Natriumsulfid

Natriumsulfid, Na₂S (nicht zu verwechseln mit Natriumsulfit Na₂SO₃) ist ein Salz des Schwefelwasserstoffs H₂S, einer sehr schwachen Säure.

Kristallstruktur
_ Na^+ 0 _ S^2−
Kristallsystem	Antifluorit (kubisch)
Raumgruppe	Fm3m (Nr. 225)Vorlage:Raumgruppe/225
Allgemeines
Name	Natriumsulfid
Andere Namen	Schwefelnatrium Dinatriumsulfid Sulfigran Natriummonosulfid SODIUM SULFIDE (INCI)
Verhältnisformel	Na2S
Kurzbeschreibung	farbloser, hygroskopischer Feststoff
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer 1313-82-2 27610-45-3 (als Hydrat) 1313-83-3 (als Pentahydrat) 1313-84-4 (als Nonahydrat) EG-Nummer 215-211-5 ECHA-InfoCard 100.013.829 PubChem 14804 DrugBank DB11159 Wikidata Q407510
Eigenschaften
Molare Masse	78,05 g·mol^−1 (wasserfrei) 240,18 g·mol^−1 (Nonahydrat)
Aggregatzustand	fest
Dichte	1,86 g·cm^−3 (14 °C) 1,43 g·cm^−3 (als Nonahydrat)
Schmelzpunkt	1180 °C
Löslichkeit	gut in Wasser (188 g·l^−1 bei 20 °C)
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung aus Verordnung (EG) Nr. 1272/2008 (CLP), ggf. erweitert Gefahr H- und P-Sätze H: 251​‐​290​‐​301+311​‐​314​‐​400 EUH: 031 P: 235​‐​260​‐​280​‐​303+361+353​‐​304+340+310​‐​305+351+338
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Gewinnung und Darstellung

Schwefelhaltige Substanzen (z. B. Natriumsulfat) werden durch Glühen mit Holzkohlepulver und Soda zu Natriumsulfid reduziert. Es entsteht auch beim Einleiten von Schwefelwasserstoff in Natronlauge. Im Exsikkator über Schwefelsäure oder Phosphorsäure kann der Wassergehalt auf 4 Prozent gesenkt werden. Der restliche Wasseranteil kann nur durch Erhitzen auf 700 °C in Wasserstoff entfernt werden.

Im Labor kann das wasserfreie Salz durch Reduktion von Schwefel mit Natrium in wasserfreiem Ammoniak hergestellt werden.

Eigenschaften

Natriumsulfidkristalle, technische Reinheit.

Natriumsulfid ist im reinen Zustand ein farbloser kristalliner Feststoff, der nach faulen Eiern riecht und als Nonahydrat Na₂S · 9 H₂O vorliegt. Die wasserfreie Variante ist geruchlos. Bei Berührung mit Säure (auch Kohlenstoffdioxid CO₂, in der Atemluft) wird der giftige und brennbare Schwefelwasserstoff (Geruch!) freigesetzt. Fein verteiltes, kristallwasserfreies, Natriumsulfid kann sich an der Luft selbst entzünden, es reagiert heftig mit Oxidationsmitteln wie Kaliumpermanganat oder Kaliumdichromat. Es ist gut in Wasser löslich, die Lösung reagiert stark alkalisch und ist sehr ätzend. Die Hydrate des Natriumsulfids sind nicht brennbar, verlieren aber beim Erhitzen das gebundene Wasser. Bei längerer Lagerung färbt sich die Substanz durch langsame Oxidation unter Bildung von Polysulfiden gelblich. Natriumsulfid kristallisiert in einer Antifluorit-Struktur (kubische Symmetrie, Raumgruppe Fm3m (Raumgruppen-Nr. 225)Vorlage:Raumgruppe/225), mit dem Gitterparameter a = 6,526 Å. Bei 7 GPa geht es in eine Hochdruckform mit anti-PbCl₂-Struktur (Raumgruppe Pnma (Nr. 62)Vorlage:Raumgruppe/62), bei 16 GPa in eine Form mit Ni₂In-Struktur (Raumgruppe P6₃/mmc (Nr. 194)Vorlage:Raumgruppe/194) über.

Verwendung

Natriumsulfid wird u. a. in der Gerberei als Enthaarungsmittel, im Bergbau zur Erzflotation, in der organischen Chemie als Reduktionsmittel, in der Abwasserbehandlung zur Schwermetallfällung sowie zur Herstellung von Schwefelfarbstoffen verwendet. Weiterhin dient es zum Färben von Glas, zur Entfernung von NO_x (Stickoxiden) aus Abgasen und zum Holzaufschluss. In der Schwarz/Weiß-Fotografie und Lithographie wird es in der Dunkelkammer zur Schwefeltonung (Sepia-Tonung) eingesetzt.

Einzelnachweise

1. Eduard Zintl, A. Harder, B. Dauth: Gitterstruktur der Oxyde, Sulfide, Selenide und Telluride des Lithiums, Natriums und Kaliums. In: Zeitschrift für Elektrochemie und angewandte physikalische Chemie, 40, 1934, S. 588–593.
2. Eintrag zu SODIUM SULFIDE in der CosIng-Datenbank der EU-Kommission, abgerufen am 28. Dezember 2020.
3. Eintrag zu Natriumsulfid in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 3. Januar 2023. (JavaScript erforderlich)
4. Eintrag zu Natriumsulfide. In: Römpp Online. Georg Thieme Verlag, abgerufen am 10. November 2014.
5. Eintrag zu Disodium sulphide im Classification and Labelling Inventory der Europäischen Chemikalienagentur (ECHA), abgerufen am 1. Februar 2016. Hersteller bzw. Inverkehrbringer können die harmonisierte Einstufung und Kennzeichnung erweitern.
6. G. Brauer (Hrsg.), Handbook of Preparative Inorganic Chemistry 2nd ed., vol. 1, Academic Press 1963, S. 358–60.
7. J.-H. Also, P. Boudjouk: Hexamethyldisilathiane. In: Inorganic Syntheses. 29, 1992, S. 30, doi:10.1002/9780470132609.ch11.
8. A. Vegas, A. Grzechnik, M. Jansen, M. Hanfland, I. Loa, K. Syassen: Reversible phase transitions in Na₂S under pressure: a comparison with the cation array in Na₂SO₄. In: Acta Crystallographica, B57, 2001, S. 151–156, doi:10.1107/S0108768100016621.