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. В Калифорнии (США), Сицилии, Германии, в Большом Малиновском озере (Астраханская область) вместе с мирабилитом встречаются двойные соли: минералы астраханит Na₂Mg(SO₄)₂·4H₂O, левеит Na₂Mg(SO₄)₂·2,5H₂O, вантгоффит Na₆Mg(SO₄)₄, глауберит Na₂Ca(SO₄)₂, глазерит Na₂K₆(SO₄)₄. 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 (См. также КРИСТАЛЛЫ): 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.

До сих пор глауберова соль применяется, хотя и ограниченно, в медицинской практике как слабительное. Это вещество солено-холодящего, несколько горьковатого вкуса. Его действие основано на медленном всасывании соли в кишечнике и изменении в нем осмотического давления (См. также МОЛЕКУЛЯРНОЙ МАССЫ ОПРЕДЕЛЕНИЕ. ОСМОС). В результате осмоса происходит перенос воды в кишечник, его содержимое разжижается, увеличивается в объеме, и в результате усиливается перистальтика (сокращение мышц кишечника). Определенную роль играет также непосредственное раздражение рецепторов слизистой оболочки кишечника раствором сульфата натрия. Одновременно заметно усиливается и отделение желчи. Используют глауберову соль и при пищевых отравлениях, поскольку она не только очищает кишечник, но и задерживает всасывание токсинов и поступление их в кровь. При отравлении растворимыми солями бария или свинца глауберова соль способствует образованию нерастворимых сульфатов этих металлов, безвредных для организма (сульфат бария при рентгенографии желудка и кишечника даже специально вводят в пищевой тракт в виде контрастного вещества). На лечебных свойствах глауберовой и других солей основано действие минеральных вод знаменитых курортов Карлсбада (ныне Карловы Вары в Чехии), Мариенбада в Австрии и других источников. О составе этих вод можно судить по составу искусственной карлсбадской (карловарской) соли, которая содержит 44% сульфата натрия, 36% гидрокарбоната натрия, 18% хлорида натрия и 2% сульфата калия.

Илья Леенсон