QLAUBER DUZU

Natrium-sulfat

 

Mənbə: Vikipedia

Tərcümə: KimyaFobiya ilə Mübarizə

 

  Natrium-sulfat Na2SO4 ümumi formuluna malik qeyri-üzvi birləşmədir. Onun bir neçə hidrat formaları məlumdur. Bütün hidratları suda yaxşı həll olan maddələrdir. Onun,tərkibində on su molekulu saxlayan kristalhidratının illik istehsalı 6 milyon ton təşkil edir. Ondan daha çox yuyucu tozların istehsalında və kağız istehsalı zamanı kağız xamurunun işlənməsində istifadə olunur.

Onun dekahidratı mirabilit mineralı kimi tanınır və bir çox sənaye proseslərində geniş tətbiq olunur. Ona Qlauber duzu da deyilir. Tenardit mineralı bu duzun nadir tapılan susuz kristallarıdır. Ondan üzvi sintezdə quruducu agent kimi istifadə olunur. Heptahidratlar da nadir tapılır.

Qeyd etdiyimiz kimi, bu duzun dekahidratı Qlauber duzu adı ilə bilinir. Onu 1625-ci ildə alman kimyaçısı Rudolf Qlauber Avstriyadan olan bir mineral suda kəşf etdi. O bu duzu "möcüzəli duz" kimi tərcümə olunan Mirabilit adlandırır. Bu adın seçilməsi onun göstərdiyi qəribə xassələr ilə bağlıdır. Belə ki 1990-cı illərdə alternativləri meydana çıxana qədər ondan işlətmə dərmani kimi istifadə olunurdu.

XVIII əsrdə Qlauber duzu artıq sənaye miqyasında soda alınması üçün istifadə olunurdu. Beləcə bu duza təlabat kəskin artdı və təbiidir ki, onun istehsalı da sürətləndi. Bu səbəbdən XIX əsrdə natrium sulfatın Leblank prosesi ilə istehsalı soda istehsalının əsas üsuluna çevrilmişdi.

FİZİKİ VƏ KİMYƏVİ XASSƏLƏRİ

Natrium-sulfat kimyəvi cəhətdən olduqca stabildir. O normal temperaturda bir çox oksidləşdirici və reduksiyaedici agentlərin təsirinə qarşı davamlıdır. Yüksək temperaturda aparılan karbotermal reduksiya nəticəsində onu natrium sulfidə çevirmək olur.

Na2SO4 + 2 C → Na2S + 2 CO2

TURŞU VƏ ƏSASLIĞI

Natrium-sulfatın suda məhlulu neytral xassəli olur. Onun məhlulunda pH-ın qiyməti 7-yə bərabərdir. Bunun səbəbi bu duzun qüvvətli turşu və qüvvətli əsasdan əmələ gəlməsidir. Duz suda həll olan zaman ionlarına ayrılır, əmələ gələn  hər ion polyar su melekulları tərəfindən əhatələnərək hidratlaşırlar. Natrium-sulfat sulfat turşusu ilə reaksiyaya daxil olaraq natrium hidrosulfat əmələ gətirir.

Na2SO4 + H2SO4  2 NaHSO4

Bu reaksiyanın tarazlıq sabiti temperaturdan asılıdır.

Natrium-sulfat tipik ion rabitəli birləşmədir. O özündə Na+ və SO42- ionlarını saxlayır. Məhlulda sulfat ionunun mövcudluğunu aşağıdakı sadə təcrübə ilə isbat etmək olar.

Na2SO4 + BaCl2 → 2 NaCl + BaSO4

Bu reaksiyada həll olan iki duzdan ağ rəngli çöküntünün əmələ gəlməsini müşahidə etmək olar.  Natrum-sulfat kimi tərkibində natrium saxlayan ikiqat sulfatlar da məlumdur. Belə duzlara misal kimi NaAl(SO4)2   NaCr(SO4)2 duzlarını göstərmək olar. Digər qələvi metalların ikiqat duzları da məlumdur. Belə birləşmələrə aid olan Na2SO4·3K2SO4 tərkibli birləşmə təbiətdə Qlaserit mineralı şəklində tapılır. Natrium sulfat və kalium xloriddən Qlaseritin alınması prosesi sənaye miqyasında da gübrə almaq üçün tətbiq olunur. 

