Sodium sulfate: Formula, Properti, Struktur, Aplikasi

Sodium sulfat (garam natrium asam sulfat, disodium tetraoxidosulfate, soda sulfat, garam Glauber, thenardite, mirabilite) adalah senyawa anorganik dengan rumus Na2SO4 dan hidrat yang terkait. Semua bentuk adalah padatan putih yang sangat larut dalam air.

Ini dianggap sebagai salah satu produk kimia utama yang dipasarkan. Produksi di seluruh dunia (hampir secara eksklusif dalam bentuk decahydrate) berjumlah sekitar 6 juta ton per tahun.

Thenardite adalah mineral natrium sulfat anhidrat yang diproduksi di lingkungan evaporite kering, di gua-gua kering, dalam operasi penambangan tua sebagai kemekaran, dan sebagai deposit di sekitar fumarol.

Ini pertama kali dijelaskan pada tahun 1825 di Salinas Espartinas (Ciempozuelos, Madrid, Spanyol) dan dinamai thenardita untuk menghormati kimiawan Perancis Louis Jacques Thénard (1777-1826).

Ahli kimia dan apotek Belanda / Jerman Johann Rudolf Glauber (1604-1670) ditemukan pada tahun 1625, di dalam air mata air Austria, natrium sulfat decahydrate (kemudian dikenal sebagai garam Glauber). Dia menyebutnya garam mirabilis (garam ajaib), karena khasiat obatnya.

Antara 1650 dan 1660, Glauber mulai memproduksi natrium sulfat dari garam biasa (NaCl) dan asam sulfat pekat. Proses ini dianggap sebagai awal dari industri kimia.

Kristalnya digunakan sebagai pencahar sampai abad ke-20.

Pada abad kedelapan belas, reaksi garam Glauber dengan kalium (kalium karbonat) mulai digunakan dalam produksi industri soda abu (natrium karbonat).

Saat ini digunakan terutama untuk pembuatan deterjen dan dalam proses Kraft untuk produksi pulp kertas (metode dominan dalam produksi kertas).

Endapan mineral natrium sulfat ditemukan di Amerika Serikat, Kanada, Spanyol, Italia, Turki, Rumania, Meksiko, Botswana, Cina, Mesir, Mongolia, dan Afrika Selatan.

Produsen utama adalah Cina (provinsi Jiangsu dan Sichuan), diikuti oleh Spanyol, di mana deposit glauberit terbesar di dunia berada (di Cerezo de Río Tirón, Burgos).

Total produksi dunia natrium sulfat alami diperkirakan sekitar 8 juta ton, dan yang diperoleh sebagai produk sampingan dari proses industri lainnya antara 2 dan 4 Mt.

Di Spanyol, menurut informasi yang diterbitkan dalam Inventarisasi Nasional Sumber Daya Sodium Sulphate dan data terbaru lainnya, perkiraan stok mineral natrium sulfat dalam urutan 730 Mt yang dikatalogkan sebagai "cadangan", dan 300 Mt lebih banyak dikategorikan sebagai "sumber daya lain" .

Di Uni Eropa, Spanyol saat ini adalah satu-satunya negara dengan bijih natrium sulfat (terutama dari Thenardite, Glauberite dan Mirabilite).

Saat ini ada penurunan umum dalam permintaan natrium sulfat di sektor tekstil.

Dalam beberapa tahun terakhir, sektor-sektor lain seperti deterjen telah mengalami pertumbuhan, di daerah-daerah tertentu, karena harganya yang rendah sebagai bahan baku.

Pasar utama yang berkembang untuk deterjen natrium sulfat ditemukan di Asia, Amerika Tengah dan Amerika Selatan.

Formula

Struktur 2D

Struktur 3D

Fitur

Sifat fisik dan kimia

Sodium sulfat termasuk dalam kelompok senyawa natrium reaktif dan juga termasuk dalam kelompok sulfat, hidrogensulfat dan disulfat.

Kemudahan terbakar

Ini adalah zat yang tidak mudah terbakar. Tidak ada risiko ledakan serbuknya.

Reaktivitas

Sodium sulfat sangat larut dalam air dan higroskopis. Ini sangat stabil, tidak reaktif terhadap sebagian besar agen pengoksidasi atau reduksi pada suhu normal. Pada suhu tinggi, dapat dikonversi menjadi natrium sulfida dengan reduksi karbotermal.

Zat kimia non-reaktif dianggap non-reaktif dalam kondisi lingkungan yang khas (meskipun mereka dapat bereaksi dalam keadaan yang relatif ekstrim atau dalam katalisis). Mereka tahan terhadap oksidasi dan reduksi (kecuali dalam kondisi ekstrim).

Reaksi kimia berbahaya

Ketika aluminium menyatu bersama dengan natrium atau kalium sulfat, ledakan hebat terjadi.

Toksisitas

Zat kimia yang tidak reaktif dianggap tidak beracun (meskipun zat gas dalam kelompok ini dapat bertindak sebagai sesak napas).

