硫酸钠是一种无机化合物，化学式为Na2SO4，是一种白色固体，易溶于水。其十水合物的年产量为600万吨，是一种主要的化工产品。它主要用于制造粉状家用洗衣剂的填料，应用于纸浆制造中的硫酸盐制浆法，以及制造高碱性的硫化物。
形态
硫酸鈉具有三種形態，包含兩種結晶水合物：
*无水硫酸钠；矿物形式为无水芒硝，高纯度、细颗粒时也称元明粉，为斜方晶系构成的晶体。其在各工业领域有广泛应用：在造纸工业中用以充当硫酸盐纸浆的蒸煮剂；在玻璃工业中代替纯碱；在化工行业用以制造硫化钠、硅酸钠；在染料工业中充当助染剂等。
*七水合硫酸钠( Na2SO4·7H2O )：非常稀有的形态，为正方或斜方晶系构成的晶体。
*十水合硫酸鈉( Na2SO4·10H2O )：亦称芒硝，为单斜晶系构成晶体。
历史
十水合硫酸鈉亦被称为格勞勃鹽，以荷兰/德国化学家和药剂师約翰·格勞勃的名字命名。他于1625年在奥地利的泉水中发现了这种盐。因为其晶体具有通用泻药的药用价值，将其命名为（神奇的盐），直到20世纪才發现其他有類似作用的藥物。
在18世纪，芒硝开始被用作工业生产纯碱（碳酸钠）的原料。由于对纯碱的需求增加，硫酸钠的供应也必须相应增加。因此在19世纪，大规模的勒布朗制鹼法以生产合成硫酸钠作为关键的中间物质，成为纯碱生产的主要方法。
化学性质
硫酸钠是一种典型的静电结合的离子硫酸盐。当加入钡或铅盐形成难溶性硫酸盐，可证明溶液中存在游离的硫酸根离子：
: Na2SO4 + BaCl2 → 2 NaCl + BaSO4
硫酸钠对大多数氧化剂或还原剂都没有反应。在高温下，它可以通过碳热还原转化为硫化钠：
: Na2SO4 + 2 C → Na2S + 2 CO2
这一反应被用于勒布朗工艺，这是一条已经过时的生产碳酸钠的工业路线。
硫酸钠与硫酸反应，得到酸式盐硫酸氢钠：
: Na2SO4 + H2SO4 ⇌ 2 NaHSO4
硫酸钠略微显示出形成复盐的性质。与常见的三价金属形成的矾只有NaAl(SO4)2（在39℃以上不稳定）和NaCr(SO4)2，而硫酸钾和硫酸铵则形成许多稳定的矾。
物理性质
硫酸钠在水中具有不寻常的溶解特性。其在水中的溶解度在0°C和32.384°C之间上升了10倍以上，達到的最大值为49.7 g/100 mL，隨後溶解度逐漸下降，這個溫度对应结晶水的释放和水合盐的熔化，可作为温度计校准的精确温度参考。
结构
十水合物的晶体由具有八面体形分子构型的[Na(H2O)6]+离子组成。这些八面体共享边，故10个水分子中有8个与钠结合，另外2个是间隙性的，与硫酸根氢键结合。这些阳离子通过氢键与硫酸根阴离子相连。Na-O的距离约为240pm。结晶的十水硫酸钠在水合盐中也是不寻常的，它具有可测量的余熵（绝对零度时的熵），为6.32J/（K-mol）。这是因为与大多数水合物相比，它能够更迅速地分布水。
生产
硫酸钠的世界产量，几乎完全以十水合物的形式存在，每年约为550万至600万吨（Mt/a）。1985年产量为450Mt/a，一半来自自然资源，一半来自化工生产。21世纪后在2006年之前处于稳定的水平，自然生产增加到4Mt/a，化学生产减少到1.5至2 Mt/a，总产量为5.5至6 Mt/a。对于所有的应用，自然生产和化学生产的硫酸钠实际上可互换。
自然资源
世界上三分之二的十水盐产量来自矿物芒硝，例如在萨斯喀彻温省南部的湖床上发现的。1990年，墨西哥和西班牙是世界上自然硫酸钠的主要生产国（各约50万吨），俄罗斯、美国和加拿大各约35万吨。
化学生产
世界上大约三分之一的硫酸钠是作为化学工业中其他工艺的副产品生产的。这种生产的大部分是初级工艺中固有的化学成分，而且只有很小的经济效益。作为副产品的硫酸钠生产正在下降。
