सोडियम सल्फेट (NA2SO4): संरचना, गुण, उपयोग, प्राप्त करना - रसायन विज्ञान - 2025

सोडियम सल्फेट एक अकार्बनिक नमक चल रहा है रासायनिक सूत्र ना ₂ एसओ ₄ । इसमें एक सफेद ठोस होता है, जो तीन रूपों में मौजूद होता है: निर्जल, हेप्टाहाइड्रेट (दुर्लभ रूप से उपलब्ध) और डिकाहाइड्रेट (जिसे ग्लुबार्ट के नमक के रूप में जाना जाता है); बाद सोडियम सल्फेट का सबसे प्रचुर रूप है।

सोडियम सल्फेट डिकाहाइड्रेट, ना ₂ एसओ ₄ · 10 एच ₂ ओ, 1625 में वसंत पानी में ग्लुबर्ट द्वारा खोजा गया था, जिसने अपने औषधीय गुणों के कारण इसे मिराबिलिस नमक (चमत्कारी नमक) नाम दिया था।

सोडियम सल्फेट के नमूने के साथ ग्लास देखें। स्रोत: विकिपीडिया के माध्यम से वर्मा।

सोडियम सल्फेट के कपड़ा और कागज उद्योग में कई अनुप्रयोग हैं, साथ ही साथ ग्लास निर्माण में भी। इसके उपयोगों को थर्मल अनुप्रयोगों तक विस्तारित किया जाता है, जिसमें परिवेशी ताप और लैपटॉप की शीतलन की आपूर्ति शामिल है।

सोडियम सल्फेट कम विषाक्तता का एक यौगिक है और इसकी हानिकारक क्रियाएं मुख्य रूप से यांत्रिक और गैर-रासायनिक हैं। क्रिस्टलोग्राफिक कारणों से, यह नमक, अपने पोटेशियम समकक्ष, के ₂ एसओ _{4 की तरह}, जाली और बहुरूपी संरचनाएं हैं।

संरचना

निर्जल नमक

निर्जल सोडियम सल्फेट आयन। स्रोत: क्लाउडियो पिस्टिल्ली

सूत्र Na ₂ SO ₄ एक ही बार में इंगित करता है कि Na ⁺ और SO ₄ ^2- आयन एक 1: 2 अनुपात में नमक क्रिस्टल में हैं; यही कारण है कि, हर दो Na ⁺ उद्धरणों के लिए आयनों SO ₄ ^2- इलेक्ट्रोस्टैटिक आकर्षण (ऊपरी छवि) के माध्यम से उनके साथ बातचीत होती है।

बेशक, यह निर्जल Na ₂ SO ₄ पर लागू होता है, जिसमें कोई भी पानी के अणु क्रिस्टल के भीतर सोडियम के साथ समन्वित नहीं होते हैं।

सोडियम सल्फेट

स्पष्ट रूप से सरल नमक होने के बावजूद, इसका विवरण संरचनात्मक रूप से जटिल है। Na ₂ SO ₄ बहुरूपता को प्रस्तुत करता है, जिसमें पाँच क्रिस्टलीय चरण होते हैं: I, II, III, IV और V, जिनके संक्रमण का तापमान क्रमशः 180, 200, 228, 235 और 883,C है।

हालाँकि ऐसा कोई संदर्भ नहीं है जो इसे प्रमाणित करता हो, Na ₂ SO ₄ I एक हेक्सागोनल क्रिस्टलीय संरचना वाला होना चाहिए, ऑर्थोरोम्बिक Na ₂ SO ₄ III की तुलना में सघन, जिसके क्रिस्टलों में Na ⁺ रूप tetededra (NaO ₄) है और समन्वय ऑक्टाहेड्रा (NaO ₆); यही है, यह चार या छह एसओ ₄ ^2- आयनों से घिरा हो सकता है ।

