Sulfato de sódio

Predefinição:Chembox new O sulfato de sódio é um sal de fórmula química Na₂SO₄, sendo o sal de sódio do ácido sulfúrico.

Anidro, é um sólido cristalino branco conhecido como o mineral thenardita; o decahidrato Na₂SO₄·10H₂O tem sido conhecido como sal de Glauber ou, historicamente, sal mirabilis desde o século XVII. Outro sólido é o heptahidrato, o qual transforma-se em mirabilita quando esfriado. Com uma produção anual de 6 milhões de toneladas, é uma das maiores commodities químicas e um dos mais danosos sais na conservação de estruturas: quando cresce nos poros de pedras ele pode produzir altas pressões, causando fraturas e levando estruturas à falhas.

Obtenção

Pode ser formado, por exemplo, laboratorialmente, pela reação entre o ácido sulfúrico e a soda cáustica (hidróxido de sódio).

H₂SO₄ + 2 NaOH → Na₂SO₄ + 2 H₂O

o sulfato de sódio, é usado na obtenção da fabricação do papel reciclado. Ajuda na junção das moléculas do papel. Esse processo ocorre para que haja melhor solidificação do papel. Essa é uma das suas utilidades mais importantes.

Produção

A produção mundial de sulfato de sódio, principalmente na forma de decahidrato alcança aproximadamente 5,5 a 6 milhões toneladas anualmente (Mt/a). Em 1985, a produção era de 4,5 Mt/a, metade de fontes naturais, e metade de produção industrial química. Após 2000, em um nível estável até 2006, a produção natural aumentou a 4 Mt/a, e a produção química decaiu a 1,5 a 2 Mt/a, com um total de 5,5 a 6 Mt/a. Para totas as aplicações, o sulfato de sódio produzido naturalmente e o produzido industrial e quimicamente são praticamente intercambiáveis.

Fontes naturais

Dois terços da produção de decahidrato (sal de Glauber) advém da forma mineral mirabilita, por exemplo como encontrado no leito de lagos no sul de Saskatchewan. Em 1990, México e Espanha eram os principais produtores mundiais de sulfato de sódio natural (cada um com aproximadamente 500 mil toneladas), com Rússia, Estados Unidos e Canadá com aproximadmente 350 mil toneladas cada. Estimativamente, as fontes naturais aproximadamente são superiores a 1 bilhão de toneladas.

Principais produtores de 200 mil–1,5 milhão de toneladas/a em 2006 incluiam Searles Valley Minerals (Califórnia, Estados Unidos), Airborne Industrial Minerals (Saskatchewan, Canadá), Química del Rey (Coahuila, México), Criaderos Minerales Y Derivados e Minera de Santa Marta, também conhecidos como Grupo Crimidesa (Burgos, Espanha), FMC Foret (Toledo, Espanha), Sulquisa (Madri, Espanha), e na China Chengdu Sanlian Tianquan Chemical (Sichuan), Hongze Yinzhu Chemical Group (Jiangsu), Nafine Chemical Industry Group (Shanxi), e Sichuan Province Chuanmei Mirabilite (Sichuan), e Kuchuksulphat JSC (Altai Krai, Sibéria, Rússia).

Sulfato de sódio anidro ocorre em ambientes áridos como o mineral thenardita. Ele lentamente torna-se em mirabilita ao ar livre. Sulfato de sódio é também encontrado como glauberita, um mineral de sulfato de sódio e cálcio. Ambos os minerais são menos comuns que a mirabilita.

Indústria química

Aproximadamente um terço do sulfato de sódio do mundo é produzido como subproduto de outros processos na indústria química. A maior parte desta produção é quimicamente inerente aos processos prímários, e somente marginalmente econômicos. Por esforço da indústria, entretanto, a produção de sulfato de sódio como um sub-produto está declinando.

A mais importante produção por via química do sulfato de sódio é conjunta à produção de ácido clorídrico, proveniente do cloreto de sódio e do ácido sulfúrico, no processo Mannheim, ou do dióxido de enxofre no processo Hargreaves. O sulfato de sódio resultante destes processos é conhecido como bolo de sal.

Mannheim: 2 NaCl + H₂SO₄ → 2 HCl + Na₂SO₄

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

Aplicações

O sulfato de sódio tem diversas aplicações industriais para celulose (processamento de polpa de madeira para produção de papel kraft), produção de vidros, detergentes, corantes para tecidos (com destaque como mordente para tingimento com cor avermelhada). É subproduto de vários processos industriais e matéria-prima para produção de outros compostos. É usado em farmácia, como laxante, antiinflamatório e diurético.

Alem disso, é usado também, quando isento de água, para a secagem de óleos, como na secagem do biodiesel, durante sua filtração é posto sulfato de sódio no filtro, e durante a passagem, ele se hidrata, tirando a água do óleo.

Uma das aplicações notórias é na eletrólise aquosa como um eletrodo inerte (aquele que não interfere na reação química) para a obtenção de produtos notórios como o gás hidrogênio na eletrólise da água.

História

Antigamente, o sal decahidratado era chamado de Sal de Glauber, em homenagem a Johann Glauber, que o extraiu pela primeira vez do mineral glauberita (sulfato de sódio e cálcio Na₂Ca(SO₄)₂).

Solubilidade

O sulfato de sódio, ao contrário da maioria dos compostos solúveis, tem sua solubilidade diminuída com a temperatura. Acima de 32,4°C a solubilidade do sal passa a diminuir conforme a temperatura aumenta, devido a formação de cristais de sal anidro. Abaixo de 32,4°C a cristalização se dá como Sal Decahidratado.

• 0°C - saturação a 4% mássico, 41g/100 19,97g/l [Na]
• 20°C - saturação a 18% mássico, 219,51g/100 105,18g/l [Na]
• 32,4°C - saturação a 34% mássico, 515,15g/100, 246,86g/l [Na]
• 100°C - saturação a 29% mássico, 408,45g/100 195,72g/l [Na]