MOLEKUL QURULUŞU

Kristallar oktaedrik quruluşlu [Na(OH2)6]+  ionlarından təşkil olunub. 10 su molekulundan səkkizi həmin oktaedrik strukturun əsasını təşkil edir, qalan iki su molekulu isə sulfat qrupuna bağlanır. Na - O rabitəsinin uzunluğu 240 nm olur.  Ölçülə bilən qalıq entalpiyasının (mütləq sıfır temperaturundakı entalpiya) qiymətinin  6.32 JK−1·mol−1. olması natrium-sulfat dekahidratını digər duz hidratlarından fərqləndirir.

İSTEHSALI

Dünya üzrə natrium-sulfat istehsalında aparıcı yeri illik 5.5-dən 6 milyon tona qədər olan  dekahidrat tutur. 1985-ci il üçün bu qiymət 4.5-ə bərabər olub ki bunun da yarısı təbii mənbələr, qalan yarısı isə sənaye proseslərinin hesabına ödənilib. Bildiyiniz kimi sənaye prosesləri üçün kimyəvi cəhətdən natrium-sulfatın hansı mənbədən götürülməsinin heç bir əhəmiyyəti yoxdur.

TƏBİİ MƏNBƏƏLƏRİ

Dünya üzrə Qlauber duzuna olan təlabatın üçdə ikisi onun təbii mineralı Mirabilit hesabına təmin olunur. 1990-cı ildə Meksika və İspaniya dünyanın aparıcı istehsalçıları sayılırdı. Onların hər birinin ixrac etdikləri duzun illik miqdarı 500.000 ton təşkil edirdi. Müqayisə üçün qeyd edək ki, Rusiya,  ABŞ və Kanada üçün isə bu miqdar 350.000 ton təşkil edir. Planetimizdə bu duzun ehtiyatı bir milyard ton olaraq qiymətlədirilir. Təbii halda natrium-sulfata Tenardit adlı mineral halında rast gəlinir. O havadakı nəmin təsirindən tədricən mirabilitə çevrilir. Bu buza həmçinin Qlauberit adlı mineralın tərkibində kalsium natrium sulfat şəklində də rast gəlinir. Adı çəkilən hər iki mineral Mirabilitdən daha az yayılmışlar.

SƏNAYESİNDƏ ALINMASI

Dünya üzrə hər il istehsal olunan natrium-sulfatın üçdə biri müxtəlif sənaye proseslərindən yan məhsul olaraq ayrılır. Çünki natrium-sulfat istehsalı elə də bahalı bir proses deyil və ona görə də hazırda yan məhsul kimi əldə olunan natrium-sulfatın miqdarı azalmaqdadır. Natrium-sulfat istehsalının ən mühüm hissəsi xlorid turşusu istehsalı müəsisələrində aparılır. Burada ya xörək duzunu sulfat turşusu ilə, ya da kükürd dioksid ilə işləyirlər. Prosesin son məhsulu olan natrium sulfatı "duz piroqu" da adlandırılar. Reaksiyalar belə baş verir:

2 NaCl + H2SO4 → 2 HCl + Na2SO4

4 NaCl + 2 SO2 + O2 + 2 H2O → 4 HCl + 2 Na2SO4

Digər mühim alınma üsulu isə duru sulfat turşusunun natrium-hidrooksid ilə qarşılıqlı təsiridir. Qeyd edək ki,bu metod laboratoriyada da geniş tətbiq olunur.

2 NaOH(aq) + H2SO4(aq) → Na2SO4(aq) + 2 H2O(l)

Lakin laboratoriyada və məişətdə natrium-sulfat almaq üçün çay sodası və maqnezium-sulfat istifadə etmək daha rahat üsuldur.

2NaHCO3 + MgSO4 → Na2SO4 + Mg(OH)2 + 2CO2

TƏTBİQİ

Qeyd etmək lazımdır ki çoxsaylı tətbiq sahəsi olsa da natrium-sulfat elə də bahalı bir xammal deyil. Yüksək təmizlikdə onun qiyməti hər ton üçün 130 dollara çatır. Bu duz özünün ən geniş tətbiqini məişətdə istifadə olunan yuyucu vasitələrin hazırlanmasında doldurucu kimi tapmışdır. Dünya üzrə illik istehsalın 50 faizi məhz bu istiqamətə sərf olunur. Qeyd olunmalır ki ,onun bu məqsədlə tətbiqi yalnız toz halında olan yuyucu vasitələrə aiddir. Maye yuyucu vasitələrin hazırlanmasında natrium-sulfat istifadə olunmur. Əsasən ABŞ və Kanada üçün səciyyəvi olan bir digər tətbiq sahəsini də qeyd etməsək olmaz. Bu ölkələrdə ondan kağız xamurunun işlənməsi üçün istifadə olunacaq natrium-sulfidin alınması üçün istifadə edirlər. Kraft prosesi kimi bilinən bu reduksiya prosesi 1960-cı illərdə daha geniş tətbiq olunsa də hazırda tətbiqi azalmaqdadır.

