Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Тиосульфат натрия ( тиосульфат натрия ) представляет собой неорганическое соединение с формулой Na 2 S 2 O 3 . х Н 2 О. Как правило , она доступна в качестве белого или бесцветного пентагидрата , Na 2 S 2 O 3 · 5 Н 2 О . Твердое вещество представляет собой выцветающее (легко теряет воду) кристаллическое вещество, которое хорошо растворяется в воде. [2]

Тиосульфат натрия используется в золотодобыче , очистке воды , аналитической химии , разработке фотопленок и отпечатков на основе серебра , а также в медицине . В медицинском применении тиосульфата натрия включает лечение отравления цианида и питириаз . [3] Он включен в Список основных лекарственных средств Всемирной организации здравоохранения - самых безопасных и эффективных лекарств, необходимых в системе здравоохранения . [4]

Использует [ редактировать ]

Медицинское использование [ править ]

Тиосульфат натрия используется при лечении отравления цианидом . [3] Другие области применения включают местное лечение стригущий лишай и опоясывающий лишай , [3] [5] и лечения некоторые побочные эффекты гемодиализа [6] и химиотерапии . [7]

Йодометрия [ править ]

В аналитической химии наиболее важное применение происходит потому, что тиосульфат- анион стехиометрически реагирует с йодом в водном растворе, восстанавливая его до йодида, когда тиосульфат окисляется до тетратионата :

2 ю.ш.
2
О2-
3
+ Я
2
→ S
4
О2-
6
+ 2 я-

Из-за количественного характера этой реакции, а также из-за того, что Na
2
S
2
О
3
· 5H 2 O
имеет отличный срок хранения, используется как титрант в иодометрии . Na
2
S
2
О
3
· 5H 2 O
также является компонентом экспериментов с часами йода .

Это конкретное использование может быть настроено для измерения содержания кислорода в воде посредством длинной серии реакций в тесте Винклера для растворенного кислорода . Он также используется для объемной оценки концентраций определенных соединений в растворе (например, перекиси водорода ) и для оценки содержания хлора в коммерческих отбеливающих порошках и воде.

Обработка фотографий [ править ]

Серебро галогениды, например, AgBr , типичные компоненты фотографической эмульсии, растворяются при обработке водным раствором тиосульфата:

Это приложение в качестве фиксатора фотографий было обнаружено Джоном Гершелем . Он используется для обработки как пленки, так и фотобумаги ; тиосульфат натрия известен как фотографический фиксатор , и его часто называют «гипо», от первоначального химического названия - гипосульфит натрия. [8] Для этого применения тиосульфат аммония обычно предпочтительнее тиосульфата натрия. [2]

Добыча золота [ править ]

Тиосульфат натрия и аммоний тиосульфат является составной частью альтернативного выщелачиватели к цианиду для извлечения золота . [9] [2] Тиосульфат образует сильные растворимые комплексы с ионами золота (I), [Au (S2О3)2] 3− . Преимущества этого подхода заключаются в том, что (i) тиосульфат по существу нетоксичен и (ii) типы руды, устойчивые к цианированию золота (например, углеродистые руды или руды типа Карлина ), могут выщелачиваться тиосульфатом. Некоторые проблемы с этим альтернативным процессом включают высокое потребление тиосульфата и отсутствие подходящей технологии восстановления, поскольку [Au (S
2
О
3
)
2
] 3–
не адсорбируется на активированном угле , который является стандартным методом, используемым при цианировании золота для отделения комплекса золота от рудной суспензии.

Нейтрализация хлорированной воды [ править ]

Он используется для дехлорирования водопроводной воды, включая снижение уровня хлора для использования в аквариумах, плавательных бассейнах и спа (например, после суперхлорирования ), а также на водоочистных сооружениях для обработки отстоявшейся промывной воды перед сбросом в реки. [2] Реакция восстановления аналогична реакции восстановления йода.

При тестировании pH отбеливающих веществ тиосульфат натрия нейтрализует эффект отбеливания, устраняющий цвет, и позволяет проверять pH отбеливающих растворов с помощью жидких индикаторов. Соответствующая реакция сродни реакции йода: тиосульфат восстанавливает гипохлорит (активный ингредиент отбеливателя ) и при этом окисляется до сульфата. Полная реакция:

4 NaClO + Na
2
S
2
О
3
+ 2 NaOH → 4 NaCl + 2 Na
2
ТАК
4
+ H
2
О

Точно так же тиосульфат натрия реагирует с бромом , удаляя из раствора свободный бром. Растворы тиосульфата натрия обычно используются в качестве меры предосторожности в химических лабораториях при работе с бромом и для безопасной утилизации брома, йода или других сильных окислителей.

Структура [ править ]

Известны два полиморфа пентагидрата. Безводная соль существует в нескольких полиморфных модификациях. [2] В твердом состоянии тиосульфат- анион имеет тетраэдрическую форму и условно образуется путем замены одного из атомов кислорода на атом серы в сульфат- анионе. Расстояние SS указывает на одинарную связь, подразумевая, что терминальная сера имеет значительный отрицательный заряд, а взаимодействия SO имеют более характер двойной связи.

