Production industrielle
La seconde source de sulfate de sodium provient de la production industrielle ou du recyclage.
L’une des méthodes de synthèse les plus courantes est la fabrication de l’acide chlorhydrique à partir de chlorure de sodium et d’acide sulfurique selon la réaction suivante :
2 NaCl + H2SO4 → Na2SO4 + 2 HCl
Elle se déroule selon le procédé Mannheim, à des températures comprises entre 800 et 900 °C. Il permet d’obtenir ce qui est appelé « gâteau de sel ». Voici la réaction :
Le procédé Hargreaves, à 650 °C, est plus lent et plus efficace. Le composé est obtenu à partir de dioxyde de soufre :
4 NaCl(solide) + 2 SO2(gaz) + O2(gaz) + H2O(vapeur d’eau) → 2 Na2SO4(solide) + 4 HCl(gaz).
Recyclage
Le processus de recyclage cible le sulfate de sodium sous forme de :
- mirabilite précipitée dans les saumures ou dans les solutions concentrées de chlorure de sodium ;
- coproduit de la fabrication du bichromate de potassium ;
- sous-produit des fibres synthétiques régénérées.
En outre, ce composé apparaît lorsqu’un acide fort et une base forte sont mis à réagir. En l’occurrence, en chimie industrielle, l’acide sulfurique et la soude caustique sont les plus couramment utilisés.
Le sulfate de sodium américain et le britannique proviennent de la production de dichromate de sodium. Il s’agit dans ce cas d’un coproduit de la formation du bichromate de potassium :
2 Na2CrO4(aq) + 2 H2SO4(aq) + H2O → Na2Cr2O7(aq). 2 H2O(précipité)+ Na2SO4(aq)
Un autre procédé de synthèse consiste à neutraliser un excès d’acide sulfurique par de la soude :
2 NaOH(aq) + H2SO4(aq) → Na2SO4(aq) + 2 H2O(l)
Ce dernier est considéré comme le plus facile à réaliser en laboratoire.
Sulfate de sodium en nutrition
Le sulfate de sodium est un additif alimentaire utilisé dans de nombreux aliments. Il agit comme correcteur d’acidité, apporte une saveur acidulée, et améliore la conservation de la qualité des aliments. Sa présence peut être identifiée par la mention « E514 » sur les étiquettes des produits.
Il est retrouvé dans :
- les boissons alcoolisées ;
- les boissons sucrées ;
- les desserts comme les glaces ;
- les yaourts ;
- les confiseries comme les pâtes de fruits ou les bonbons acidulés ;
- les fruits confits ;
- les sauces ;
- les conserves de légumes ;
- les farines ;
- les fromages.
Cet acidifiant est autorisé dans les régimes diabétiques, halal, casher, végétariens, végétaliens et végans. Ce composé est également utilisé dans l’alimentation animale.
Applications du sulfate de sodium
Le sulfate de sodium possède plusieurs applications dans divers domaines.
Industrie des détergents
Ce composé est largement exploité comme antimottant et comme charge dans les détergents. Il est présent dans les poudres de machines à laver, et contribue à leur solubilisation. Toutefois, son utilisation décline face à la popularité des détergents liquides qui n’en contiennent pas.
Industrie de la pâte à papier
Le sulfate de sodium est employé dans le procédé Kraft et autres procédés de traitement de la pâte à papier. Il est essentiel pour la fabrication du sulfure de sodium (Na2S), un agent réducteur et dépilatoire efficace. Cette réaction de réduction se déroule à environ 750 °C.
