Глауберовая соль

ГЛАУБЕРОВА СОЛЬ

 

ГЛАУБЕРОВА СОЛЬ – десятиводный сульфат натрия Na2SO4·10H2O, открыта и впервые описана немецким химиком Иоганном Глаубером.

После открытия Глаубером лечебных свойств сульфата натрия это вещество было изучено достаточно подробно. Было обнаружено множество его природных источников. Самый распространенный минерал сульфата натрия – мирабилит (природная глауберова соль), десятиводный кристаллогидрат (декагидрат) Na2SO4·10H2O. Это один из самых легких минералов (плотность 1,49 г/см3). Он выпадает в осадок из растворов в виде больших бесцветных прозрачных призм, которые на воздухе постепенно выветриваются, теряют воду и рассыпаются в белый порошок. Мирабилит встречается также в виде налетов и корок на гипсе и каменной соли во многих соляных месторождениях. Большие его количества выпадают в зимнее время из воды Кара-Богаз-Гола в Туркмении. Мирабилит содержится в озере Кучук в Западной Сибири, в соляных озерах Томской области. Огромные его залежи (порядка 100 млн. тонн) есть в провинции Саскачеван в центральной части Канады. В 19 в. в 30 км от Тбилиси были найдены богатые залежи мирабилита в виде высохшего озера площадью 55000 м2, при толщине слоя около 5 метров, прикрытого сверху слоем песчаной глины толщиной от 30 см до 4,5 м. Помимо десятиводного, известны также ромбические кристаллы семиводного кристаллогидрата Na2SO4·7H2O и одноводная соль Na2SO4·H2O. Значительные количества сульфата натрия находятся в морской воде и в воде минеральных источников.

 Более редок в природе  безводный сульфат натрия –  минерал тенардит, названный в  честь французского химика Л.Ж.Тенара. Богатые залежи тенардита были найдены в Чили, в Центральной Азии, в штате Аризона (США). В Испании в долине реки Эбро был найден слой безводного сульфата (между слоями глины и гипса) толщиной до нескольких метров. Во всех этих местах есть засушливые пустынные зоны, что способствует сохранению безводной соли. Она часто встречается в виде порошка желтоватого или коричневого оттенка (из-за примесей), а иногда – в виде бесцветных прозрачных кристаллов со стеклянным блеском, которые в присутствии влаги становятся мутными и теряют прозрачность. Такие кристаллы могут осаждаться из соляных озер, но только при сильной жаре, когда температура превышает 32,4° С; при более низкой температуре в осадок выпадает кристаллогидрат. Если соляное озеро содержит и поваренную соль, тенардит осаждается при более низких температурах. Так, если раствор насыщен и сульфатом, и хлоридом натрия, безводный сульфат выпадает в осадок уже выше 18° С. Плавится сульфат натрия при 884° С.

 Кристаллогидрат Na2SO4·10H2O растворяется в воде с сильным  охлаждением; тепловой эффект растворения  составляет 78,5 кДж/моль. При нагревании  кристаллов до 32,4° С они плавятся (растворяются в собственной кристаллизационной  воде). Интересная и редкая особенность  сульфата натрия – максимальная  его растворимость в воде при 32,4° С, которая составляет 49,8 г  в 100 г воды (в расчете на безводную  соль). Ниже и выше этой температуры  растворимость падает – до 4,5 г при 0° С и до 42,3 г при 100°  С. Сульфат натрия замечателен  по способности образовывать пересыщенные растворы, если приготовить горячий насыщенный раствор этого вещества в дистиллированной воде и медленно и осторожно охладить, то осадок не образуется. Однако небольшие воздействия (сотрясение раствора, внесение затравки – маленького кристалла Na2SO4) вызывают быструю кристаллизацию.

