硫化钠

钠的硫化物

硫化钠(英文名称: 钠 Sulfide ), 无机化合物 ,有硫元素和 钠元素 组成。 化学式 为Na 2 S,俗称臭 苏打 、黄碱、硫化碱, 摩尔质量 为79.06g/ 摩尔 ,密度为1.86g/cm 3 。硫化钠纯品为无色或微紫色的 棱柱 形 晶体 ,工业品因含有杂质,常为红色、棕红色、土黄色块状或片状结晶,在空气中暴露会有臭 鸡蛋 气味,易溶于水,微溶于醇类,不溶于 乙醚 。在水中会发生强烈的 水解 ,呈较强碱性,该溶液在空气中会缓慢地氧化成 硫代硫酸钠 、 亚硫酸钠 、硫酸钠和 多硫化钠 。制备硫化钠的方法有煤粉还原法、 烧碱 吸收法、 硫化钡 法和 气体还原法 。硫化钠广泛应用于 制革 、 染料 、印染、 造纸 、制药、 电镀 、浮选、 刻蚀 等领域。

无水硫化钠为自燃物品,其粉尘易在空气中自燃,遇酸分解,放出 剧毒 的 易燃 气体,粉体与空气可形成爆炸性混合物。硫化钠在胃肠道 中能 分解出 硫化氢 ,口服后能引起 硫化氢中毒 ,对皮肤和眼睛有腐蚀作用。

结构

硫化钠具有反 萤石 结构。反 萤石 结构属于 立方晶系 , 面心立方 点阵, 空间群 为Fm 3m 。每个晶胞中包含8个 正离子 和4个 阴离子 。负离子按面心立方密堆, 正离子 占据全部四面体间隙。负离子 配位数 为8, 正离子 配位数为4。

理化性质

物理性质

硫化钠纯品为无色或微紫色的棱柱形 晶体 ,工业硫化钠因含有杂质其色泽呈粉红色、棕红色、土黄色。具有臭鸡蛋的气味,易溶于水,不溶于乙醚,微溶于 乙醇 。硫化钠的 摩尔质量 为79.06g/ 摩尔 ,密度为1.86g/cm 3 , 熔点 为950℃。

工业硫化钠一般是带不同 结晶水 的 混合物 ,温度在48℃以下从水中结晶出来的多是无色的九水硫化钠(Na 2 S·9H 2 O),九水硫化钠为无色或微黄色结晶。48℃以上结晶出来的多为六水硫化钠(Na 2 S·6H 2 O)

化学性质

硫化钠易溶于水,在水中发生强烈的 水解 ,呈较强的碱性:

硫化钠在空气中 潮解 ,并 碳酸化 而变质,不断生成 硫化氢 气体。

硫化钠 水溶液 在空气中会缓慢地氧化成 硫代 硫酸钠 、 亚硫酸钠 、硫酸钠和 多硫化钠 。由于硫代硫酸钠的生成速度较快,所以氧化的主要产物时硫代硫酸钠。

与酸反应

硫化氢 与 硝酸 、氢 硫酸 、硫酸、 盐酸 反应,均生成相应酸的 钠盐 。

与硫化物反应

硫化钠溶液能溶解 、锑、锡的 多 硫化物 ,形成相应可溶性的盐,故可用硫化钠溶液浸出该类矿物。

制备方法

煤粉还原法

将 硫酸钠 与煤粉按质量100:(21~22.5)的比例进行混合,然后再800℃~1100℃的高温下煅烧还原生成硫化钠。其反应式如下:

烧碱吸收法

用浓度为380g/L~420g/L的 氢氧化钠溶液 吸收 硫化氢 废气(其中硫化氢>85%),所得产物经过蒸发浓缩,便可得到硫化钠成品。其反应式如下:

硫化钡法

硫酸钠 与硫化 进行 复分解反应 制得硫酸钡沉淀并副产硫化钠。其反应式如下:

气体还原法

以铁为 催化剂 ,将 氢气 (或 一氧化碳 、发生炉 煤气 、 甲烷 气)通入沸腾炉中与 硫酸钠 进行反应,最终可制得优质的 无水 颗粒状硫化钠(含硫化钠95%~97%)。其反应式如下:

