Solfato di sodio
Sale dell'acido solforico e del sodio. Presente in natura come minerale (thenardite) in forma cristallina romboedrica.
Reperibile in varie forme di idratazione : anidro, eptaidrato e decaidrato.
| Indice |
Caratteristiche fisico-chimiche
Solfato di sodio anidro
| Solfato di sodio | |
| Nome IUPAC | |
|---|---|
| solfato di disodio, anidro | |
| Caratteristiche generali | |
| Formula chimica | Na2SO4 |
| Peso formula (amu) | 142,04 |
| Aspetto | solido cristallino bianco |
| Numero CAS | 7757-82-6 |
| Proprietà chimico-fisiche | |
| Densità (g·cm-3, in c.n.) | 2,698 |
| Solubilità in acqua | 439.9 g/l a 306.65 °K |
| Temperatura di fusione (K) | 1157 (884 °C) |
| Proprietà termochimiche | |
| ΔfH0 (kJ·mol-1) | -1383.47 |
| ΔfG0 (kJ·mol-1) | -1265.76 |
| S0m(J·K-1mol-1) | 91,7 |
| C0p,m(J·K-1mol-1) | 137.3 |
| Indicazioni di sicurezza | |
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frasi R: R 21/22 - 36/38 Le sostanze chimiche vanno manipolate con cautela.
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Ottenuto in genere come sottoprodotto di processi chimici utilizzanti acido solforico o come spurgo degli impianti di produzione del cloruro di sodio con processo sotto vuoto; in tal caso cristallizza in forma monoclina.
Impiegato largamente nell'industria dei detergenti come antiaddensante e come inerte a basso costo. Circa il 50 % della produzione di solfato di sodio anidro è destinata all'industria della detergenza.
Trova impiego nell'industria del vetro come agente di raffinazione ed antischiumante.
Usato nell'industria tessile come fissatore dei pigmenti e come correttore di densità.
Usato in passato nell'industria della carta come sbiancante; l'uso è oggi in calo a causa della modifica dei processi di produzione.
Solfato di sodio decaidrato
Detto anche sale di Glauber o mirabilite.
Formula bruta : Na2SO4 . 10 H2O.
Forma cristallina decaidrata del solfato di sodio, non presente in forma stabile in natura, anche se si forma naturalmente, in condizioni di bassa temperatura, nei laghi salati soprattutto della Rift valley.
Deliquescente, si trasforma a 32.5 °C in solfato di sodio anidro assorbendo calore. La trasformazione è reversibile, e alla stessa temperatura il solfato di sodio anidro, in presenza di acqua, si trasforma in sale di Glauber cedendo calore.
Da questa proprietà nasce l'unico utilizzo, seppure marginale, del sale di Glauber: avendo una data massa del sale in soluzione/sospensione e scaldandola a temperatura superiore a 32.5 °C, si ottiene una soluzione/sospensione di solfato di sodio anidro, che, cedendo calore per irraggiamento, restituirà il calore a suo tempo fornito.
Questo è tra i tipi più efficienti di accumulatore di calore, oltretutto utilizzabile ad una temperatura compatibile con il riscaldamento ambientale.
Pur non essendo di per se un prodotto di largo consumo, il sale di Glauber è importante poichè è una forma assai meno solubile del solfato di sodio anidro, e consente quindi di estrarre dai processi chimici le quantità eccedenti di solfato di sodio, per semplice raffreddamento. La solubilità a 273.15 °K è di 44.92 g/l, circa un decimo di quella dell'anidro a 33.5 °C (appena sopra la temperatura di transizione).
Solfato di sodio eptaidrato
Forma cristallina metastabile. A 27.5 °C degrada in decaidrato e anidro.
Formula bruta : Na2SO4 . 7 H2O.
Processi produttivi
Come detto, la quantità di solfato di sodio ottenuta da fonti naturali è relativamente piccola; nulla o quasi è ottenuto per via mineraria. L'unica forma commercialmente importante è il solfato di sodio anidro.
Un processo produttivo abbastanza largamente usato consiste nell'utilizzo di acque superficiali ad alto contenuto di solfati; nei mesi freddi, a causa della ridotta solubilità si formano cristalli di sale di Glauber che vengono estratti dall'acqua, scolati e messi in cumuli esposti al sole. Per irraggiamento solare, il nei mesi freddi sale di Glauber si trasforma in solfato di sodio anidroche quindi viene essiccato, ottenendo un prodotto a titolo relativamente basso (99 % max.), di solito in grumi e più o meno colorato dalle impurezze.
Il solfato di sodio anidro di grado tecnico (purezza 99.8 % min.) si ottiene per cristallizzazione in appositi cristallizzatori, dai quali si estrae un prodotto bianco e uniforme. La cristallizzazione del solfato di sodio anidro è a volte preceduta da quella delsale di Glauber, quando si sia in presenza di soluzioni di alimentazione particolarmente inquinate da altri composti. In tal caso la soluzione tal quale viene raffreddata, di solito attorno a 0 °C facendo precipitare il sale di Glauber; questo viene separato in centrifughe ed il cristallo quasi secco inviato ad un fusore, in cui viene scaldato solitamente con vapore d'acqua trasformandosi così in solfato di sodio anidro, che viene in seguito cristallizzato.
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