Solfato di sodio

Il solfato di sodio (noto anche come solfato di sodio o solfato di sodio) è il composto inorganico con formula Na2SO4 e vari idrati correlati. Tutte le forme sono solidi bianchi altamente solubili in acqua. Con una produzione annua di 6 milioni di tonnellate, il decaidrato è un importante prodotto chimico di base. Viene utilizzato principalmente nella produzione di detergenti e nel processo kraft della pasta di carta.

Applicazioni

Industrie delle materie prime

Con prezzi statunitensi di $ 30 la tonnellata nel 1970, fino a $ 90 la tonnellata per la qualità della torta di sale e $ 130 per i gradi migliori, il solfato di sodio è un materiale molto economico. Il suo utilizzo maggiore è come riempitivo nei detersivi domestici in polvere e consuma circa il 50% della produzione mondiale. Questo uso sta diminuendo poiché i consumatori passano sempre più a detergenti compatti o liquidi che non contengono solfato di sodio.

Un altro uso precedentemente importante del solfato di sodio, in particolare negli Stati Uniti e in Canada, è il processo Kraft per la produzione di pasta di legno. Le sostanze organiche presenti nella "bevanda nera" di questo processo vengono bruciate per produrre calore, necessario per stimolare la riduzione del solfato di sodio a solfuro di sodio. Tuttavia, i progressi nell'efficienza termica del processo di recupero Kraft nei primi anni '60 hanno consentito di ottenere un recupero più efficiente dello zolfo e ridotto drasticamente la necessità di produzione di solfato di sodio. Pertanto, l'uso di solfato di sodio nell'industria della cellulosa statunitense e canadese è sceso da 1.400.000 tonnellate all'anno nel 1970 a solo ca. 150.000 tonnellate nel 2006.

L'industria del vetro offre un'altra importante applicazione per il solfato di sodio, essendo la seconda più grande applicazione in Europa. Il solfato di sodio viene utilizzato come agente chiarificante per rimuovere piccole bolle d'aria dal vetro fuso. Permette al vetro di fluire e previene la formazione di schiuma durante l'affinamento. L'industria del vetro in Europa ha consumato circa 110.000 tonnellate all'anno tra il 1970 e il 2006.

Il solfato di sodio è importante nella produzione tessile, specialmente in Giappone, dove ha la massima applicazione. Il solfato di sodio aiuta a "levigare", riducendo le cariche negative sulle fibre in modo che i coloranti possano penetrare in modo uniforme. A differenza del cloruro di sodio alternativo, non influisce sui recipienti in acciaio inossidabile utilizzati nella tintura. Questa applicazione in Giappone e negli Stati Uniti ha consumato circa 100.000 tonnellate nel 2006.

-Industria alimentare

Il solfato di sodio è usato come diluente per coloranti alimentari. È noto come additivo numero E E514.

-Conservazione termica

L'elevata capacità di accumulo di calore nel cambio di fase da solido a liquido e la favorevole temperatura di cambio di fase di 32 ° C (90 ° F) rende questo materiale particolarmente adatto per immagazzinare calore solare di basso valore per il successivo rilascio nelle applicazioni di riscaldamento degli ambienti. In alcune applicazioni il materiale viene inglobato in piastrelle termiche poste in soffitta, mentre in altre il sale viene inglobato in celle circondate da acqua riscaldata dal sole. Il cambiamento di fase può ridurre in modo significativo la massa di materiale necessaria per un efficace accumulo di calore (il calore di fusione del solfato di sodio decaidrato è di 82 kJ / mol o 252 kJ / kg [23]), con l'ulteriore vantaggio di una costanza di temperatura finché è sufficiente il materiale è disponibile nella fase corretta.

Per le applicazioni di refrigerazione, una miscela con un comune sale di cloruro di sodio (NaCl) abbassa il punto di fusione a 18 ° C (64 ° F). Il calore di fusione di NaCl · Na2SO4 · 10H2O è leggermente aumentato a 286 kJ / kg.

-Applicazioni su piccola scala

In laboratorio, il solfato di sodio anidro è ampiamente utilizzato come agente essiccante inerte per rimuovere le tracce di acqua dalle soluzioni organiche. È più efficiente, ma più lento del solfato di magnesio comparabile. È efficace solo al di sotto dei 30 ° C circa, ma può essere utilizzato con una varietà di materiali poiché è chimicamente abbastanza inerte. Il solfato di sodio viene aggiunto alla soluzione fino a quando i cristalli non si aggregano più.

Il sale di Glauber, il decaidrato, è usato come lassativo. È efficace per rimuovere alcuni farmaci come il paracetamolo dal corpo, ad esempio dopo un sovradosaggio.

Nel 1953 fu proposto il solfato di sodio per l'accumulo di calore nei sistemi di riscaldamento solare passivo. Ciò beneficia delle insolite proprietà di solubilità e dell'elevato calore di cristallizzazione (78,2 kJ / mol).

Altri usi del solfato di sodio includono lo scongelamento delle finestre, la produzione di amido, come additivo nei deodoranti per tappeti e come additivo per l'alimentazione animale.

Almeno una società, Thermaltake, produce un tappetino per laptop (iXoft Notebook Cooler) con solfato di sodio decaidrato in un pad di plastica imbottito. Il materiale si liquefa e circola lentamente, equalizzando la temperatura del laptop e fungendo da isolante.