Meskipun natrium sulfat umumnya dianggap tidak beracun, namun harus ditangani dengan hati-hati. Bedak bisa menyebabkan asma atau iritasi mata sementara. Risiko ini dapat dihindari melalui penggunaan pelindung mata dan masker kertas.

Penggunaan

Aplikasi utamanya adalah dalam pembuatan:

bubuk deterjen.
bubur kertas
tekstil
gelas
sintesis enzim (pembuatan anggur).
makanan manusia dan hewan.
produk farmasi.
kimia dasar secara umum.
proses baja.
Bubuk deterjen

Sodium sulfate adalah bahan yang sangat murah. Penggunaannya yang terbesar adalah sebagai pengisi deterjen bubuk rumah tangga, mengonsumsi sekitar. 50% dari produksi dunia. Deterjen padat atau cair baru tidak termasuk natrium sulfat, jadi penggunaan ini menurun.

Penggunaan lain dari natrium sulfat yang semakin menurun pentingnya, terutama di AS. dan Kanada, sedang dalam proses Kraft untuk pembuatan bubur kayu. Kemajuan dalam efisiensi termal dari proses, secara drastis mengurangi kebutuhan natrium sulfat.

Industri kaca menyediakan aplikasi penting lain untuk natrium sulfat. Ini adalah aplikasi terbesar kedua di Eropa. Sodium sulfate digunakan untuk membantu menghilangkan gelembung udara kecil dari gelas cair.

Di Jepang, aplikasi natrium sulfat terbesar adalah dalam pembuatan tekstil. Sodium sulfat membantu pewarna menembus secara merata ke dalam serat dan tidak menimbulkan korosi pada wadah stainless steel yang digunakan dalam pewarnaan (tidak seperti natrium klorida, yang merupakan metode alternatif).

Sodium sulfat sangat cocok untuk menyimpan panas matahari berkualitas rendah (untuk pelepasan selanjutnya dalam aplikasi pemanasan) karena kapasitas penyimpanan panasnya yang tinggi selama perubahan fase dari padat menjadi cair, yang diberikan pada 32 ° C .

Untuk aplikasi pendinginan, campuran dengan garam biasa natrium klorida (NaCl) mengurangi titik leleh menjadi 18 ° C.

Di laboratorium, natrium sulfat anhidrat banyak digunakan sebagai zat pengering lembam, untuk menghilangkan jejak air dari larutan organik. Kerjanya lebih lambat daripada magnesium sulfat, tetapi dapat digunakan dengan berbagai bahan karena secara kimiawi cukup lembam.

Sodium sulfate decahydrate (garam Glauber) secara historis digunakan sebagai pencahar. Ini efektif untuk menghilangkan obat-obatan tertentu seperti acetaminophen (acetaminophen) dari tubuh setelah overdosis.

Aplikasi lain untuk natrium sulfat termasuk, penggunaannya sebagai aditif dalam pembuatan penyegar karpet, sebagai aditif dalam pakan ternak, dan dalam pembuatan pati.

Efek klinis

Untuk aplikasi terapeutiknya, natrium sulfat termasuk dalam kategori obat pencahar salin dan katartik yang digunakan dalam pengobatan sembelit.

Saline cathartics adalah garam yang menahan cairan dalam usus oleh aksi osmotik dari garam yang tidak terserap, menghasilkan peningkatan peristaltik secara tidak langsung.

Katarak salin tidak diserap oleh saluran pencernaan, oleh karena itu, toksisitas sistemik tidak mungkin terjadi kecuali sejumlah besar telah tertelan. Namun, paparan yang besar dapat menyebabkan perubahan dehidrasi dan elektrolit sekunder akibat efek osmotik dari senyawa tersebut.

Penyalahgunaan pencahar kronis dapat terjadi pada pasien dengan gangguan makan, sindrom Munchausen atau gangguan buatan. Secara umum, pasien mengalami mual, muntah, dan diare yang berhubungan dengan kram perut. Efek yang parah dapat mencakup dehidrasi, hipotensi, hipernatremia, dan kelainan elektrolit.

Keamanan dan risiko

Pernyataan bahaya dari Sistem Klasifikasi dan pelabelan Produk Kimia (SGA) yang Harmonisasi Secara Global.

Sistem Klasifikasi dan Pelabelan Bahan Kimia Harmonisasi Global (SGA) adalah sistem yang disepakati secara internasional, dibuat oleh PBB yang dirancang untuk menggantikan berbagai klasifikasi dan standar pelabelan yang digunakan di berbagai negara melalui penggunaan kriteria global yang konsisten (Perserikatan Bangsa-Bangsa) Bersatu, 2015).

Kelas bahaya (dan bab GHS yang sesuai), standar klasifikasi dan pelabelan, dan rekomendasi untuk natrium sulfat adalah sebagai berikut (Badan Bahan Kimia Eropa, 2017, PBB, 2015, PubChem, 2017):