 

 Сульфат натрия находит  широкое применение. Он – один  из основных компонентов шихты  в производстве стекла, используется  также при переработке древесины (так называемая сульфатная варка  целлюлозы), при крашении хлопчатобумажных  тканей, для получения вискозного  шелка, различных химических соединений  – силиката и сульфида натрия, сульфата аммония, соды, серной кислоты. Растворы сульфата натрия используются  в качестве аккумулятора тепла  в устройствах, сохраняющих солнечную  энергию. Большая потребность в  сульфате натрия приводит к  его добыче в огромных масштабах. Так, в США за период с 1934 по 1947 добыча сульфата натрия выросла  с 20 тысяч до 290 тысяч тонн, а к 90-м годам достигла 750 тыс. тонн.

 

 

Применяется в стекольном и содовом производстве, в медицине

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глауберова соль (мирабилит) — Na2SO4 · 10H2O, десятиводный кристаллогидрат (декагидрат) сульфата натрия. Впервые обнаружена химиком И. Р. Глаубером в составе минеральных вод, а впоследствии синтезирована действием серной кислоты на хлорид натрия.

Представляет собой большие прозрачные кристаллы в форме призм. Имеет горький солёный вкус и тает на языке. Не имеет запаха. Хорошо растворима в воде. Не горит, в огне не трещит. При длительном нахождении на воздухе или нагревании выветривается (выпаривается) и теряет массу. При полном выветривании становится обычным сульфатом натрия — порошком белого цвета. Кроме самой десятиводной глауберовой соли известны ромбические кристаллы семиводного кристаллогидрата Na2SO4 · 7H2O и одноводная соль Na2SO4 · H2O.

Природный минерал глауберовой соли называется мирабилит. Его плотность составляет всего 1,49 г/см³, что делает его одним из самых лёгких минералов.

Залежи порядка 100 млн тонн мирабилита обнаружены близ провинции Саскачеван в центральной части Канады. В Грузии в XIX веке мирабилит был обнаружен в 30 км от г. Тбилиси. Эти залежи представляли собой высохшее солёное озеро площадью около 55 тыс. м². Пласт мирабилита толщиной порядка 5 метров был сверху покрыт пластом песчаной глины толщиной от 30 см до 4,5 м.В зим нее время, в период примерно с 20 ноября по 15 марта, когда температура воды Каспийского моря опускается до 5,5−6 °C, мирабилит выпадает в больших количествах из вод залива Кара-Богаз-Гол в Туркмении, оседая бесцветными кристаллами на дне и берегах залива. Также содержится в озере Кучук в Западной Сибири, в соляных озёрах Томской области.

 

В других месторождениях, например, в Калифорнии (США), Сицилии, Германии, в Большом Малиновском озере (Астраханская область), мирабилит встречается с примесями других минералов — астраханита Na2Mg(SO4)2 · 4H2O, левеита Na2Mg(SO4)2 · 2,5H2O, вантгоффита Na6Mg(SO4)4, глауберита Na2Ca(SO4)2, глазерита Na2K6(SO4)4.

В растворённом виде глауберова соль в значительном количестве присутствует в морской воде и во многих минеральных водах, например, курортов Карловы Вары. Мариенбад в Чехии. Карловарская соль, получаемая из минеральных вод Карловых Вар, на 44 % состоит из сульфата натрия (глауберовой соли), на 36 % из гидрокарбоната натрия (пищевой соды), на 18 % из хлорида натрия (поваренной соли) и на 2 % из сульфата калия.

Также мирабилит встречается в виде налёта и корок на залежах гипса и каменной соли.

Очень редко в природе встречается безводный сульфат натрия — минерал тенардит, названный в честь французского химика Л. Ж. Тенара. Для его сохранения в безводном виде необходимы засушливые пустынные зоны. Поэтому такие залежи обнаружены в Чили, в Центральной Азии, в штате Аризона (США), а также в Испании в долине реки Эбро.