निर्जलित नमक

इस बीच, इसकी सबसे महत्वपूर्ण हाइड्रेट, ना ₂ एसओ ₄ · 10 एच ₂ ओ की मोनोकेलिक क्रिस्टलीय संरचना सरल है। इसमें, यह व्यावहारिक रूप से पानी के अणु हैं जो Na ⁺ (H ₂ O) ₆ ⁺ ऑक्टाहेड्रा में Na ^{+ के} साथ परस्पर क्रिया या समन्वय करते हैं, इसलिए SO ₄ ^2- केवल क्रिस्टल को पर्याप्त स्थिरता प्रदान करते हैं ताकि यह ठोस चरण में मौजूद हो।

हालांकि, इसका पिघलने बिंदु (32.38ºC) निर्जल नमक (884ºC) की तुलना में बहुत कम है, यह दर्शाता है कि कैसे पानी के अणु और उनके हाइड्रोजन बांड Na ₂ SO ₄ में मजबूत आयनिक इंटरैक्शन को कमजोर करते हैं ।

गुण

नाम

-सोडियम सल्फेट (IUPAC)

-गुलाब का नमक (डिकाहाइड्रेट)

-मिश्रित नमक (डिकाहाइड्रेट)

-डिसोडियम सल्फेट।

अणु भार

142.04 ग्राम / मोल (निर्जल)

322.20 ग्राम / मोल (डिकाहाइड्रेट)

भौतिक उपस्थिति

सफेद हीड्रोस्कोपिक क्रिस्टलीय ठोस

गंध

शौचालय

स्वाद

कड़वा और नमकीन

घनत्व

2,664 ग्राम / सेमी ³ (निर्जल)

1,464 ग्राम / सेमी ³ (डिकाहाइड्रेट)

ध्यान दें कि क्रिस्टल के अंदर पानी के अणु उन्हें कैसे विस्तारित करते हैं और इसलिए, उनके घनत्व को कम करते हैं।

गलनांक

884 ºC (निर्जल)

32.38.3C (डिकाहाइड्रेट)

क्वथनांक

1,429 4C (निर्जल)

जल में घुलनशीलता

4.76 ग्राम / 100 मिली (0)C)

13.9 g / 100 ml (20 ° C)

42.7 ग्राम / 100 मिली (100 ° C)

सभी घुलनशीलता मूल्य निर्जल नमक के अनुरूप होते हैं, जो सभी तापमानों पर पानी में काफी घुलनशील होता है।

घुलनशीलता 0ºC और 38.34,C के बीच अचानक बढ़ जाती है, यह देखते हुए कि इस तापमान सीमा में घुलनशीलता 10 गुना से अधिक बढ़ जाती है। हालांकि, 32.38ºC से घुलनशीलता तापमान से स्वतंत्र है।

ऐसा होता है कि 32.8 thatC के तापमान पर, सोडियम सल्फेट डिकाहाइड्रेट अपने स्वयं के क्रिस्टलीय पानी में घुल जाता है। इस तरह एक संतुलन सड़न रोकनेवाला नमक, निर्जल नमक और सोडियम सल्फेट के संतृप्त समाधान के बीच पहुंच जाता है।

जब तक तीन चरण की स्थिति को बनाए रखा जाता है, तब तक तापमान स्थिर रहेगा, जो थर्मामीटर के तापमान को कैलिब्रेट करने की अनुमति देता है।

दूसरी ओर, हेप्टाहाइड नमक के लिए घुलनशीलता हैं:

19.5 ग्राम / 100 मिली (0)C)

44.0 ग्राम / 100 मिली (20 डिग्री सेल्सियस)

ध्यान दें कि 20 डिग्री सेल्सियस पर हेप्टाहाइड्रेट नमक निर्जल एक की तुलना में तीन गुना अधिक घुलनशील है।

अपवर्तक सूचकांक

1,468 (निर्जल)

1.394 (डिकाहाइड्रेट)

स्थिरता

सिफारिश की गयी भंडारण की स्थिति के तहत स्थिर है। मजबूत एसिड और कुर्सियां, एल्यूमीनियम और मैग्नीशियम के साथ असंगत।

सड़न

जब अपघटन के लिए गर्म किया जाता है तो यह सल्फर ऑक्साइड और सोडियम ऑक्साइड के जहरीले धुएं का उत्सर्जन करता है।

