Дитионит натрия
 | |
 | |
 | |
| Имена | |
|---|---|
| Другие имена D-Ox, Гидролин, Редуктон гидросульфит натрия, сульфоксилат натрия, сульфоксилат Ватролайт, Виртекс Л Гидросульфит, Прайон Бланкит, Альбит А, Конит Зепар, Бурмол, Аростит | |
| Идентификаторы | |
3D model ( JSmol ) | |
| КЭБ | |
| ХимическийПаук | |
| Информационная карта ECHA | 100.028.991 |
| Номер ЕС |
|
ПабХим CID | |
| номер РТЭКС |
|
| НЕКОТОРЫЙ | |
| Число | 1384 |
Панель управления CompTox ( EPA ) | |
| Характеристики | |
| Na 2 S 2 O 4 | |
| Молярная масса | 174,107 г/моль (безводный) 210,146 г/моль (дигидрат) |
| Появление | кристаллический порошок от белого до сероватого цвета хлопья светло-лимонного цвета |
| Запах | слабый запах серы |
| Плотность | 2,38 г/см 3 (безводный) 1,58 г/см 3 (дигидрат) |
| Температура плавления | 52 ° С (126 ° F; 325 К) |
| Точка кипения | Разлагается |
| 18,2 г/100 мл (безводный, 20 °C) 21,9 г/100 мл (дигидрат, 20 °C) | |
| Растворимость | мало растворим в спирте |
| Опасности | |
| СГС Маркировка : | |
  | |
| Опасность | |
| Х251 , Х302 | |
| P235+P410 , P264 , P270 , P280 , P301+P312 , P330 , P407 , P413 , P420 , P501 | |
| NFPA 704 (огненный алмаз) | |
| точка возгорания | 100 ° С (212 ° F; 373 К) |
| 200 ° С (392 ° F; 473 К) | |
| Родственные соединения | |
Другие анионы | Сульфит натрия Сульфат натрия |
Родственные соединения | Тиосульфат натрия Бисульфит натрия Метабисульфит натрия Бисульфат натрия |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). | |
Дитионит натрия (также известный как гидросульфит натрия ) представляет собой белый кристаллический порошок с сернистым запахом. Хотя он стабилен в сухом воздухе, он разлагается в горячей воде и кислот растворах .
Структура
[ редактировать ]Структура исследована методами рамановской спектроскопии и монокристаллической рентгеновской дифракции. Дитионитовый дианион имеет C
2 симметрии , с почти затмеваемым торсионным углом OSSO 16°. В дигидратной форме ( Na
2 С
22О
4 · 2ч
2 O ), дитионит-анион имеет торсионный угол OSSO 56°. [1]
На слабую связь SS указывает расстояние SS 239 пм, удлиненное примерно на 239 пм. 30 часов вечера относительно типичной облигации SS. [2] Поскольку эта связь хрупкая, дитионит-анион диссоциирует в растворе на [SO 2 ] − радикалы, что было подтверждено данными ЭПР-спектроскопии . Также замечено, что 35 S подвергается быстрому обмену между S 2 O 4 2− и SO 2 в нейтральном или кислом растворе, что соответствует слабой связи SS в анионе. [3]
Подготовка
[ редактировать ]Дитионит натрия получают в промышленных масштабах восстановлением диоксида серы . В 1990 году было произведено около 300 000 тонн. [4] Путь с использованием цинкового порошка представляет собой двухэтапный процесс:
- 2 SO 2 + Zn → ZnS 2 O 4
- ZnS 2 O 4 + 2 NaOH → Na 2 S 2 O 4 + Zn(OH) 2
Метод боргидрида натрия подчиняется следующей стехиометрии:
- NaBH 4 + 8 NaOH + 8 SO 2 → 4 Na 2 S 2 O 4 + NaBO 2 + 6 H 2 O
Каждый эквивалент H − восстанавливает два эквивалента диоксида серы. формиат В качестве восстановителя также использовался .