Открытие глауберовой соли датировано зимой 1626 года и непосредственно связано с перенесённой в 1625 году Глаубером болезнью — сыпным тифом, в то время именуемого «венгерской лихорадкой». Вот как сам Глаубер описывал это:

Несколько оправившись от болезни, я прибыл в Неаполис. Там у меня снова начались приступы, и я должен был остаться в этом городе. Болезнь настолько ослабила мой желудок, что он не мог ни принимать, ни переваривать никакую еду. Местные жители посоветовали мне пойти к источнику, находящемуся вблизи виноградника в часе ходьбы от города. Они сказали, что вода источника вернет мне аппетит. Следуя их совету, я взял с собой большой кусок хлеба; мне сказали, что должен буду весь его съесть, но я мало верил в то, что это мне как-то поможет. Придя к источнику, я намочил хлебный мякиш

 в  воде и съел его — причем  с большим удовольствием, хотя  перед этим не мог смотреть  без отвращения на самые изысканные  лакомства. Взяв оставшуюся от  хлеба корку, я зачерпнул ею  воды из источника и выпил  её. Это настолько возбудило мой  аппетит, что в конце концов  я съел и «чашку» из хлеба, которой черпал воду. Домой я  возвратился значительно окрепшим  и поделился своими впечатлениями  с соседями. Я чувствовал, что  если буду и дальше лечиться  этой водой, функции моего желудка  полностью восстановятся. Я спросил, что это за вода. Мне сказали, что в ней содержится селитра, чему тогда, не будучи искушен  в подобных вопросах, я поверил.

Глаубер заинтересовался химическим составом воды источника и посвятил этому изучению всю следующую зиму. Он подружился с местным аптекарем Айснером и использовал его лабораторию для опытов. В ходе исследований он выпаривал минеральную воду и анализировал осадки. Вместо селитры в осадке оказалась ранее неизвестная соль, которую он назвал «чудесной» — по латыни «sal mirabile». В частности, название природного минерала мирабилита происходит именно из латинского названия.

Спустя много лет, в 1648 году, Глаубер проводил опыты с кислотами, а точнее получал соляную кислоту путем нагревания обычной каменной соли с серной кислотой. При слабом нагревании шла реакция образования гидросульфата натрия: NaCl + H2SO4 = NaHSO4 + HCl, а при сильном — сульфата натрия: 2NaCl + H2SO4 = Na2SO4 + 2HCl. Каково же было удивление Глаубера, когда он обнаружил, что большие прозрачные кристаллы, выпавшие в осадок, оказались той самой «чудесной солью», с которой он познакомился в молодости. В результате одной реакцией Глаубер открыл и способ получения соляной кислоты, и синтеза сульфата натрия.

Глауберова соль применяется в медицине при запорах, как слабительное средство внутрь по 15—30 г на прием.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глауберова соль

 

В 1629 г. 25-летний немецкий химик, Иоганн Глаубер, изучая состав минерального источника в Нойштадте, выделил кристаллы неизвестной соли горько-солёного вкуса. Склянку с кристаллами он передал своему другу аптекарю Айснеру. И тут произошло нечто непредвиденное: кухарка Айснера, перепутав склянку с кухонной солонкой, «посолила» суп и жаркое неизвестными кристаллами. Во время званого обеда никто из гостей не подал вида, что кушанье горчит, да и сам хозяин недоумевал по поводу необычного вкуса... Ещё больше удивился Айснер, когда после обеда и он сам, и его гости почувствовали недомогание.

 

Предположив, в чём тут может быть дело, Айснер на следующий день принял натощак столовую ложку соли Глаубера и вскоре убедился в её сильном слабительном действии. Он сообщил коллеге о своих наблюдениях, и тот дал неизвестным кристаллам красивое название — «salis mirabile» (в переводе с лат. — «чудесная, удивительная соль»). Позднее минерал, имеющий тот же состав, что и соль Глаубера (декагидрат суль-фата натрия Na2SO4 • 10 Н2О), назвали мирабилитом...

