황산나트륨은 화학식 Na2SO4를 갖는 백색 결정질 화합물입니다. 이는 세제, 제지 및 유리 제조 산업에서 충전제, 건조제 및 소포제로 사용됩니다.
| IUPAC 이름 | 황산이나트륨 |
| 분자식 | Na2SO4 |
| CAS 번호 | 7757-82-6 |
| 동의어 | 황산나트륨, 황산나트륨무수물, 황산나트륨 |
| 인치 | InChI=1S/2Na·H2O4S/c;;1-5(2,3)4/h;;(H2,1,2,3,4)/q2*+1;/p-2 |
Na2So4 몰 질량
황산나트륨의 몰 질량은 142.04 g/mol입니다. 두 개의 나트륨 양이온(Na+)과 하나의 황산염 음이온(SO42-)으로 구성된 이온 화합물입니다. 몰 질량은 황산나트륨 분자의 모든 원자의 원자 질량을 더하여 계산됩니다. 이 경우 질량이 각각 22.99 g/mol인 나트륨 원자 2개, 질량이 32.06 g/mol인 황 원자 1개, 질량이 각각 15.99 g/mol인 산소 원자 4개가 있습니다. 이들을 합하면 황산나트륨의 몰 질량이 됩니다.
황산나트륨의 끓는점
황산나트륨의 끓는점은 1,429°C(2,604°F)입니다. 이는 양전하를 띤 나트륨 이온과 음전하를 띤 황산 이온 사이에 강한 정전기적 인력을 생성하는 화합물의 이온 특성 때문입니다. 이러한 힘을 극복하려면 많은 양의 에너지가 필요하므로 황산나트륨의 끓는점이 매우 높습니다.
황산나트륨의 녹는점
황산나트륨의 녹는점은 수분 함량에 따라 달라집니다. 무수황산나트륨(물 없음)의 녹는점은 884°C(1,623°F)입니다. 그러나 황산나트륨 십수화물(10개의 물 분자 포함)은 32.4°C(90.3°F)의 낮은 온도에서 녹습니다. 황산나트륨 십수화물의 결정 구조에 물 분자가 존재하면 나트륨과 황산염 이온 사이의 이온 결합이 약화되어 녹는점이 낮아집니다.
황산나트륨의 밀도 g/ml
황산나트륨의 밀도는 형태에 따라 다릅니다. 무수황산나트륨의 밀도는 2.664g/cm3이고, 황산나트륨 10수화물의 밀도는 1.464g/cm3입니다. 밀도의 차이는 십수화물의 결정 구조에 물 분자가 존재하기 때문에 발생하며, 이로 인해 부피가 증가하고 밀도가 감소합니다.
황산나트륨의 분자량
황산나트륨의 분자량은 142.04g/mol입니다. 이것은 두 개의 나트륨 이온과 하나의 황산염 이온으로 구성된 황산나트륨 분자의 질량입니다.
황산나트륨의 구조
황산나트륨은 나트륨 이온과 황산 이온의 반복 단위로 구성된 결정 구조를 가지고 있습니다. 황산 이온은 모서리에 4개의 산소 원자가 있고 중앙에 1개의 황 원자가 있는 사면체입니다. 나트륨 이온은 황산 이온 사이에 위치한 작은 구체입니다. 황산나트륨의 결정 구조는 수분 함량에 따라 달라질 수 있습니다. 황산나트륨 무수물은 황산나트륨 10수화물과 다른 결정 구조를 가지고 있습니다.
황산나트륨 공식
황산나트륨의 화학식은 Na2SO4입니다. 이는 황산나트륨의 각 분자에 2개의 나트륨 이온(Na+)과 1개의 황산염 이온(SO42-)이 포함되어 있음을 의미합니다. 이 공식은 화합물 분자 내 원자의 가장 간단한 정수 비율을 나타냅니다.
| 모습 | 백색 결정질 고체 |
| 비중 | 2,664g/cm3(무수물), 1,464g/cm3(10수화물) |
| 색상 | 하얀색 |
| 냄새가 나다 | 냄새 없는 |
| 몰 질량 | 142.04g/몰 |
| 밀도 | 2,664g/cm3(무수물), 1,464g/cm3(10수화물) |
| 융합점 | 884°C(무수물), 32.4°C(10수화물) |
| 비점 | 1,429°C |
| 플래시 도트 | 해당 없음 |
| 물에 대한 용해도 | 44.1g/100mL(무수물), 47.6g/100mL(10수화물) |
| 용해도 | 물에 용해되고 에탄올에 용해되지 않음 |
| 증기압 | 20°C에서 0.01mmHg |
| 증기 밀도 | 해당 없음 |
| pKa | 1차: 2.01, 2차: 7.20, 3차: 9.41 |
| pH | 9-11 (10% 용액) |
황산나트륨의 안전성과 위험성
황산나트륨은 일반적으로 사용하기에 안전한 것으로 간주되지만 특정 상황에서는 자극이나 손상을 일으킬 수 있습니다. 접촉이나 흡입으로 인해 피부, 눈, 호흡기계에 자극을 줄 수 있습니다. 다량 섭취시 메스꺼움, 구토, 설사를 유발할 수 있습니다. 또한 수로로 방출되면 수생생물에 해로울 수도 있습니다. 황산나트륨은 가연성 또는 폭발성 물질로 간주되지 않습니다. 그러나 가열되거나 고온에 노출되면 독성 연기가 방출될 수 있습니다. 적절한 취급 절차를 따르고, 보호 장비를 착용하고, 황산나트륨을 안전한 장소에 보관하는 것이 중요합니다.
