Brian Clegg pe sulfat de sodiu, cunoscut sub numele de „sarea miraculoasă” datorită efectelor sale laxative puternice.

Meera Senthilingam

În această săptămână, Brian Clegg încearcă să scoată în evidență chimia sulfatului de sodiu.

Brian Clegg

Dacă ar fi să luați în considerare toți compușii ionici posibili cărora li s-ar putea porui porecla de „sarea miraculoasă”, sau sal mirabalis, ar exista inevitabil o serie de concurenți. Poate clorură de sodiu veche bună, datorită capacității sale de a îmbunătăți gustul alimentelor, sau poate sulfat de cupru datorită culorii sale albastre uimitoare în formă de cristal. Dar ceea ce s-ar putea să nu-mi vină imediat în minte este sulfatul de sodiu, aparent așa numit pentru că a produs un bun laxativ. De asemenea, cunoscut sub numele de sare Glauber, după descoperitorul său, Johann Glauber, sulfatul de sodiu este un compus anorganic simplu cu formula Na2SO4.

Descoperirea de către Glauber a sulfatului de sodiu în apa minerală de izvor la mijlocul secolului al XVII-lea a venit într-un moment în care medicina încă se concentra în mare măsură pe realizarea echilibrului a patru „umori” imaginare: sânge, flegmă, bilă galbenă și bilă neagră. Boala era considerată a fi rezultatul dezechilibrului umorului, așa că pacientul nefericit era de obicei tratat cu vărsare de sânge, un emetic pentru a produce vărsături sau un laxativ pentru a „purga” corpul substanțelor dezechilibrate. Când sulfatul de sodiu s-a dovedit a fi un laxativ relativ inofensiv, dar dramatic eficient, a fost binevenit în armura medicală.

sodiu

Lac reperat în Okanagan Vallye, Osoyoos, Columbia Britanică. Conține depozite dense de sulfat de magneziu, sulfat de calciu și sodiu.

Fără îndoială, apa de izvor și-a preluat sulfatul de sodiu dintr-un mineral relativ comun cu denumirea de mirabilit, care este aproape o versiune pură și hidratată a compusului cu zece molecule de apă pentru fiecare dintre sulfatul de sodiu. Sursa pentru acest material este ionii de sodiu, eliberați din eroziunea rocilor magmatice, care reacționează în apă cu depozitele de sulf. De ceva timp în secolul al XIX-lea, sulfatul de sodiu a fost fabricat din clorură de sodiu și acid sulfuric în procesul Leblanc, ca intermediar pentru a satisface o cerere crescândă de carbonat de sodiu, până când fabricarea a fost eliminată prin procesul superior Solvay. Acum ne-am întors la mirabilit ca sursă primară, care este ușor convertită în sulfat de sodiu anhidru (cunoscut și sub numele de thenardit care sună malefic), deoarece forma hidratată este instabilă într-o atmosferă uscată.

Cei mai mulți dintre noi vor fi folosit un produs care conține sulfat de sodiu, deși în mod ciudat este prezent într-un rol care nu are nicio funcție practică. Detergenții sub formă de pulbere pentru spălarea hainelor conțin, de obicei, sulfat de sodiu pur și simplu pentru mărirea volumului produsului, făcând producătorii de detergenți cei mai mari utilizatori ai compusului. Nu face nimic pentru spălare, dar, ca substanță foarte ieftină, cu pH neutru, care se dizolvă ușor în apă caldă, trece pur și simplu prin sistem, făcând produsul mai puțin costisitor de produs pe unitatea de greutate. Totuși, nu există o cantitate atât de mare în jur, deoarece pulberea a scăzut în popularitate și nu este nevoie de umplutură în lichide și geluri. Compusul nostru este uneori confundat cu laurilsulfat de sodiu (cunoscut și sub numele de dodecil sulfat de sodiu) și lauret sulfat de sodiu, care sunt surfactanți utilizați într-o gamă largă de produse de curățare de la detergenți la paste de dinți, dar ambii compuși sunt structuri organice destul de complexe care nu sunt produse din sulfat de sodiu bazic.

Sulfatul nostru apare, de asemenea, ca agent de ameliorare - nu în mediul mai familiar al vinului sau al berii, ci în fabricarea sticlei. În băuturile alcoolice, rolul agentului fining este de a extrage substanțe organice care fac lichidul tulbure, unde în sticlă preia spuma și împiedică formarea de bule mici. Dar poate că cea mai interesantă aplicație a sulfatului de sodiu se află în lumea în creștere rapidă a stocării căldurii energiei solare.

Pe măsură ce centralele solare termice, care concentrează lumina primită cu oglinzi pentru a stoca energia sub formă de căldură, devin mai frecvente, este necesar să se mențină acea căldură înainte de ao utiliza. Sulfatul de sodiu necesită o cantitate mare de energie pentru a trece de la solid la lichid și trece printr-o a doua schimbare de fază la aproximativ 32 de grade Celsius când se schimbă în forma anhidră, ceea ce înseamnă că poate stoca mult mai multă energie termică decât s-ar fi așteptat pentru orice masă specială. Deși nu este adecvat pentru sistemele de temperatură ridicată care stochează căldura direct de la colectoarele solare, acesta are potențialul de a fi valoros în instalațiile solare secundare, de exemplu în cazul în care materialul încălzit eliberează treptat căldura pentru a încălzi o clădire.

La fel ca multe dintre substanțele simple descoperite în primele zile ale chimiei, sulfatul de sodiu a trecut printr-o serie de utilizări de când și-a luat locul pe scena medicală ca sare laxativă a lui Glauber. Și, deși aceste aplicații continuă să se schimbe - ca, de exemplu, utilizarea noastră de detergent sub formă de pulbere pentru rufe scade - se pare că vom avea întotdeauna o utilizare pentru acest compus anorganic inofensiv.

Meera Senthilingam

Scriitorul științific Brian Clegg cu chimia sărată a sulfatului de sodiu. Săptămâna viitoare, un compus care ameliorează poverile vieții.

Andrew Turley

„Dacă viața îți dă lămâi, fă limonadă.” Așa spune zicala, dar s-ar putea să faci acid citric.

Meera Senthilingam

Aflați utilizările sale în Chimia săptămânii viitoare în Elementul său. Până atunci, vă mulțumesc că ați ascultat, sunt Meera Senthilingam.