 

После истории, случившейся на обеде у Айснера, новую соль стали называть Глауберовой...

 

На Каспии есть залив Кара-Богаз-Гол (в переводе с туркм. — «чёрная пасть»), который называют ещё «морем белого золота». Здесь находятся богатейшие в мире запасы мирабилита. Каждый год в конце ноября, когда температура воды падает до 5-6 °С, на сушу выбрасываются тысячи тонн минерала мирабилита

 

Иоганн  Глаубер

 

 

 

Один из самых известных алхимиков - аптекарей Иоганн-Рудольф Глаубер родился в 1604 г. в Германии. Юность его пришлась на время опустошительных религиозных войн. Годы странствий по разорённому отечеству, невзгоды, болезни — и, наконец, счастье улыбнулось настойчивому и любознательному юноше: он стал помощником нойштадтского аптекаря Айснера. За год работы Глаубер приобрёл столько опыта и знаний, что смог поступить на работу в одну из аптек в Вене. Но Тридцатилетняя война (1618—1648 гг.) продолжалась, и молодому аптекарю пришлось переехать сначала в Зальцбург, затем в Кассель, а после этого — в Париж.

 

В 1644 г. Глаубер, который уже стал авторитетным учёным и получил известность как один из искуснейших аптекарей своего времени, был приглашён на должность управляющего графской аптекой в Гисене. Здесь развернулся его талант химика-исследователя! Глаубер сумел получить из железного купороса весьма чистую серную кислоту, нагревая в реторте кристаллы FeSO4 • 7Н2О и отгоняя полученный продукт — «купоросное масло» (которое, как выяснилось, могло растворять не только медь, но и медные руды). Позднее, уже переехав в Амстердам, Глаубер стал использовать для получения серной кислоты также квасцы KAl(SO4)2 ∙ 12H2O и «белый витриол» — цинковый купорос ZnSO4 • 7Н2О, которые ведут себя при нагревании аналогично железному купоросу.

 

Глаубер разработал и способ получения азотной кислоты HNO3 взаимодействием серной кислоты с селитрой KNO3. Концентрированная азотная кислота («спиритус нитри») оказалась чрезвычайно едкой жидкостью. Она растворяла все металлы (и железо — «марс», и медь — «венеру», и серебро — «луну»), только золото («солнце») оставалось в азотной кислоте неизменным.

 

Глаубер владел ещё одним важным секретом — способом получения «спиритус салис» — соляной кислоты НСl из поваренной соли NaCl при действии серной кислоты. При нагревании этой смеси выделялся бесцветный удушливый газ с резким запахом (хлороводород), который при поглощении водой давал соляную кислоту. Ещё одно несомненное достижение Глаубера состоит в том, что нагреванием смеси азотной кислоты и нашатыря — хлорида аммония NH4C1 — он получил «царскую водку», т. е. смесь кислот, которая растворяет даже золото.

 

Переселившись в маленький городок Китцингер близ Амстердама, неутомимый алхимик-аптекарь продолжал свои изыскания и вскоре научился получать концентрированную уксусную кислоту СН3СООН из винного (этилового) спирта C2H5OH...

 

Иоганн - Рудольф Глаубер известен не только исследованиями способов получения кислот. На его счету и выделение знаменитой «глауберовой соли» — сульфата натрия Na2SO4 • 10 Н2О, и по-лучение множества неизвестных ранее  солей — нитратов и хлоридов, выделение аммиака NH3, получение сульфата аммония (NH4)2SO4 («саль аммиак секретум глаубери»), который он использовал как минеральное удобрение в своем саду. Сохранились сведения о том, что великий аптекарь первым выделил и использовал в медицинских целях фенол С6Н5ОН (карболовую кислоту) и ряд растительных алкалоидов, успешно занимался стекловарением и разработал способы получения цветного стекла... Словом, прожив всего 66 лет, Иоганн Глаубер так много сделал для химии и химической технологии, что по праву считается великим учёным.