最重要的硫酸钠化学生产是在盐酸生产过程中，在中由氯化钠和硫酸生产，或在哈格里夫斯工艺中由二氧化硫生产。这些过程中产生的硫酸钠被称为盐饼。
:2 NaCl + H2SO4 → 2 HCl + Na2SO4
:4 NaCl + 2 SO2 + O2 + 2 H2O → 4 HCl + 2 Na2SO4
硫酸钠的第二个主要生产过程是用硫酸中和剩余的氢氧化钠。这种方法也是一种经常应用和方便的实验室制备方法。
: 2 NaOH(aq) + H2SO4(aq) → Na2SO4(aq) + 2 H2O(l) ΔH = -112.5 kJ（高度放热）
在实验室中，它也可以从碳酸氢钠和硫酸镁的反应中，通过沉淀碳酸镁制备。
: 2 NaHCO3 + MgSO4 → Na2SO4 + MgCO3 + CO2 + H2O
由于商业来源很容易获得，通常不会在实验室制备。
过去硫酸钠也是制造重铬酸钠的副产品，将硫酸加入铬酸钠溶液中形成重铬酸钠，或随后形成铬酸。另外，硫酸钠在生产碳酸锂、螯合剂、间苯二酚、抗坏血酸、硅石颜料、硝酸和苯酚的过程中形成或曾经形成。 因此，美国和加拿大纸浆行业对硫酸钠的使用从1970年的每年140万吨下降到2006年的大约15万吨。
玻璃制造
玻璃工业是硫酸钠的另一个重要用途，是欧洲的第二大用途。硫酸钠被用作熔炼剂，以帮助去除熔融玻璃中的小气泡。它能使玻璃透明，并防止玻璃熔体在精炼过程中形成浮渣。从1970年到2006年，欧洲的玻璃工业每年的消费量稳定在110,000吨。
纺织面料
硫酸钠在纺织品的生产中很重要，尤其在日本。添加硫酸钠是为了增加溶液的离子强度，减少纺织纤维上的负电荷，使染料能够均匀地渗透。与替代品氯化钠不同，它不会腐蚀用于染色的不锈钢容器。2006年，日本和美国的这种应用消耗了大约10万吨。），而且只要有足够的适当相的材料，温度就能保持一致。
对于冷却应用，与氯化钠（NaCl）的混合物将熔点降低到。NaCl·Na2SO4·10H2O混合物的熔化热略微增加到286kJ/kg。
小规模应用
在实验室中，无水硫酸钠广泛用于惰性中性干燥剂，用于去除有机溶液中的微量水分。它比类似的硫酸镁更有效，但作用较慢。它只在30℃以下有效，但由于其化学性质相当惰性，所以可以用于各种材料。
十水硫酸钠被用作泻药。它可以有效从体内清除扑热息痛（对乙酰氨基酚）等药物，如在用药过量之后。
1953年，硫酸钠被提议用于被动式太阳能采暖系统的蓄热。这利用了其不寻常的溶解特性和高结晶热（78.2kJ/mol）。
硫酸钠的其他用途包括为窗户除霜、淀粉制造、作为地毯清新剂的添加剂，以及作为牛饲料的添加剂。
至少有一家公司Thermaltake，在絎縫塑料墊內使用十水硫酸鈉製造筆記本電腦冷卻墊（iXoft Notebook Cooler）。該材料會慢慢變成液體並再循環，從而平衡筆記本電腦的溫度並起到絕緣作用。
安全性
虽然硫酸钠通常被认为是无毒的，但应小心处理。粉尘可能导致暂时性哮喘或眼睛刺激，这种风险可以通过使用眼睛保护和纸质面具来预防。
参考资料
外部链接
*Calculators: [http://www.aim.env.uea.ac.uk/aim/surftens/surftens.php surface tensions] , and [http://www.aim.env.uea.ac.uk/aim/density/density_electrolyte.php densities, molarities and molalities] of aqueous sodium sulfate
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