Natrium sulfat

Natrium sulfat

http://resepkimiaindustri.blogspot.com/

Natrium sulfat, dengan rumus kimia Na2SO4, garam berwujud padatan atau kristal berwarna putih, tidak berwarna dan stabil pada temperatur normal. Nama lain dari senyawa ini adalah Bisodium Sulfat, salt cake yang larut dalam air dan gliserol. Natrium sulfat tidak beracun and tidak mudah terbakar.

FUNGSI Natrium sulfat -

- pembuatan deterjen 

- pembuatan proses Kraft pulping dari kertas.

- produksi asam klorida.

- pembuatan industri tekstil

- pembuatan dalam industri farmasi

- pembuatan gelas

Natrium sulfat biasanya diproduksi melalui proses Hargraves, dengan reaksi pembentukan sebagai berikut:

4NaCl + 2SO2 + 2H2O + O2 --> 2Na2SO4 + 4HCl

Selain melalui proses Hargraves, natrium sulfat juga dapat dihasilkan dengan cara pemurnian garam natrium sulfat (pertambangan) atau sebagai produk samping dari produksi fenol. Sementara itu di Indonesia natrium sulfat umumnya diperoleh sebagai produk samping dari industri viscose rayon.

Setidaknya ada empat produsen natrium sulfat di Indonesia, dua di Pulau Sumatera dan dua di Pulau Jawa. Mereka adalah PT. Toba Pulp Lestari (berhenti produksi sejak 2005), PT Indo Barat Rayon, PT South Pacific Viscose (keduanya berada di Purwakarta) dan PT Indah Kiat Pulp and Paper (Perawang)

SEJARAH NATRIUM SULFAT

SEJARAH

Hidrat natrium sulfat dikenal sebagai Salt Glauber setelah kimiawan Belanda / Jerman dan Johann Rudolf Glauber apoteker (1604-1670), yang menemukannya pada tahun 1625 di mata air Austria. Dia menamakannya sal mirabilis (garam ajaib), karena sifat obat nya: kristal digunakan sebagai pencahar tujuan umum, sampai alternatif yang lebih canggih muncul pada tahun 1900 [1] [2].

Pada abad ke-18, garam Glauber mulai digunakan sebagai bahan baku untuk produksi industri soda abu (natrium karbonat), melalui reaksi dengan kalium (kalium karbonat). Permintaan untuk soda abu meningkat dan pasokan natrium sulfat harus meningkat sejalan. Oleh karena itu, pada abad kesembilan belas, proses Leblanc, memproduksi natrium sulfat sintetis sebagai suatu perantara kunci, menjadi metode utama produksi soda abu. [3]

Fisik dan kimia propertiesSodium sulfat secara kimiawi sangat stabil, yang tidak reaktif terhadap paling pengoksidasi atau pereduksi pada suhu normal. Pada suhu tinggi, dapat dikurangi untuk natrium sulfida: [4]

Na2SO4 + 2 C → Na2S + 2 CO2 (g)
Natrium sulfat adalah garam netral, yang membentuk larutan dengan pH 7. Netralitas solusi tersebut mencerminkan fakta bahwa Na2SO4 berasal, secara resmi berbicara, dari asam sulfat asam kuat dan basa kuat natrium hidroksida. Natrium sulfat bereaksi dengan jumlah yang setara asam sulfat untuk memberikan konsentrasi kesetimbangan dari garam asam natrium bisulfat: [5] [6]

Na2SO4 (aq) + H2SO4 (aq) ⇌ 2 NaHSO4 (aq)
Bahkan, keseimbangan ini sangat kompleks, tergantung pada konsentrasi dan temperatur, dengan garam-garam asam lainnya yang hadir.
Natrium sulfat adalah ion sulfat yang khas, mengandung Na + dan ion SO42-ion. Larutan encer dapat menghasilkan presipitat bila dikombinasikan dengan garam-garam dari Ba2 + atau Pb2 +, yang membentuk sulfat larut
Na2SO4 (aq) + BaCl2 (aq) → NaCl 2 (aq) + BaSO4 (s)

Natrium sulfat memiliki karakteristik kelarutan dalam air yang tidak biasa. [7] Its kelarutan dalam air naik lebih dari sepuluh kali lipat antara 0 ° C sampai 32,384 ° C, di mana ia mencapai maksimum 497 g / L. Pada titik ini kurva kelarutan perubahan kemiringan, dan kelarutan menjadi hampir independen suhu. Ini suhu di 32,384 ° C, sesuai dengan pelepasan air kristal dan mencairnya garam terhidrasi, berfungsi sebagai referensi suhu yang akurat untuk kalibrasi termometer.
Natrium sulfat decahydrate juga biasa di antara garam hidrat dalam memiliki entropi sisa terukur (entropi pada nol mutlak) dari 6,32 J ° K-1 · mol-1. Hal ini dianggap berasal dari kemampuannya untuk mendistribusikan air jauh lebih cepat dibandingkan dengan kebanyakan hidrat. [8]

Natrium sulfat menampilkan kecenderungan moderat untuk membentuk garam ganda. Para alums hanya dibentuk dengan logam trivalen umum adalah NaAl (SO4) 2 (tidak stabil di atas 39 ° C) dan NaCr (SO4) 2, berbeda dengan kalium sulfat dan amonium sulfat yang membentuk alums stabil banyak [9]. Garam ganda dengan beberapa lainnya sulfat logam alkali yang dikenal, termasuk Na2SO4 · 3K2SO4 yang terjadi secara alami sebagai glaserite mineral. Pembentukan glaserite dengan reaksi natrium sulfat dengan kalium klorida telah digunakan sebagai dasar dari metode untuk memproduksi kalium sulfat, pupuk [10] garam ganda lainnya termasuk 3Na2SO4. · CaSO4, MgSO4 · 3Na2SO4 (vanthoffite) dan NaF · Na2SO4. [11]