पीएच

5% जलीय घोल में 7 का pH होता है।

जेट

सोडियम सल्फेट जलीय घोल में 2 Na ⁺ और SO ₄ ^2- में विघटित हो जाता है, जो सल्फेट आयन को बेरियम सल्फेट को बा ^{2+ के} साथ मिलाने की अनुमति देता है । यह व्यावहारिक रूप से पानी के नमूनों से बेरियम आयनों को विस्थापित करने में मदद करता है।

कोयले के साथ ऊंचे तापमान पर प्रतिक्रिया करके सोडियम सल्फेट को सोडियम सल्फाइड में बदल दिया जाता है:

Na ₂ SO ₄ + 2 C => Na ₂ S + 2 CO ₂

ग्लोबर्ट का नमक, NaSO ₄.10H ₂ O सोडियम कार्बोनेट का उत्पादन करने के लिए पोटेशियम कार्बोनेट के साथ प्रतिक्रिया करता है।

अनुप्रयोग

कागज उद्योग

सोडियम सल्फेट का उपयोग पेपर पल्प के निर्माण में किया जाता है। इसका उपयोग क्राफ्ट पेपर के उत्पादन में किया जाता है, जिसमें लिग्निन नहीं होता है और इसे विरंजन प्रक्रिया के अधीन नहीं किया जाता है, जो इसे महान प्रतिरोध देता है। इसके अलावा, इसका उपयोग कार्डबोर्ड के निर्माण में किया जाता है।

डिटर्जेंट

यह सिंथेटिक घरेलू डिटर्जेंट के लिए एक भराव सामग्री के रूप में उपयोग किया जाता है, सतह के तनाव को कम करने के लिए डिटर्जेंट में जोड़ा जाता है।

चश्मा

पिघले हुए कांच में छोटे वायु के बुलबुले की उपस्थिति को कम करने या खत्म करने के लिए इसका उपयोग कांच बनाने में किया जाता है। इसके अतिरिक्त, यह पिघला हुआ ग्लास की शोधन प्रक्रिया के दौरान स्लैग के गठन को समाप्त करता है।

वस्त्र उद्योग

सोडियम सल्फेट का उपयोग एक मोर्डेंट के रूप में किया जाता है, क्योंकि यह कपड़ों के तंतुओं के साथ रंजक के संपर्क की सुविधा प्रदान करता है। डाई टेस्ट में सोडियम सल्फेट डिकाहाइड्रेट का उपयोग किया जाता है।

इसके अलावा, सोडियम सल्फेट का उपयोग डाई मंदक और डाई प्रिंटिंग सहायक एजेंट के रूप में किया जाता है; जैसे कि प्रत्यक्ष रंजक, सल्फर रंजक, और अन्य एजेंट जो कपास के धुंधलापन को बढ़ावा देते हैं। इसका उपयोग प्रत्यक्ष रेशम रंजक के लिए एक सेवानिवृत्त एजेंट के रूप में भी किया जाता है।

दवा

सोडियम सल्फेट डिकैहाइड्रेट का उपयोग एक रेचक के रूप में किया जाता है, क्योंकि यह आंत में खराब अवशोषित होता है, और इसलिए आंत के लुमेन में रहता है जिससे मात्रा में वृद्धि होती है। यह पेरिस्टाल्टिक संकुचन में वृद्धि को उत्तेजित करता है जो आंतों की सामग्री के निष्कासन को प्रेरित करता है।

सोडियम सल्फेट बेरियम को नियंत्रित करने और नमक के जहर का नेतृत्व करने के लिए एक मारक है। Glaubert का नमक कुछ अत्यधिक रूप से अंतर्ग्रहण दवाओं को नष्ट करने में प्रभावी है; उदाहरण के लिए, पेरासिटामोल (एसिटामिनोफेन)।

इसके अलावा, यह आइसोस्मोोटिक समाधानों में मौजूद कमी वाले इलेक्ट्रोलाइट्स की आपूर्ति करने के लिए उपयोग किया जाता है।

ड्राइंग एजेंट

सोडियम सल्फेट, एक अक्रिय अभिकर्मक होने के नाते, कार्बनिक यौगिकों के समाधान से पानी को खत्म करने के लिए उपयोग किया जाता है।

