilizacji procesów i wzrostu wydajności w wielu procesach przemysłowych.
Jest dostępny zarówno jako surowiec naturalny, jak i jako produkt uboczny wytwarzany przemysłowo, a dzięki swoim właściwościom chemicznym pozostaje kluczowym materiałem funkcjonalnym w wielu gałęziach przemysłu.