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)。