无水硫酸钠、十水硫酸钠的用途和制法

1.无水硫酸钠

【别名】无水芒硝;元明粉

【英文名】sodium sulfate anhydrous;thenardite

【结构式】Na2SO4

【分子量】142.O4

【物化性质】白色单斜晶系结晶或粉末。相对密度2.68，熔点884℃。溶于水，水溶液呈碱性，溶于甘油，不溶于乙醇。暴露于空气中易吸湿成为含水硫酸钠。241℃时转变成六方型结晶。高纯度、颗粒细的无水物称为元明粉。

【质量标准】国家标准GB/T 6009-2014

工业无水硫酸钠按用途分为三类：Ⅰ类主要用于印染、合成洗涤剂、维尼纶;Ⅱ类主要用于玻璃、染料、造纸等工业;Ⅲ类主要用于无机盐工业原料等。

外观：工业无水硫酸钠为白色结晶颗粒。

注：1.副产无水硫酸钠还应不含有其他干扰检验和影响使用的杂质。

2.染料、维纶用户对产品有特殊要求时，可与生产厂家另订协议。

【用途】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口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。

【制法】

(1)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。其反应式如下：

Na2SO4·10H2O→Na2SO4+10H2O

(2)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，进入一段沉降器增稠后，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pH 5～6,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。其反应方程式如下：

2NaCI+2MgSO4+4H2O→Na2SO4·MgSO4·4H2O+MgC12

Na2SO4·MgSO4·4H2O→Na2SO4·MgSO4+4H2O

Na2SO4·MgSO4+2NaC1→2Na2SO4+MgC12

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。

【安全性】用内衬聚乙烯塑料袋的塑料编织袋包装，每袋净重50kg或100kg。应贮存于通风、干燥的库房内。在夏天或温度较高地区易融化而结成大块，贮运时应防潮、防雨。注意不要被铁钉或有锋利尖端、棱角的硬物刺破包装袋而造成产品泄漏。不要与食品、煤、水泥等混装以防污染。失火时，可用水和各种灭火器扑救。

2.十水硫酸钠

【别名】芒硝;格劳伯盐

【英文名】sodium sulfate decahydrate;mirabilite; glaubers salt

【结构式】Na2SO4·10H2O

【分子量】322.19

【物化性质】无色单斜晶系结晶性粉末，无气味，有苦咸味。相对密度1.464，熔点32.38℃。溶于水(0℃时为11g/100mL水;20℃时为92.7g/100mL水)，不溶于乙醇，其水溶液呈中性。加热到100℃失去10个结晶水。在空气中易风化，变为白色粉末状无水物。

【质量标准】

1.参考标准

2.美国食用化学品法典(FCC,1981)

【用途】是制造无水硫酸钠的原料，也用于硫化钠、硅酸钠等化工产品的生产。玻璃工业用以代替纯碱。还用于血液常规检验等方面。食品工业用作焦糖色素制造剂、食用色素的稀释剂。

【制法】

(1)母液冷冻法制盐后的母液(45℃,320 Be)加到预冷器中预冷至20℃，流至澄清卤槽，再经预冷器冷至10℃，进入冷冻结晶器冷冻至-5℃下，所得结晶经离心分离，制得芒硝成品。母液可供制冷介质用。

(2)人造丝副产人造丝凝固废液结晶出芒硝，经中和、过滤、浓缩、结晶、分离、干燥，制得芒硝。

【安全性】散装或用塑料编织袋包装，每袋净重50kg。可由铁路、公路运输或船运。贮运时应防雨淋。