应用领域

矿石浮选

在浮选作业中,硫化钠可以用作活化剂或者 抑制剂 。 硫化 钠在浮选过程中主要用来硫化 有色金属 氧化矿,抑制各种 硫化物 ,脱去硫化矿混合精矿中的 捕收剂 ,调整矿浆的离子成分。

制革工业

硫化钠 水解 在制革工业中用于 生皮 脱毛,还用于配制 多硫化钠 用来加速干皮浸水助软。

脱毛

向 生石灰 液中加入硫化钠,在 氢氧根 和氢硫根离子的共同作用下, 角蛋白 胱氨酸 中的 双硫键 发生断裂:

这使得毛、表皮与真皮的结合松弛而导致脱毛;向 氢氧化钠 或 氯化钙溶液 中加入硫化钠也同样起到脱毛的作用。

干皮浸水助剂

在干皮 水溶液 中加入适量硫化钠,会使溶液PH值升高,有利于皮中纤维间质的溶出,皂化一部分脂肪,使水容易渗入皮内。

染料与印染

硫化钠在染料工业中用于制造 硫化染料 、硫化青、 硫化蓝 或染料中间体 还原剂 、媒 染剂 等。在印染工业中用作溶解硫化染料的助染剂。

电镀

硫化钠可用于直接 电镀 中导电层的处理,通过硫化钠与钯反应生成 胶体 硫化钯 来达到在非金属表面形成良好导电层的目的。

蚀刻

在铝及合金碱性蚀刻溶液中添加适量的硫化钠可明显改善蚀刻表面质量,同时也可用于除去碱性 蚀刻液 中锌等碱溶性重金属杂质。

其他领域

硫化钠在 造纸 工业用作纸张的蒸煮剂; 纺织工业 用于 人造纤维 脱硝和硝化物的还原,以及棉织物染色的媒 染剂 ;制药工业用于生产 非那西丁 等解热药; 化学工业 用于制 硫代硫酸钠 、 硫氢化钠 、 多硫化钠 等。

安全事宜

安全标识

GHS 分类

泄露处理

硫化钠发生泄露时需要立即隔离泄漏污染区,周围设 警告标志 。应急处理人员需戴好防毒面具,穿 化学 防护服,从上风处进入现场。不要直接接触泄漏物,避免扬尘。

少量泄露:可以用铲子将硫化钠收集于干燥、洁净、有盖的容器中,也可以用大量水冲洗,洗水经稀释后放入 废水 系统。

大量泄漏:将硫化钠收集回收或者运送至废物处理场所处置。

消防处理

无水硫化钠为自燃物品,其粉尘易在空气中自燃,遇酸分解,放出 剧毒 的 易燃 气体,粉体与空气可形成爆炸性混合物。发生火灾 时可 采用水、雾状水、 砂土 灭火。

健康危害

硫化钠在胃肠道 中能 分解出 硫化氢 ,口服后能引起 硫化氢中毒 ,对皮肤和眼睛有腐蚀作用。

急救措施

皮肤接触:立即脱去被污染的衣物,用流动清水冲洗。

眼睛接触:不慎接触后立即提起眼睑,用流动清水或 生理盐水 冲洗,并征求医生意见。

吸入:立即将人移至空气新鲜处,如呼吸困难,进行输氧,如呼吸停止,进行人工呼吸。

食入:立即用水漱口,给饮牛奶或蛋清。

储存与运输

硫化钠 潮解 性强,又易氧化,储存容器必须密封,应放置通风、干燥处或 石棉 棚下。硫化钠属于 无机化合物 碱性腐蚀物品,不可以与酸及腐蚀性物品共储混运。装卸时要轻拿轻放,防止包装破损。

参考资料

  1. Sodium sulfide | HNa2S+ - PubChem PubChem 2023-02-09
  2. 硫化钠 国家化学品安全卡 2023-05-09
  3. Sodium sulfide | HNa2S+ - PubChem PubChem 2023-02-09
  4. Sodium sulfide | HNa2S+ - PubChem PubChem 2023-02-08