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Sulfat - Entstehung und Verwendung

Die Sulfate sind vermutlich die wichtigsten Schwefelverbindungen. Sie finden diese aber selten in großen Vorkommen in der Natur. Trotzdem wurden manche Sulfate wurden schon im Altertum zum Gerben oder als Brandschutzmittel verwendet.

Diese Gruppe haben alle Sulfate.
Diese Gruppe haben alle Sulfate.

Generelles zu Sulfaten

  • Als Sulfate werden die Salze der Schwefelsäure H2SO4 bezeichnet. Wie Sie sehen, ist Schwefelsäure eine zweibasige Säure [SO4]2-, das führt zu der Besonderheit, dass es Salze geben kann, die auch ein H-Kation enthalten, also Sulfate und Hydrogensulfate. Noch interessanter ist die Bildung von Doppelsalzen, bei denen die beiden H-Kationen durch unterschiedliche Kationen ersetzt werden.
  • Die beiden Kationen können auch durch organische Verbindungen ersetzt werden, in dem Fall spricht man von Estern, die auch als Sulfate bezeichnet werden. Bei Estern wird die SO4-Gruppe in der Form R−O−SO2−O−R' geschrieben, R und R' stehen für die organischen Teile der Verbindung.
  • Auch die Sulfitgruppe [SO3]2- kann als Sulfat bezeichnet werden, in dem Fall werden Sie auf die Bezeichnung Trioxosulfat stoßen.

Einige bekannte Schwefelsalze

  • Die erwähnten Doppelsalze werden als Alaune bezeichnet, die bekanntesten sind Kalialaun (Kaliumaluminiumsulfat) und Ammoniumalaun ((NH4)Al(SO4)2·12 H2O). Alaun wurde schon im Altertum hergestellt. Alaun war sehr wertvoll, weil es zur Gewinnung der Farben bei der Tuchherstellung benötigt wurde. Bis 1578 gab es ein päpstliches Monopol auf die Herstellung von Alaun. Alaun ist auch heute noch unverzichtbar bei der Herstellung von Papier, in Haushalten finden Sie es in Knetmasse, Deokristallen und in Blutstillerstiften.
  • Die Vitriole sind Sulfaten, die aus der Sulfatgruppe und einem zweiwertigen Metall entstanden sind. Beispiel CuSO4 · 5 H2O. Vitriole enthalten immer Kristallwasser. Anders als Alaune können Vitriole in der Natur abgebaut werden. Sie finden diese in Buntmetall-Erzlagern, sofern diese sulfidischen Ursprungs sind. Diese Sulfate werden durch Auffangen der Sickerwässer bzw. gezieltes Auslaugen der Lagerstätten gewonnen. Vitriole dienen zur Desinfektion, zur Herstellung von Farbstoffen (z. B. Eisengallustinte). In der Alchemie spielte Vitriol eine große Rolle bei der Suche nach dem "Stein der Weisen“, mit dem man Gold herstellen können sollte.
  • Ein bekannter Ester ist Natriumdodecylsulfat (C12H25NaO4S) diesen Stoff werden Sie eventuell in Ihrem Shampoo haben, Schauen Sie mal nach der Bezeichnung "SODIUM LAURYL SULFATE".
  • Blei(II)-sulfat (PbSO4) bildet sich in Ihrer Autobatterie, wenn die Batteriesäure (Schwefelsäure) auf die Bleiplatten einwirkt. Auch Gips ist ein Sulfat, es ist Calciumsulfat, Natriumsulfat ist als Glaubersalz im Handel und wird als Abführmittel verwendet.

Gewinnung von Sulfaten

  • Da die meisten Sulfate wasserlöslich sind, kommen diese in der Natur selten als Kristalle oder feste Stoffe vor. Aber wie beim Vitriol erwähnt als wässrige Lösung.
  • Viele Sulfate werden gewonnen, indem die Metalle in Schwefelsäure gelöst werden, wie zum Beispiel das Blei-Sulfat.
  • Oft wird auch ein Salz in Schwefelsäure gelöst, was zu einem Austausch der Kationen führen kann, zum Beispiel beim Natriumsulfat, das gewonnen wird, indem Kochsalz in Schwefelsäure gelöst wird.
  • Die Herstellung der Doppelsalze ist deutlich aufwendiger. Wenn Sie Kalialaun gewinnen möchten, müssen Sie leicht gebrannten Ton in 50-prozentiger warmer Schwefelsäure lösen. Sie bekommen dann Aluminiumsulfat und Kieselsäure, die unlöslich ist. Diese müssen Sie entfernen und dann Chlorkali zu setzen.

Sie sehen, Sulfate sind in vielen Bereichen des Lebens vorhanden und können auf recht unterschiedliche Art hergestellt werden.

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