Свойства и реакции
[ редактировать ]Гидролиз
[ редактировать ]Дитионит натрия стабилен в сухом состоянии, но водные растворы портятся из-за следующей реакции:
- 2 С 2 О 4 2− + Н 2 О → С 2 О 3 2− + 2HSO3 −
Такое поведение согласуется с нестабильностью дитионовой кислоты . Таким образом, растворы дитионита натрия нельзя хранить длительный период времени. [3]
Безводный дитионит натрия разлагается до сульфата натрия и диоксида серы на воздухе при температуре выше 90 °С. В отсутствие воздуха он быстро разлагается при температуре выше 150 °C на сульфит натрия , тиосульфат натрия , диоксид серы и следовые количества серы.
Окислительно-восстановительные реакции
[ редактировать ]Дитионит натрия является восстановителем. При pH 7 потенциал составляет -0,66 В по сравнению с обычным водородным электродом . Окислительно-восстановительный процесс происходит с образованием бисульфита: [5]
- С 2 О 4 2- + 2 H 2 O → 2 HSO 3 − + 2 и − + 2 ч. +
Дитионит натрия реагирует с кислородом:
- Na 2 S 2 O 4 + O 2 + H 2 O → NaHSO 4 + NaHSO 3
Эти реакции демонстрируют сложное pH-зависимое равновесие с участием бисульфита, тиосульфата и диоксида серы.
С органическими карбонилами
[ редактировать ]В присутствии альдегидов дитионит натрия реагирует либо с образованием α-гидроксисульфинатов при комнатной температуре, либо с восстановлением альдегида до соответствующего спирта при температуре выше 85 °C. [6] [7] Некоторые кетоны также восстанавливаются в аналогичных условиях.
Приложения
[ редактировать ]Промышленность
[ редактировать ]Будучи водорастворимым, дитионит натрия используется в качестве восстановителя в некоторых промышленных процессах крашения. В случае серных и кубовых красителей нерастворимый в воде краситель можно превратить в водорастворимую соль щелочного металла (например, краситель индиго ). [8]
Дитионит натрия также можно использовать для очистки воды, кондиционеров для аквариумной воды, очистки газов, очистки и зачистки. Его также применяют в качестве сульфирующего агента. Помимо текстильной промышленности, это соединение используется в кожевенной, пищевой, полимерной, фотографической и многих других отраслях, часто в качестве обесцвечивающего агента. В домашних условиях его даже используют в качестве обесцвечивающего средства для белого белья, если оно случайно испачкалось в результате попадания окрашенного предмета в цикл стирки при высокой температуре. Обычно он продается в пакетиках по 5 граммов и называется гидросульфитом по устаревшему названию соли.
Это активный ингредиент коммерческого средства для удаления ржавчины Iron Out Rust Stain Remover. [9]
Лаборатория
[ редактировать ]Дитионит натрия часто используется в физиологических экспериментах как средство снижения окислительно-восстановительного потенциала растворов (E ' -0,66 В относительно SHE при pH 7). [10] феррицианид калия (E В таких экспериментах в качестве окислителя обычно используется ' ~ 0,436 В при pH 7). Кроме того, дитионит натрия часто используется в экспериментах по химии почвы для определения количества железа , которое не включено в первичные силикатные минералы . Следовательно, железо, экстрагируемое дитионитом натрия, также называют «свободным железом». Сильное сродство дитионит-иона к катионам двух- и трехвалентных металлов (M 2+ , М 3+ ) позволяет повысить растворимость железа, и поэтому дитионит является полезным хелатирующим агентом .