| 위험 기호 | 없음 |
| 보안 설명 | S24/25: 피부 및 눈과의 접촉을 피하십시오. S36/37: 적절한 보호복과 장갑을 착용하십시오. |
| UN 식별 번호 | 유엔 2118 |
| HS 코드 | 2833.11.00 |
| 위험 등급 | 위험하지 않다 |
| 포장그룹 | 해당 없음 |
| 독성 | LD50(경구, 쥐): 5,900mg/kg |
황산나트륨의 합성 방법
황산나트륨을 합성하는 방법에는 염화나트륨을 황산과 반응시키거나 수산화나트륨을 황산과 반응시키는 등 다양한 방법이 있습니다.
황산나트륨을 생성하기 위해 염화나트륨과 황산을 반응시키면 황산나트륨과 염화수소 가스가 생성됩니다. 이 공정은 통제된 조건에서 발열 반응을 수행하여 유해한 연기를 최소화합니다. 이어서, 용액은 증발하기 전에 여과를 거쳐 황산나트륨 결정을 생성합니다.
황산나트륨의 합성에는 황산과 수산화나트륨을 결합하여 황산나트륨과 물을 생성하는 과정도 포함됩니다. 반응은 발열 반응이므로 넘침을 방지하기 위해 조심스럽게 취급해야 합니다. 혼합물을 여과한 후, 생성된 용액을 증발시켜 황산나트륨 결정을 생성합니다.
또 다른 방법은 탄산나트륨과 황산을 반응시켜 황산나트륨, 물 및 이산화탄소를 생성하는 것입니다. 이 방법을 사용하려면 독성 연기가 방출되므로 흄후드를 사용해야 합니다. 그런 다음 용액을 여과하고 증발시켜 황산나트륨 결정을 얻습니다.
레이온, 세제, 유리 생산과 같은 기타 산업 공정에서도 황산나트륨이 부산물로 생산됩니다. 이러한 공정에서는 황산나트륨을 폐기물로 생성하며 이를 정제하여 다른 목적으로 재사용할 수 있습니다.
황산나트륨의 용도
황산나트륨은 다음을 포함하여 다양한 산업 분야에서 광범위하게 사용됩니다.
- 세제: 분말 세제의 충전재로 사용되어 부피를 늘리고 제품 흐름을 개선하는 데 도움이 됩니다.
- 유리: 유리 제조 시 융제로 사용되어 녹는점을 낮추고 최종 제품의 투명도를 향상시키는 데 도움이 됩니다.
- 직물: 소재의 강도와 내구성을 향상시키기 위해 레이온과 같은 합성 섬유 생산에 사용됩니다.
- 종이: 종이 생산 시 펄프화제로 사용되며, 목재 섬유를 분해하고 불순물을 제거하는 데 도움이 됩니다.
- 식품: 식품 첨가물로 사용되며, 주로 가공 식품의 증점제 및 유화제로 사용됩니다.
- 의약품: 변비 치료에 도움이 되는 완하제와 같은 특정 약물 생산에 사용됩니다.
- 화학물질: 황화나트륨, 규산나트륨, 중탄산나트륨을 포함한 다양한 화학물질 생산에 사용됩니다.
- 수처리: 경수에서 칼슘 및 마그네슘 이온을 제거하기 위해 수처리 공장에서 사용됩니다.
- 석유 시추: 석유 시추에 가중제로 사용되어 시추 유체의 밀도를 제어하는 데 도움이 됩니다.
질문:
Q: 황산나트륨의 공식은 무엇입니까?
A: 황산나트륨의 화학식은 Na2SO4입니다.
Q: 황산나트륨이란 무엇입니까?
A: 황산나트륨은 세제, 유리, 직물, 종이 및 식품을 포함한 다양한 산업 응용 분야에 일반적으로 사용되는 백색 결정질 고체입니다.
Q: 황산나트륨은 산성인가요, 염기성인가요?
A: 황산나트륨은 산성도 염기성도 아닙니다. 중성 화합물이다.
Q: 황산나트륨은 무슨 색인가요? 답: 황산나트륨은 흰색의 결정성 고체이므로 무색입니다.