Natriumhydrogensulfat

Strukturformel
Allgemeines
Name	Natriumhydrogensulfat
Andere Namen	primäres Natriumsulfat saures Natriumsulfat Natriumbisulfat pH-Minus (als Schwimmbadzusatz) SODIUM BISULFATE (INCI)[1] E 514[2]
Summenformel	NaHSO4
Kurzbeschreibung	weißer, kristalliner, geruchloser Feststoff[3]
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer 7681-38-1 10034-88-5 (Monohydrat) EG-Nummer 231-665-7 ECHA-InfoCard 100.028.787 PubChem 516919 ChemSpider 56397 Wikidata Q411103
Eigenschaften
Molare Masse	120,06 g·mol^−1
Aggregatzustand	fest[3]
Dichte	2,435 g·cm^−3 (13 °C, wasserfrei)[3] 2,103 g·cm^−3 (20 °C, Monohydrat)[3]
Schmelzpunkt	Zersetzung ab 315 °C[3]
Löslichkeit	sehr leicht in Wasser (1080 g·l^−1 bei 20 °C, Monohydrat)[3]
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung aus Verordnung (EG) Nr. 1272/2008 (CLP),[4] ggf. erweitert[3] Gefahr H- und P-Sätze H: 318 P: 280​‐​305+351+338+310[3]
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa).

Natriumhydrogensulfat (NaHSO₄) ist ein saures Natriumsalz der Schwefelsäure. Als Anion enthält es das Hydrogensulfat-Ion. Es wird auch als primäres oder saures Natriumsulfat bezeichnet; ein älterer Name ist Natriumbisulfat.

Herstellung

• Die Synthese von Natriumhydrogensulfat gelingt durch Einwirkung mäßig warmer, konzentrierter Schwefelsäure auf Natriumchlorid. Als Nebenprodukt entsteht das Gas Chlorwasserstoff:

${\displaystyle \mathrm {H_{2}SO_{4}\;_{(l)}+NaCl\;_{(s)}\longrightarrow NaHSO_{4}\;_{(s)}+HCl\;_{(g)}} }$

• Konzentrierte Schwefelsäure auf Natriumhydroxid tropfen, bis ein Überschuss der Schwefelsäure entsteht. Durch die Wärme entweicht das Wasser. Es bleibt das gewünschte Monohydrat zurück, sofern es nicht zu heiß wird.

${\displaystyle \mathrm {H_{2}SO_{4}\;_{(l)}+NaOH\;_{(s)}\longrightarrow NaHSO_{4}\;_{(s)}+H_{2}O\;_{(g)}} }$

• Schwefelsäure auf Natriumcarbonat oder Natriumhydrogencarbonat tropfen, bis kein Gas mehr entweicht. Das entstehende Wasser muss im Exsikkator entfernt werden. Durch Eindampfen der Lösung entsteht in den meisten Fällen auch Natriumdisulfat. Dieses kann mit Wasser befeuchtet und anschließend im Exsikkator getrocknet werden.

In Europa produziert die Grillo-Werke AG als größter Anbieter am Standort Industriepark Höchst in Frankfurt am Main.^[5]

Eigenschaften

Der weiße, kristalline Feststoff löst sich leicht unter Bildung einer sauren Lösung in Wasser:

${\displaystyle \mathrm {NaHSO_{4}\;_{(s)}+H_{2}O\;_{(l)}\rightarrow } }$ ${\displaystyle \mathrm {Na^{+}\;_{(aq)}+SO_{4}^{2-}\;_{(aq)}+H_{3}O^{+}\;_{(aq)}} }$

Erhitzt man das saure Natriumhydrogensulfat, so wandelt es sich unter Abgabe von Wasser (Dehydratisierung) in Natriumdisulfat um:

${\displaystyle \mathrm {2\;NaHSO_{4}\;_{(s)}\longrightarrow Na_{2}S_{2}O_{7}\;_{(s)}+H_{2}O\;_{(g)}} }$

Bei weiterem Erhitzen zerfällt das Natriumdisulfat in Natriumsulfat und Schwefeltrioxid:

${\displaystyle \mathrm {Na_{2}S_{2}O_{7}\;_{(s)}\longrightarrow Na_{2}SO_{4}\;_{(s)}+SO_{3}\;_{(g)}} }$

Probe von Natriumhydrogensulfat. Der Stoff ist stark hygroskopisch, so dass es, wie auf dem Bild zu sehen, zur Bildung von Klumpen kommt, die nur schwer wieder zu zerkleinern sind.

Verwendung

Natriumhydrogensulfat wird zur Senkung des pH-Wertes in Schwimmbecken verwendet, wenn das Wasser zu alkalisch geworden ist.

Es ist Hauptbestandteil von sauren Reinigern für Haushalt und Industrie.

In der Lebensmitteltechnologie dient es als Festigungsmittel, Säureregulator und Trägersubstanz. Natriumhydrogensulfat und Natriumsulfat sind in der EU als Lebensmittelzusatzstoff der Nummer E 514 ohne Höchstmengenbeschränkung (quantum satis) für Lebensmittel allgemein zugelassen.^[6]

Verwendung findet es auch als Einstreubehandlung bei der Hühnerzucht.

Einzelnachweise

1. Eintrag zu SODIUM BISULFATE in der CosIng-Datenbank der EU-Kommission, abgerufen am 17. April 2020.
2. Eintrag zu E 514: Sodium sulphates in der Europäischen Datenbank für Lebensmittelzusatzstoffe, abgerufen am 11. August 2020.
3. Eintrag zu Natriumhydrogensulfat in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 20. Januar 2022. (JavaScript erforderlich)
4. Eintrag zu Sodium hydrogensulphate im Classification and Labelling Inventory der Europäischen Chemikalienagentur (ECHA), abgerufen am 1. Februar 2016. Hersteller bzw. Inverkehrbringer können die harmonisierte Einstufung und Kennzeichnung erweitern.
5. NATRIUMBISULFAT. Abgerufen am 21. Oktober 2018. 
6. zusatzstoffe-online.de: E 514 - Natriumsulfate