Производство [ править ]

В промышленных масштабах тиосульфат натрия получают в основном из жидких отходов производства сульфида натрия или серных красителей . [10]

В лаборатории эту соль можно приготовить путем нагревания водного раствора сульфита натрия с серой или путем кипячения водного гидроксида натрия и серы в соответствии с этим уравнением: [11]

6 NaOH + 4 S → 2 Na
2
S + Na
2
S
2
О
3
+ 3 часа
2
О

Основные реакции [ править ]

При нагревании до 300 ° C разлагается на сульфат натрия и полисульфид натрия :

4 Na
2
S
2
О
3
→ 3 Na
2
ТАК
4
+ Na
2
S
5

Соли тиосульфатов обычно разлагаются при обработке кислотами. Начальное протонирование происходит у серы. Когда протонирование проводят в диэтиловом эфире при -78 ° C, может быть получена H 2 S 2 O 3 ( тиосерная кислота ). Это несколько сильная кислота с pK a s 0,6 и 1,7 для первой и второй диссоциации соответственно.

В нормальных условиях подкисление растворов этого избытка соли даже разбавленными кислотами приводит к полному разложению до серы , диоксида серы и воды : [10]

Na
2
S
2
О
3
+ 2 HCl → 2 NaCl + S + SO
2
+ H
2
О

Эта реакция известна как « часовая реакция », потому что, когда сера достигает определенной концентрации, раствор превращается из бесцветного в бледно-желтый. Эта реакция была использована для получения коллоидной серы. Этот процесс используется для демонстрации концепции скорости реакции на уроках химии.

Реакция катиона алюминия [ править ]

Тиосульфат натрия используется в аналитической химии . [12] При нагревании образца, содержащего катионы алюминия, может образоваться белый осадок:

2 Al 3+ + 3 S
2
О2-
3
+ 3 часа
2
O → 3 SO
2
+ 3 S + 2 Al (OH)
3

Органическая химия [ править ]

Алкилирование тиосульфата натрия дает S- алкилтиосульфаты, которые называются солями Бунте . [13] Алкилтиосульфаты подвержены гидролизу с образованием тиола. Эта реакция проиллюстрирована одним синтезом тиогликолевой кислоты :

ClCH
2
CO
2
H + Na
2
S
2
О
3
→ Na [O
3
S
2
CH
2
CO
2
H] + NaCl
Na [O
3
S
2
CH
2
CO
2
H] + H
2
O → HSCH
2
CO
2
Н + NaHSO
4

Ссылки [ править ]

  1. ^ Запись в базе данных веществ GESTIS Института безопасности и гигиены труда
  2. ^ а б в г д Барбера Дж. Дж., Мецгер А, Вольф М. (2012). «Сульфиты, тиосульфаты и дитиониты». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. DOI : 10.1002 / 14356007.a25_477 . ISBN 9783527306732.CS1 maint: использует параметр авторов ( ссылка )
  3. ^ a b c Всемирная организация здравоохранения (2009 г.). Стюарт М.С., Куимци М., Хилл С.Р. (ред.). ВОЗ Модель фармакологические 2008 . Всемирная организация здоровья. п. 66. ЛВП : 10665/44053 . ISBN 9789241547659.
  4. ^ Всемирная организация здравоохранения (2019). Примерный перечень Всемирной организации здравоохранения основных лекарственных средств: список двадцать первых 2019 . Женева: Всемирная организация здравоохранения. hdl : 10665/325771 . WHO / MVP / EMP / IAU / 2019.06. Лицензия: CC BY-NC-SA 3.0 IGO.
  5. ^ Sunenshine PJ, Шварц Р., Janniger CK (2002). «Разноцветный лишай». Int. J. Dermatol. 37 (9): 648–55. DOI : 10,1046 / j.1365-4362.1998.00441.x . PMID 9762812 . S2CID 75657768 .   
  6. ^ Auriemma M, Carbone A, Di Liberato L и др. (2011). «Лечение кальцифилаксии кожи тиосульфатом натрия: два сообщения о клинических случаях и обзор литературы». Являюсь. J. Clin. Дерматол. 12 (5): 339–46. DOI : 10.2165 / 11587060-000000000-00000 . PMID 21834598 . S2CID 28366905 .   
  7. ^ Дики Д.Т., Ву Ю.Дж., Малдун Л.Л. и др. (2005). «Защита от цисплатин-индуцированной токсичности с помощью N- ацетилцистеина и тиосульфата натрия по оценке на молекулярном, клеточном и in vivo уровнях». J. Pharmacol. Exp. Ther. 314 (3): 1052–8. DOI : 10,1124 / jpet.105.087601 . PMID 15951398 . S2CID 11381393 .   
  8. ^ Гибсон CR (1908). Романтика современной фотографии, ее открытия и достижения . Сили и Ко, с.  37 . гипосульфит-содовый фиксатор herschel hypo.
  9. ^ Aylmore MG, Muir DM (2001). «Тиосульфатное выщелачивание золота - обзор». Минеральное машиностроение . 14 (2): 135–174. DOI : 10.1016 / s0892-6875 (00) 00172-2 .
  10. ^ a b Холлеман AF, Wiberg E, Wiberg N (2001). Неорганическая химия . Сан-Диего: Academic Press. ISBN 9780123526519.
  11. ^ Гордин HM (1913). Элементарная химия . Vol. 1. Неорганическая химия. Чикаго: Medico-Dental Publishing Co., стр. 162 и 287–288.
  12. ^ Dulski TR (1996). «Глава 8: Разделение с помощью преципитации» . Руководство по химическому анализу металлов . Вест Коншохокен, Пенсильвания: ASTM. п. 99. ISBN 9781601194350. OCLC  180851384 .
  13. ^ Алонсо ME, Арагона H (1978). «Сульфидный синтез в получении несимметричных диалкилдисульфидов: втор-бутил-изопропилдисульфид». Орг. Synth. 58 : 147. DOI : 10,15227 / orgsyn.058.0147 .