Tất tần tật các thông tin cần biết về Na2S

Na2S là hợp chất hóa học được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau của đời sống. Tuy nhiên, không phải ai cũng hiểu rõ về tính chất lý hóa cũng như phương pháp điều chế Na2S đúng cách? Hãy cùng LabTrường Lê Hồng Phong tìm câu trả lời trong bài viết dưới đây nhé!

1. Na2S – Đá thối là gì?

Na2S là một hợp chất hóa học bao gồm hai nguyên tử natri (Na) và một nguyên tử lưu huỳnh (S). Nó có mùi khá khó chịu, do trong môi trường không khí ẩm, muối Na2S và hydrat giải phóng khí hydrogen sulfide và mùi của khí này giống mùi trứng thối nên còn gọi là đá thối.

Mặt khác, hợp chất này còn được biết đến với một số tên gọi khác như: natri lưu huỳnh, natri sunfua, dinatri. Chúng tồn tại ở hai dạng: khan và ngậm nước, nhưng chủ yếu là dạng ngậm nước Na2S.9H20.

Tùy theo hàm lượng mà có nhiều loại natri sunfua nhưng phổ biến nhất là hai loại sau:

– Loại thông dụng có 60% Na2S tính theo trọng lượng.

– Loại dùng trong kỹ thuật có thể là hợp chất rắn màu vàng, không màu nếu tồn tại ở dạng dung dịch.

Hình 1: Na2S là hợp chất hóa học có thể chuyển sang màu vàng khi tiếp xúc với không khí ẩm

2. Na2S là chất điện ly mạnh hay yếu?

Để biết Na2S là chất điện ly mạnh hay yếu, trước tiên chúng ta cần hiểu rõ hai khái niệm này.

– Chất điện ly yếu: chỉ một số phân tử hòa tan phân ly thành ion, còn lại vẫn tồn tại ở dạng phân tử. Bao gồm: bazơ yếu, axit yếu, một số muối bị ảnh hưởng bởi các yếu tố dung môi và nhiệt độ trong quá trình điện phân. Chất điện phân nằm trong khoảng 0 < α < 1

– Chất điện ly mạnh: các phân tử hòa tan khi hòa tan vào nước phân ly thành ion. Bao gồm: bazơ mạnh, axit mạnh, hầu hết các muối, muối của axit mạnh, muối natri… Chất điện ly mạnh có α = 1.

Na2S là muối tan nhiều trong nước nên là chất điện ly mạnh có phương trình điện phân: Na2S → 2Na+ + S2-

3. Tính chất nổi bật của Na2S

3.1. Tính chất vật lý

– Tồn tại ở dạng chất rắn không màu.

– Điểm nóng chảy: 1176 độ C (khan), 50 độ C (9 hydrohydrat)

– Độ hòa tan: hợp chất tan trong nước và ít tan trong etanol, không tan trong este.

– Tỷ trọng: 1,856 g/cm3 (dạng khan), 1,43 g/cm3 (dạng nước)

– Khối lượng mol: 78,0452 g/mol (khan) và 240,18 g/mol (9 hydrohydrat)

– Độ hòa tan trong nước: 186 g/L ở 20 độ C và 390 g/L ở 50 độ C

Hình 2: Cấu trúc của Na2S

3.2. Tính chất hóa học

Các phản ứng hóa học phổ biến của Na2S:

– Làm quỳ tím chuyển sang màu xanh.

– Nếu để ngoài không khí ẩm sẽ chuyển sang màu vàng và có mùi trứng thối.

– Phản ứng với lưu huỳnh tạo thành polysulfua: 2Na2S + 8S → 2Na2S5

– Phản ứng oxy hóa bằng hydro peroxit: Na2S + 4H2O2 → 4H2O + Na2SO4

– Phản ứng với thuốc thử vô cơ: S2- + H2O → HS- + OH-

– Phản ứng với HCl tạo khí độc H2S: Na2S + 2HCl → 2NaCl + H2S

– Phản ứng oxy hóa khi đun nóng Na2S sẽ tạo ra natri cacbonat và lưu huỳnh dioxit: 2Na2S + 3O2 + 2CO2 → 2Na2CO3 + 2SO2

4. Phương pháp điều chế/sản xuất Na2S

4.1 Điều chế Na2S trong phòng thí nghiệm

Bước 1: Chuẩn bị nguyên liệu

Để điều chế Na2S bạn cần có nguyên liệu thô và nguyên liệu chính để tạo ra hợp chất này là natri và lưu huỳnh.