कच्चा माल

सोडियम सल्फेट का उपयोग कई पदार्थों के उत्पादन के लिए कच्चे माल के रूप में किया जाता है, जिनमें शामिल हैं: सोडियम सल्फाइड, सोडियम कार्बोनेट और अमोनियम सल्फेट।

प्राप्त

सोडियम सल्फेट खनन निष्कर्षण और रासायनिक प्रतिक्रियाओं द्वारा प्राप्त किया जाता है।

खनन निकासी

वहाँ तीन अयस्कों या खनिजों है कि वाणिज्यिक उपज के साथ शोषण किया जाता है: तोरडाइट (ना ₂ एसओ ₄), मिराबिलिट (ना ₂ एसओ ₄ · ₁₀ एच ₂ ओ) और ग्लोबाराइट (ना ₂ एसओ ₄ · सीएओएस ₄)।

स्पेन में, दीर्घाओं और खंभों के भूमिगत खनन के द्वारा तत्कालीन ग्रेनाइट और मिराबिलिट जमा का शोषण किया जाता है। इस बीच, ग्लॉफाइट को खनिज जमा पर रखे जाने वाले बड़े राफ्ट के माध्यम से खुले में प्राप्त किया जाता है।

ज़मीन को कम तीव्रता वाले ब्लास्टिंग से तैयार किया जाता है ताकि सोडियम सल्फेट की लीचिंग की अनुमति मिल सके। उत्पादन का चरण ग्लुबेराइट के मीठे पानी के छिड़काव सिंचाई के साथ होता है, जिसमें से लीचिंग नीचे की ओर फैलती है।

सोडियम सल्फेट ब्राइन एकत्र किया जाता है, जिससे कैल्शियम सल्फेट अवशेषों को भरने के रूप में छोड़ दिया जाता है।

रासायनिक उत्पादन

सोडियम सल्फेट हाइड्रोक्लोरिक एसिड के उत्पादन के दौरान दो प्रक्रियाओं द्वारा प्राप्त किया जाता है: मैनहेम प्रक्रिया और हार्डग्रीव्स प्रक्रिया।

मैनहेम प्रक्रिया

यह बड़े स्टील के भट्टियों में और 6 मीटर स्टील प्रतिक्रिया प्लेटफॉर्म के साथ किया जाता है। प्रतिक्रिया सोडियम क्लोराइड और सल्फ्यूरिक एसिड के बीच होती है:

2 NaCl + H ₂ SO ₄ => 2 HCl + Na ₂ SO ₄

हार्डग्रीव्स प्रोसेस

इसमें सोडियम क्लोराइड, सल्फर ऑक्साइड, ऑक्सीजन और पानी की प्रतिक्रिया शामिल है:

4 NaCl + 2 SO ₂ + O ₂ + 2 H ₂ O => 4 HCl + Na ₂ SO ₄

अन्य

सोडियम सल्फाइड सोडियम हाइड्रोक्साइड और सल्फ्यूरिक एसिड के बीच बेअसर प्रतिक्रिया में उत्पन्न होता है:

2 NaOH + H ₂ SO ₄ => Na ₂ SO ₄ + H ₂ O

सोडियम सल्फेट कई यौगिकों के उत्पादन का एक उप-उत्पाद है। इसे विस्कोस और सिलोफ़न के उत्पादन के दौरान डिस्चार्ज किए गए तरल कचरे से निकाला जाता है। इसके अलावा सोडियम डाइक्रोमेट, फिनोल, बोरिक एसिड और लिथियम कार्बामेट के उत्पादन में भी।

जोखिम

सोडियम सल्फेट को कम विषाक्तता वाला यौगिक माना जाता है। हालांकि, यह उस व्यक्ति को कुछ नुकसान पहुंचा सकता है जो इसे अनुचित तरीके से उपयोग करता है।

उदाहरण के लिए, संपर्क से आंखों में जलन, लालिमा और दर्द हो सकता है। त्वचा पर यह कुछ लोगों में जलन और एलर्जी पैदा कर सकता है। इसके घूस से मतली, उल्टी और दस्त के साथ पाचन तंत्र की जलन हो सकती है। और अंत में, इसकी साँस लेना श्वसन पथ में जलन पैदा करता है।

संदर्भ

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