ProductionThe dunia produksi natrium sulfat, sebagian besar dalam bentuk decahydrate berjumlah sekitar 5,5 menjadi 6 juta ton per tahun (Mt / a). Pada tahun 1985, produksi adalah 4,5 Mt / setengah, dari sumber alami, dan setengah dari produksi kimia. Setelah tahun 2000, pada tingkat yang stabil sampai tahun 2006, produksi alam telah meningkat menjadi 4 Mt / a, dan produksi bahan kimia menurun menjadi 1,5 sampai 2 Mt / a, dengan total 5,5-6 Mt / a. [12] [13] [14] [15] Untuk semua aplikasi, secara alami diproduksi dan kimia natrium sulfat yang dihasilkan praktis dipertukarkan.

[sunting] pertiga Alam sourcesTwo dari produksi dunia dari decahydrate tersebut (garam Glauber) adalah dari mirabilite bentuk mineral alami, misalnya seperti yang ditemukan di tempat tidur danau di Saskatchewan selatan. Pada tahun 1990, Meksiko dan Spanyol produsen utama dunia natrium sulfat alam (masing-masing sekitar 500.000 ton), dengan Rusia, AS dan Kanada sekitar 350.000 ton masing-masing [13]. Sumber daya alam diperkirakan sebagai lebih dari 1 milyar ton. [12] [13]

Produsen utama 200,000-1,500,000 ton / tahun 2006 termasuk Searles Lembah Mineral (California, AS), Airborne Industri Mineral (Saskatchewan, Kanada), Química del Rey (Coahuila, Meksiko), Criaderos Minerales Y Derivados dan Minera de Santa Marta, juga dikenal sebagai Grupo Crimidesa (Burgos, Spanyol), FMC Foret (Toledo, Spanyol), Sulquisa (Madrid, Spanyol), dan di Cina Chengdu Sanlian Tianquan Kimia (Sichuan), Hongze Yinzhu Chemical Group (Jiangsu), Nafine Chemical Industry Group (Shanxi ), dan Provinsi Sichuan Chuanmei Mirabilite (Sichuan), dan Kuchuksulphat JSC (Altai Krai, Siberia, Rusia) [12] [14]. Dalam Saskatchewan, salah satu penambang utama adalah Saskatchewan Mineral.

Natrium sulfat anhidrat terjadi di lingkungan kering sebagai thenardite mineral. Perlahan-lahan berubah menjadi mirabilite di udara lembab. Natrium sulfat juga ditemukan sebagai glauberite, natrium sulfat mineral kalsium. Kedua mineral kurang umum daripada mirabilite.

Kimia industryAbout sepertiga dari natrium sulfat dunia diproduksi sebagai oleh-produk dari proses lainnya dalam industri kimia. Sebagian besar produksi ini secara kimia melekat pada proses primer, dan hanya sedikit ekonomis. Dengan upaya industri, oleh karena itu, natrium sulfat produksi sebagai oleh-produk menurun.

Bahan kimia yang paling penting produksi natrium sulfat selama produksi asam klorida, baik dari natrium klorida (garam) dan asam sulfat, dalam proses Mannheim, atau dari sulfur dioksida dalam proses Hargreaves [16] [17]. Para natrium sulfat dihasilkan dari proses yang dikenal sebagai kue garam.

Mannheim: 2 NaCl + H2SO4 → 2 HCl + Na2SO4

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

Produksi utama kedua natrium sulfat adalah proses di mana asam sulfat surplus dinetralkan oleh natrium hidroksida, seperti yang diterapkan pada skala besar dalam produksi rayon. Metode ini juga merupakan persiapan laboratorium secara rutin diterapkan dan nyaman.

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

Di laboratorium itu juga dapat disintesis dari reaksi antara natrium bikarbonat dan magnesium sulfat.

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

Sebelumnya, natrium sulfat juga oleh-produk dari pembuatan natrium dikromat, di mana asam sulfat ditambahkan ke larutan natrium dikromat kromat membentuk natrium, atau kemudian asam kromat. Atau, sulfat atau natrium dibentuk dalam produksi karbonat lithium, agen chelating, resorsinol, asam askorbat, pigmen silika, asam nitrat, dan fenol. [12]

Natrium sulfat Massal biasanya dimurnikan melalui form decahydrate, karena bentuk anhidrat cenderung untuk menarik senyawa besi dan senyawa organik. Bentuk anhidrat mudah diproduksi dari bentuk terhidrasi oleh pemanasan lembut.

Natrium sulfat besar oleh-produk produsen 50-80 Mt / a pada tahun 2006 termasuk Elementis kromium (krom industri, Puri Hayne, NC, AS), Lenzing AG (200 Mt / a, industri rayon, Lenzing, Austria), Addiseo (sebelumnya Rhodia, industri metionin, Les Roches-Roussillon, Prancis), Elementis (kromium industri, Stockton-on-Tees, Inggris), Shikoku Kimia (Tokushima, Jepang) dan Visko-R (rayon industri, Rusia)