Experimente:
Versuch: Schnelle Wärme aus Kristallen

Es gibt zwei Formen von Natriumsulfat: Das wasserfreie Na₂SO₄ und das Natriumsulfat-Dekahydrat:

Na₂SO₄ · 10 H₂O

Letzteres ist in der Natur weit verbreitet und bildet große Lagerstätten (wie z. B. in Canada). Um 1640 wurde es von Rudolph Glauber erstmals technisch hergestellt, der es bei der Behandlung von Natriumchlorid mit Schwefelsäure (Vitriolöl) entdeckte:

2 NaCl + H₂SO₄ (aq) ———> Na₂SO₄ (aq) + 2 HCl

Es ist ein typisches Salzhydrat. Seine Wassermoleküle sind nicht irgendwo im Ionengitter verstreut angeordnet, sondern bilden selbst hochgeordnete Strukturen. Jeweils sechs Wassermoleküle sind z. B. um das Natrium-Ion angeordnet.

Beim Erwärmen gibt das Salz bereits bei 32,4 °C sein Kristallwasser ab; es scheint im Kristallwasser zu schmelzen.
Oftmals bleibt es beim Wiederabkühlen als unterkühlte Schmelze stabil, gibt dann aber bei Einsetzen der Kristallisation seine gesamte Umwandlungswärme (Lösungs- und Schmelzwärme) mit einem Schlag ab. Man könnte es deswegen auch als Wärmekissen anstelle von Natriumacetat-Trihydrat verwenden. Allerdings ist die freiwerdende Energie doch zu gering, um nachhaltig zu wärmen.

Wasserfreies Natriumsulfat dient in der organischen Chemie als Trocknungsmittel für Lösemittel. Außerdem hilft es bei chemischen Reaktionen, bei denen Wasser entsteht, das aus dem Gleichgewicht entfernt werden muss. Jetzt kann man auch erklären, was in jedem Chemiebuch für Praktiker steht: Man kann mit Natriumsulfat keine über 32,4 °C heißen Lösungen trocknen.

Verwendung von Natriumsulfat
Dieses Salz wurde für viele Zwecke als sal mirabile Glauberi (Glaubers Wundersalz) und ganz besonders in der Medizin eingesetzt. Auch heute ist es bei dieser Bezeichnung geblieben: Glaubersalz.

Ganz besonders gern wird es als alternatives Abführsalz (Karlsbader Salz) genutzt. Es hat wirklich durchschlagende Wirkung. Ein Nachteil aber ist: Man stinkt beim Warten auf die Wirkung erbärmlich aus allen Poren und sollte deshalb Menschenansammlungen meiden... Denn die großen Sulfatmengen werden von den Darmbakterien nicht kommentarlos hingenommen. Sie reduzieren die Sulfat-Ionen im anaeroben Milieu des Darms zu Schwefelwasserstoffverbindungen, bei denen der Schwefelwasserstoff noch die harmloseste ist. Es entsteht dabei nämlich auch eine Reihe von organisch-chemischen Schwefelverbindungen, wie wir sie vom Stinktier her kennen.

Technische Verwendung findet das Natriumsulfat (neben seiner Verwendung als Trocknungsmittel in der organischen Synthese) im Rahmen der Celluloseherstellung beim Sulfatverfahren zum Holzaufschluss. Auch in der Glasindustrie wird Natriumsulfat eingesetzt; hier dient es als Ersatz für Soda. Beispielsweise fertigt man feingeschliffene Glasgegenstände aus Böhmischem Kristallglas. Das hat folgende Zusammensetzung (Angaben in % bezogen auf die Masse):

76 SiO₂; 14,1 K₂O; 6,7 CaO; 2,3 Na₂O; 0,5 As₂O₅; 0,1 Al₂O₃; 0,3 SO₃

Wasserfreies Natriumsulfat spielt bei der Herstellung von Waschmitteln eine wichtige Rolle. Es ist in manchen Waschmitteln in großer Menge enthalten. Zwar hat Natriumsulfat als neutrale und völlig inerte Substanz selbst keine waschaktive Wirkung. In Waschmitteln finden sich jedoch hygroskopische Substanzen wie das wasserenthärtende Triphosphat, das zur Klumpenbildung neigt. Natriumsulfat absorbiert wie oben gesagt Wasser und hilft so, die Rieselfähigkeit von Wasch- und Reinigungsmitteln zu verbessern. Man nennt solche Substanzen Stellmittel.
Nachteilig ist, dass derartige Waschlaugen erheblich zur Gewässeraufsalzung und als phosphat- und sulfathaltige Substanzen sogar noch zur Eutrophierung von Oberflächengewässern beitragen. In hartem Wasser bilden die Sulfat-Ionen außerdem mit den Calcium-Ionen schwerlöslichen Gips, so dass bei der Heißwäsche sogar zusätzlich schmutzartige Rückstände gebildet werden.

Durch die seit einigen Jahren verstärkte Tendenz, in Waschmitteln als Wasserenthärter gut rieselfähige Zeolithe statt des zur Klumpenbildung neigenden Triphosphats zu verwenden, kann auf die Zugabe von Natriumsulfat weitgehend verzichtet werden.

Weitere Texte zum Thema „Schwefel“