stringtranslate.com

Тиосульфат

Тиосульфат ( написание, рекомендованное IUPAC ; иногда тиосульфат в британском английском) представляет собой оксианион серы с химической формулой S 2 O.2-3. Тиосульфат также относится к соединениям, содержащим этот анион, которые представляют собой соли тиосерной кислоты , например тиосульфат натрия Na 2 S 2 O 3 . Тиосульфат также относится к эфирам тиосерной кислоты. Приставка тио- указывает на то, что тиосульфат представляет собой сульфат , в котором один кислород заменен серой . Тиосульфат имеет тетраэдрическую структуру у центрального атома S. Тиосульфатные соли встречаются в природе. Тиосульфат-ион имеет симметрию C 3v и образуется в результате определенных биохимических процессов. Он быстро дехлорирует воду и примечателен тем, что его используют для остановки отбеливания в бумажной промышленности. Тиосульфатные соли в основном используются при окраске текстиля и отбеливании натуральных веществ. [2]

Тиосульфат натрия , обычно называемый гипо (от «гипосульфита»), широко использовался в фотографии для фиксации черно-белых негативов и отпечатков после стадии проявления; современные «быстрые» фиксаторы используют тиосульфат аммония в качестве фиксирующей соли, поскольку он действует в три-четыре раза быстрее. [3] Некоторые бактерии могут метаболизировать тиосульфаты. [4]

Формирование

Тиосульфат - ион образуется в результате реакции сульфит- иона с элементарной серой и в результате неполного окисления сульфидов (например, окисления пирита ). Тиосульфат натрия может быть образован диспропорционированием серы, растворяющейся в гидроксиде натрия (аналогично фосфору ).

Реакции

Тетратионат- анион представляет собой окисленное производное тиосульфат-аниона.

Тиосульфат-ионы устойчивы только в нейтральных или щелочных растворах, но не в кислых растворах из-за диспропорционирования на сульфит- ионы и серу , при этом сульфит-ионы дегидратируются до диоксида серы :

С 2 О2-3+ 2 Н + → SO 2 + S + H 2 О

Эту реакцию можно использовать для получения водной суспензии серы и демонстрации рэлеевского рассеяния света в физике . Если белый свет светит снизу, синий свет виден сбоку, а оранжевый свет сверху, благодаря тем же механизмам, которые окрашивают небо в полдень и в сумерках . [ нужна цитата ]

Тиосульфат-ионы реагируют с йодом с образованием тетратионат- ионов:

2 С 2 О2-3+ Я 2 → С 4 О2-6+ 2 я -

Эта реакция является ключевой для йодометрии . С бромом (X = Br) и хлором (X = Cl) тиосульфат-ионы окисляются до сульфат- ионов:

С 2 О2-3+ 4 Х 2 + 5 Н 2 О → 2 ТАК2-4+ 8 Х − + 10 Ч +

Реакции с металлами и ионами металлов

Тиосульфат-ион широко образует разнообразные комплексы с переходными металлами . В эпоху фотографии на основе серебра тиосульфат-ион широко использовался в качестве реагента-фиксатора. В этом приложении используется способность ионов тиосульфата растворять галогениды серебра . Тиосульфат-ион (как тиосульфат натрия ) также используется для извлечения или выщелачивания золота и серебра из руд в качестве менее токсичной альтернативы цианид- иону. [2]

Также отражая свое сродство к металлам , тиосульфат-ион быстро разъедает металлы в кислых условиях. Сталь и нержавеющая сталь особенно чувствительны к точечной коррозии , вызванной ионами тиосульфата. Молибден повышает устойчивость нержавеющей стали к точечной коррозии (AISI 316L hMo). В щелочных водных условиях и средней температуре (60 °C) углеродистая сталь и нержавеющая сталь (AISI 304L, 316L) не подвергаются воздействию даже при высокой концентрации основания (30 % по массе  КОН ), тиосульфат-иона (10 % по массе) и в наличие фторид- иона (5% масс.  KF ). [ нужна цитата ]

Вхождение

Тиосульфат-ион известен в очень редком минерале сидпиетерсите Pb 4 (S 2 O 3 )O 2 (OH) 2 . [5] Наличие этого аниона в минерале баженовите оспаривалось. [6]

Номенклатура

Тиосульфат – приемлемое общее название (но используется почти всегда); функциональная замена, название IUPAC : сульфотиоат ; систематическое название добавки по ИЮПАК — триоксидосульфидосульфат(2-) или триоксидо-1 κ 3 O -дисульфат( S - S )(2-) . [1] Внешний атом серы имеет валентность 2, а центральный атом серы имеет валентность 6. Атомы кислорода имеют валентность 2.

Диаграмма Латимера для серы, одной из которых является тиосульфат (+2)

Тиосульфат также относится к эфирам тиосерной кислоты , например O,S-диметилтиосульфат CH 3 -O-S(=O) 2 -S-CH 3 . Такие виды редки.

Биохимия

Фермент роданаза (тиосульфатсульфаттрансфераза) катализирует детоксикацию цианид- ионов тиосульфат-ионом путем превращения их в тиоцианат- ион и сульфит- ион:

CN − + S 2 О2-3 → СКН − + ТАК2-3

Тиосульфат натрия считается эмпирическим средством лечения отравления цианидами наряду с гидроксикобаламином . Он наиболее эффективен на догоспитальном этапе, поскольку необходимо немедленное введение персоналом скорой помощи для устранения быстрой внутриклеточной гипоксии, вызванной угнетением клеточного дыхания , в комплексе IV . [7] [8] [9] [10]

Он активирует тиосульфатсульфаттрансферазу ( TST ) в митохондриях. ТСТ связан с защитой от ожирения и диабета II типа (инсулинрезистентного) . [11] [12]

Тиосульфат может также работать как донор электронов для роста бактерий, окисляющих серу , таких как Chlorobium limicola forma thiosulfatophilum . Эти бактерии используют электроны из тиосульфата (и других источников) и углерод из углекислого газа для синтеза соединений углерода посредством обратного цикла Кребса . [13]

Рекомендации

  1. ^ ab Международный союз теоретической и прикладной химии (2005). Номенклатура неорганической химии (Рекомендации ИЮПАК 2005 г.). Кембридж (Великобритания): RSC – IUPAC . ISBN  0-85404-438-8 . стр. 139 329. Электронная версия.
  2. ^ Аб Барбера, Джей Джей; Мецгер, А.; Вольф, М. (15 июня 2000 г.). «Сульфиты, тиосульфаты и дитиониты». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм, Германия: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA. дои : 10.1002/14356007.a25_477. ISBN 978-3-527-30673-2.
  3. ^ Сауэрби, ALM, изд. (1961). Словарь фотографии: Справочник для фотографов-любителей и профессиональных фотографов (19-е изд.). Лондон: Illife Books Ltd.[ нужна страница ]
  4. ^ К.Майкл Хоган. 2011. Сера. Энциклопедия Земли, ред. А. Йоргенсен и К. Дж. Кливленд, Национальный совет по науке и окружающей среде, Вашингтон, округ Колумбия
  5. ^ Handbookofmineralogy.org, Справочник по минералам, со ссылкой на Робертса, AC; Купер, