硫化鈉(英文名稱:鈉 Sulfide),無機化合物,有硫元素和鈉元素組成。化學式為Na2S,俗稱臭蘇打、黃堿、硫化堿,摩爾質量為79.06g/摩爾,密度為1.86g/cm3。硫化鈉純品為無色或微紫色的棱柱形晶體,工業品因含有雜質,常為紅色、棕紅色、土黃色塊狀或片狀結晶,在空氣中暴露會有臭雞蛋氣味,易溶于水,微溶于醇類,不溶于乙醚。在水中會發生強烈的水解,呈較強堿性,該溶液在空氣中會緩慢地氧化成硫代硫酸鈉、亞硫酸鈉、硫酸鈉和多硫化鈉。制備硫化鈉的方法有煤粉還原法、燒堿吸收法、硫化鋇法和氣體還原法。硫化鈉廣泛應用于制革、染料、印染、造紙、制藥、電鍍、浮選、刻蝕等領域。
無水硫化鈉為自燃物品,其粉塵易在空氣中自燃,遇酸分解,放出劇毒的易燃氣體,粉體與空氣可形成爆炸性混合物。硫化鈉在胃腸道中能分解出硫化氫,口服后能引起硫化氫中毒,對皮膚和眼睛有腐蝕作用。
結構
硫化鈉具有反螢石結構。反螢石結構屬于立方晶系,面心立方點陣,空間群為Fm3m。每個晶胞中包含8個正離子和4個陰離子。負離子按面心立方密堆,正離子占據全部四面體間隙。負離子配位數為8,正離子配位數為4。
理化性質
物理性質
硫化鈉純品為無色或微紫色的棱柱形晶體,工業硫化鈉因含有雜質其色澤呈粉紅色、棕紅色、土黃色。具有臭雞蛋的氣味,易溶于水,不溶于乙醚,微溶于乙醇。硫化鈉的摩爾質量為79.06g/摩爾,密度為1.86g/cm3,熔點為950℃。
工業硫化鈉一般是帶不同結晶水的混合物,溫度在48℃以下從水中結晶出來的多是無色的九水硫化鈉(Na2S·9H2O),九水硫化鈉為無色或微黃色結晶。48℃以上結晶出來的多為六水硫化鈉(Na2S·6H2O)
化學性質
硫化鈉易溶于水,在水中發生強烈的水解,呈較強的堿性:
硫化鈉在空氣中潮解,并碳酸化而變質,不斷生成硫化氫氣體。
硫化鈉水溶液在空氣中會緩慢地氧化成硫代硫酸鈉、亞硫酸鈉、硫酸鈉和多硫化鈉。由于硫代硫酸鈉的生成速度較快,所以氧化的主要產物時硫代硫酸鈉。
與酸反應
與硫化物反應
硫化鈉溶液能溶解、銻、錫的多硫化物,形成相應可溶性的鹽,故可用硫化鈉溶液浸出該類礦物。
制備方法
煤粉還原法
將硫酸鈉與煤粉按質量100:(21~22.5)的比例進行混合,然后再800℃~1100℃的高溫下煅燒還原生成硫化鈉。其反應式如下:
燒堿吸收法
用濃度為380g/L~420g/L的氫氧化鈉溶液吸收硫化氫廢氣(其中硫化氫>85%),所得產物經過蒸發濃縮,便可得到硫化鈉成品。其反應式如下:
硫化鋇法
硫酸鈉與硫化進行復分解反應制得硫酸鋇沉淀和硫化鈉。其反應式如下:
氣體還原法
以鐵為催化劑,將氫氣(或一氧化碳、發生爐煤氣、甲烷氣)通入沸騰爐中與硫酸鈉進行反應,最終可制得優質的無水顆粒狀硫化鈉(含硫化鈉95%~97%)。其反應式如下:
應用領域
礦石浮選
在浮選作業中,硫化鈉可以用作活化劑或者抑制劑。硫化鈉在浮選過程中主要用來硫化有色金屬氧化礦,抑制各種硫化物,脫去硫化礦混合精礦中的捕收劑,調整礦漿的離子成分。
制革工業
硫化鈉水解在制革工業中用于生皮脫毛,還用于配制多硫化鈉用來加速干皮浸水助軟。
脫毛
向生石灰液中加入硫化鈉,在氫氧根和氫硫根離子的共同作用下,角蛋白胱氨酸中的雙硫鍵發生斷裂:
這使得毛、表皮與真皮的結合松弛而導致脫毛;向氫氧化鈉或氯化鈣溶液中加入硫化鈉也同樣起到脫毛的作用。
干皮浸水助劑
在干皮水溶液中加入適量硫化鈉,會使溶液PH值升高,有利于皮中纖維間質的溶出,皂化一部分脂肪,使水容易滲入皮內。
染料與印染
硫化鈉在染料工業中用于制造硫化染料、硫化青、硫化藍或染料中間體還原劑、媒染劑等。在印染工業中用作溶解硫化染料的助染劑。
電鍍
硫化鈉可用于直接電鍍中導電層的處理,通過硫化鈉與鈀反應生成膠體硫化鈀來達到在非金屬表面形成良好導電層的目的。
蝕刻
在鋁及合金堿性蝕刻溶液中添加適量的硫化鈉可明顯改善蝕刻表面質量,同時也可用于除去堿性蝕刻液中鋅等堿溶性重金屬雜質。
其他領域
硫化鈉在造紙工業用作紙張的蒸煮劑;紡織工業用于人造纖維脫硝和硝化物的還原,以及棉織物染色的媒染劑;制藥工業用于生產非那西丁等解熱藥;化學工業用于制硫代硫酸鈉、硫氫化鈉、多硫化鈉等。
安全事宜
安全標識
GHS分類
泄露處理
硫化鈉發生泄露時需要立即隔離泄漏污染區,周圍設警告標志。應急處理人員需戴好防毒面具,穿化學防護服,從上風處進入現場。不要直接接觸泄漏物,避免揚塵。
少量泄露:可以用鏟子將硫化鈉收集于干燥、潔凈、有蓋的容器中,也可以用大量水沖洗,洗水經稀釋后放入廢水系統。
大量泄漏:將硫化鈉收集回收或者運送至廢物處理場所處置。
消防處理
無水硫化鈉為自燃物品,其粉塵易在空氣中自燃,遇酸分解,放出劇毒的易燃氣體,粉體與空氣可形成爆炸性混合物。發生火災時可采用水、霧狀水、砂土滅火。
健康危害
硫化鈉在胃腸道中能分解出硫化氫,口服后能引起硫化氫中毒,對皮膚和眼睛有腐蝕作用。
急救措施
皮膚接觸:立即脫去被污染的衣物,用流動清水沖洗。
眼睛接觸:立即提起眼瞼,用流動清水或生理鹽水沖洗。
吸入:立即將人移至空氣新鮮處,如呼吸困難,進行輸氧,如呼吸停止,進行人工呼吸。
食入:立即用水漱口,給飲牛奶或蛋清。
儲存與運輸
硫化鈉潮解性強,又易氧化,儲存容器必須密封,應放置通風、干燥處或石棉棚下。硫化鈉屬于無機化合物堿性腐蝕物品,不可以與酸及腐蝕性物品共儲混運。裝卸時要輕拿輕放,防止包裝破損。
參考資料 >
Sodium sulfide | HNa2S+ - PubChem.PubChem.2023-02-09
硫化鈉.國家化學品安全卡.2023-05-09
Sodium sulfide | HNa2S+ - PubChem.PubChem.2023-02-09
Sodium sulfide | HNa2S+ - PubChem.PubChem.2023-02-08