Natrium-sulfatın şüşə sənayesində tətbiqi Avropa ölkələri üçün onun ikinci ən geniş tətbiq sahəsidir. Onu şüşə sənayesində şüşənin tərkibində qalmış qaz qabarcıqlarını kənarlaşdırmaq üçün istifadə edirlər. O şüşənin axıcılığını artırır və emal zamanı şüşədə qaz qabarcıqlarının qalmasına imkan vermir. 1970-ci ildən etibarən Avropa şüşə sənayesi bu məqsədlə hər il 110.000 ton natrium-sulfat istifadə edir.

Natrium-sulfat toxuculuq sənayesi üçün də (xüsusilə Yaponiyada) əvəzolunmaz bir xammal sayılır.  Natrium-sulfat liflərdəki mənfi yükün azalmasını balanslaşdırır. Bu boyanın lifə daha rahat nüfuz etməsinə imkan verir. Bu məqsədlə natrium xlorid onun alternativi kimi tətbiq oluna bilər, lakin o paslanmaz poladdan hazırlanmış detalları paslandırdığı üçün bu məqsədlə istifadə olunmur.

KİÇİKMİQYASLI TƏTBİQ SAHƏLƏRİ

Susuz natrium-sulfatdan laboratoriyada inert quruducu agent kimi üzvi maddələrdən suyun tam kənarlaşdırılması üçün istifadə olunur.  Bu məqsədlə maqnezium-sulfatdan istifadə olunması daha məhsuldar olsa da proses daha çox vaxt aparır. O yalnız 30oC-dən aşağı temperaturda daha effektivdir. Kimyəvi cəhətdən tamamilə inert olduğu üçün bir çox maddələrlə istifadə oluna bilir. Yuxarıda da qeyd etdiyimiz kimi Qlauber duzu (natrium-sulfatın dekahidrat forması) işlədici xüsusiyyətə malikdir. Hər hansı dərman maddəsi yüksək dozada qəbul olunduğu zaman onu orqanizmdən kənarlaşdırmaq üçün bu duzdan istifadə edilir.

 
1953-cü ildə natrium-sulfatdan passiv, günəş enerjisi ilə isidilən sistemlərdə istilik daşıyıcısı kimi istifadə olunan suya qatqı kimi istifadə olunurdu. Buna səbəb onun isitilik tutumunun olduqca yüksək olması idi. 78,2 kC/mol istilik tutumu və suda yaxşı həll olması onu bu məqsədlə sərfəli edirdi. Bütün bunlardan başqa natrium sulfatın donmayan pəncərələrdə, xalça təravətləndiricilərində, nişasta istehsalında və mal -qara yemlərinə edilən əlavə kimi tətbiqi də məlumdur.

TƏHSÜKƏSİZLİK TƏDBİRLƏRİ

Baxmayaraq ki ,nartium-sulfat sağlamlıq üçün zərəsiz bir madddə kimi etibar qazanıb, onunla ehtiyatla davranmaqda fayda var. Onun tozu astma yarada bilər və həmçinin gözlər üçün qıcıqlandırıcı təsiri vardır.

 

 

 

Write a comment

Comments: 1
  • #1

    Musa (Saturday, 21 January 2017 05:51)

    Möhtəşəmsiniz!
    İmkan olduqca bütün vikini tərcümə edin.

Əlaqə:

 

 e-mail : info@kimyafobiya.org

 mobil  : (+994) 55 521 12 29

Bu resurs Azərbaycan Respublikası Təhsil Nazirliyinin təşkil etdiyi Təhsildə inkişaf və innovasiyalar üzrə I qrant müsabiqəsində qalib gəlmiş "KimyaFobiya ilə Mübarizə" layihəsi çərçivəsidə hazırlanmışdır. Təhsil Nazirliyi nəşrin məzmununa görə məsuliyyət daşımır.

"KimyaFobiya İlə Mübarizə" 

© 2019. Bütün hüquqlar qorunur.

Note: Please fill out the fields marked with an asterisk.