Сульфат натрия

Сульфат натрия получают в больших количествах в качестве побочного продукта при производстве соляной кислоты из хлорида натрия и серной кислоты. Его также получают как побочный продукт из остаточных растворов прп производстве хлорида калия. Эти остатки содержат NaC1 и МgSO₄. Из остаточного раствора на холоду кристаллизуется содержащая воду соль Na₂SO₄∙10H₂O:

2NaCl + MgSO₄ ↔ MgCl₂ + Na₂SO₄

Сульфат натрия выделил еще Глаубер в 1658 г. при получении соляной кислоты из хлорида натрия и серной кислоты. В природе сульфат натрия встречается в многочисленных минеральных водах; безводный сульфат встречается в виде тенардита.

В залежах солей калия он встречается главный образом в виде двойных солей, таких как глауберит. Na₂SO₄∙СаSO₄, астракапит Na₂SO₄∙MgSO₄∙4H₂O, левеит Na₂SO₄∙MgSO₄∙2,5H₂O, вантгоффит 3Na₂SO₄∙MgSO₄, глазерит Na₂SO₄∙3К₂SO₄.

Сульфат натрия кристаллизуется из водных растворов ниже 32,383 °С в виде содержащих воду больших бесцветных моноклинных призм состава Na₂SO₄∙10H₂O, которые на воздухе постепенно выветриваются, отдавая воду. При нагревании выше 32 °С они плавятся в собственной кристаллизационной воде с образованием безводной соли. При соприкосновении с раствором выше 32,383 °С устойчива только безводная соль.

Сульфат натрия легко образует пересыщенные растворы. Содержащий кристаллическую воду сульфат натрия обычно называют глауберовой солью.

Температуру, при которой безводный сульфат натрия находится в равновесии с декагидратом, насыщенным раствором и его нарами (32,383 °С), можно использовать в качестве фиксированной температурной точки. Ее удается воспроизвести почти без труда, так же как температуру плапления железа. Колебания в содержании D₂O, которая обычно имеется в воде, Не влияют заметно па положение фиксированной точки, так как если даже Н₂O совсем заменить на D₂O, то точка превращения повысится только на 2,1 ºC.

Точка перехода глауберовой соли в безводный сульфат натрия понижается растворенными в расплаве примесями. То же относится и к другим гидратам солей. Если концентрация примесей не слишком велика, то понижение точки перехода подчиняется тому же закону, какому подчиняется понижение точки замерзания раствора (закон Рауля−Винт-Гоффа). В случае глауберовой соли молярное пониженно точки перехода составляет 3,25 °С. «Солевую криоскопию» можно использовать для определения ионных весов. Безводный сульфат натрия, полученный из водных растворов, образует ромбические бипирамидальные кристаллы удельного веса 2,68 с точкой плавления 884 °С. В воде Nа₂SO₄ растворяется со слабым разогреванием.

Содержащий воду кристаллический сульфат натрия (глауберова соль) растворяется в воде с сильным охлаждением (−18,76 ккал/моль). Его применяют иногда для охлаждения; в медицине его используют как слабительное. В промышленности Nа₂SO₄ применяют при крашении и в аппретурах хлопчатобумажных тканей.

Безводный сульфат натрия, называемый в технике чаще просто сульфатом, в больших количествах находит применение в стекольном производстве и для получения ультрамарина.

Смесь 1 моля глауберовой соли с 1 молем поваренной соли имеет точку перехода при 17,9 °С. Превращение (дегидратация глауберовой соли) протекает так медленно, что температура часами остается постоянной. Поэтому эта смесь удобна для получения точно определенной «нормальной комнатной температуры в сосуде.