Bước 2: Tạo natri hydroxit (NaOH)

Chúng ta có thể tạo ra natri hydroxit từ phản ứng giữa nước và natri, tạo ra NaOH và H2 (khí hydro).

Bước 3: Tạo ra sulfur dioxide (SO2)

Từ phản ứng giữa oxy và lưu huỳnh chúng ta thu được SO2. Tuy nhiên, phản ứng này có thể gây ra sự chia đôi một số liên kết của phân tử lưu huỳnh, từ đó tạo ra lưu huỳnh nguyên tử.

Bước 4: Phản ứng tạo thành natri sunfua

Đưa H2O, SO2 và NaOH vào hệ thống phản ứng hoặc tháp phản ứng. Trong quá trình đó, SO2 và NaOH phản ứng với nhau tạo thành H2O và Na2S.

Na2S được tách ra khỏi hỗn hợp phản ứng thông qua quá trình kết tinh, chưng cất hoặc kết tủa.

Bước 5: Tinh chế và xử lý Na2S

Sau khi tách Na2S, nó được tinh chế và các tạp chất hỗn hợp được xử lý để trả lại độ tinh khiết cho sản phẩm cuối cùng. Quá trình này diễn ra theo trình tự sau: chưng cất, kết tinh và lọc

Bước 6: Đóng gói và bảo quản

Na2S được đóng gói trong bao bì phù hợp và bảo quản trong điều kiện thích hợp để chất lượng và độ an toàn của sản phẩm luôn được đảm bảo.

Hình 3: Na2S được điều chế theo quy trình chuẩn của phòng thí nghiệm

4.2 Sản xuất Na2S quy mô công nghiệp

Khi khử natri sunfua bằng cacbon ở dạng than ta thu được Na2S

Na2SO4 + 4C → Na2S + 4CO

5. Ứng dụng của Na2S trong nhiều lĩnh vực đời sống

Na2S có nhiều ứng dụng quan trọng trong sản xuất và đời sống. Cụ thể:

– Xử lý da: Na2S được dùng để tẩy và xử lý một số thành phần hữu cơ không mong muốn như bụi bẩn, da.

– Sản xuất bột giấy và giấy: Na2S làm sạch và xử lý bột giấy thành bột tro. Nó cũng được sử dụng để tách lignin khỏi gỗ và sản xuất bột giấy tái chế.

– Bột màu và in ấn: Natri sunfua giúp loại bỏ toàn bộ cặn hữu cơ và các màu không mong muốn khỏi bột màu trước khi phủ lên bề mặt.

– Chụp ảnh: Na2S được dùng để chống oxy hóa dung dịch tráng phim và giúp bảo quản hình ảnh tốt hơn.

– Xử lý nước: Dùng để tẩy và loại bỏ sắt, đồng thời loại bỏ mùi hôi và các chất gây ô nhiễm trong nước.

– Sản xuất hóa chất: Na2S được dùng để sản xuất các loại hóa chất như sunfua kim loại hoặc các hợp chất chứa lưu huỳnh khác.

Hình 4: Na2S dùng để tẩy và làm sạch bột giấy

6. Cảnh báo mức độ an toàn của đá thối Na2S

– Có thể gây bỏng da

Natri có thể gây bỏng da khi tiếp xúc trực tiếp vì nó có đặc tính của bazơ mạnh. Vì vậy, cần trang bị đầy đủ thiết bị bảo hộ trước khi tiếp xúc và đến ngay cơ sở y tế để điều trị nếu xảy ra bỏng Na2S.

– Ảnh hưởng tới hệ hô hấp

Khi natri sunfua tiếp xúc với axit sẽ tạo ra khí độc có mùi khó chịu. Khí này có thể gây hại cho mắt, da và hệ hô hấp của con người.

– Tiềm ẩn nguy hiểm nếu bảo quản không đúng cách

Na2S không tương thích với axit và chất oxy hóa. Vì vậy trong quá trình bảo quản không nên để chúng gần nhau để gây ra những phản ứng không mong muốn.

Tốt nhất nên bảo quản natri sunfua ở nơi khô ráo và tránh ánh nắng trực tiếp.

Trên đây là toàn bộ thông tin về Na2S được LabvietCHEM tổng hợp và chia sẻ. Nếu có thắc mắc hoặc muốn mua sản phẩm uy tín chất lượng hãy liên hệ ngay với chúng tôi để được tư vấn nhé!