Водные растворы дитионита натрия когда-то использовались для получения « раствора Физера » для удаления кислорода из газового потока. [11] Пиритион можно получить в ходе двухстадийного синтеза из 2-бромпиридина путем окисления до N -оксида подходящей перкислотой с последующим замещением с использованием дитионита натрия для введения тиоловой функциональной группы . [12]
Фотография
[ редактировать ]Он используется в проявителе туманообразования Kodak FD-70. Это используется на втором этапе обработки черно-белых позитивных изображений для изготовления слайдов. Он является частью установки Kodak Direct для проявки позитивной пленки . [13]
Безопасность
[ редактировать ]Широкое использование дитионита натрия отчасти объясняется его низкой токсичностью LD 50 при дозе 2,5 г/кг (крысы, перорально). [4]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Вайнрах, Дж.Б.; Мейер, доктор медицинских наук; Гай, Джей Ти; Михальски, ЧП; Картер, КЛ; Грубиша, Д.С.; Беннетт, Д.В. (1992). «Структурное исследование дитионита натрия и его эфемерного дигидрата: новая конформация иона дитионита». Журнал кристаллографических и спектроскопических исследований . 22 (3): 291–301. дои : 10.1007/BF01199531 . S2CID 97124638 .
- ^ Гринвуд, Норман Н .; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн . ISBN 978-0-08-037941-8 .
- ^ Jump up to: а б Кэтрин Э. Хаускрофт; Алан Дж. Шарп (2008). «Глава 16: Группа 16 элементов». Неорганическая химия, 3-е издание . Пирсон. п. 520. ИСБН 978-0-13-175553-6 .
- ^ Jump up to: а б Хосе Хименес Барбера; Адольф Мецгер; Манфред Вольф (15 июня 2000 г.). «Сульфиты, тиосульфаты и дитиониты». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Интернет-библиотека Уайли. дои : 10.1002/14356007.a25_477 . ISBN 978-3527306732 .
- ^ Мэйхью, СГ (2008). «Окислительно-восстановительный потенциал дитионита и SO-2 в результате равновесных реакций с флаводоксинами, метилвиологеном и водородом плюс гидрогеназой» . Европейский журнал биохимии . 85 (2): 535–547. дои : 10.1111/j.1432-1033.1978.tb12269.x . ПМИД 648533 .
- ^ J. Org. Chem., 1980, 45 (21), pp 4126–4129, http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jo01309a011
- ^ «Альдегидсульфоксилатные системные фунгициды» . гугл.com . Архивировано из оригинала 27 апреля 2018 года . Проверено 27 апреля 2018 г.
- ^ Божич, Мойца; Кокол, Ваня (2008). «Экологические альтернативы восстановительным и окислительным процессам при крашении кубовыми и серными красителями». Красители и пигменты . 76 (2): 299–309. дои : 10.1016/j.dyepig.2006.05.041 .
- ^ «Лучшие средства для удаления ржавчины для восстановления любой поверхности» . 23 марта 2023 г.
- ^ МЭЙХЬЮ, Стивен Г. (1978). «Окислительно-восстановительный потенциал дитионита и SO-2 в результате равновесных реакций с флаводоксинами, метилвиологеном и водородом плюс гидрогеназой» . Европейский журнал биохимии . 85 (2): 535–547. дои : 10.1111/j.1432-1033.1978.tb12269.x . ISSN 0014-2956 . ПМИД 648533 .
- ^ Кеннет Л. Уильямсон «Восстановление индиго: гидросульфит натрия как восстановитель» J. Chem. Образование., 1989, том 66, стр. 359. два : 10.1021/ed066p359.2
- ^ Найт, Дэвид В.; Хартунг, Йенс (15 сентября 2006 г.). «1-Гидроксипиридин-2(1H)-тион». 1-Гидроксипиридин-2(1H ) -тион . Энциклопедия реагентов для органического синтеза . Джон Уайли и сыновья . дои : 10.1002/047084289X.rh067.pub2 . ISBN 978-0471936237 .
- ^ «Kodak Direct Positive Film 5246» (PDF) . 125px.com . Кодак . Проверено 6 ноября 2019 г.
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Дитионит натрия - ipcs inchem [1]
- ^ «Дитионит натрия - ipcs inchem» (PDF) . www.inchem.org . Берлин, Германия. 2004. Архивировано из оригинала (PDF) 17 апреля 2018 года . Проверено 15 июня 2018 г.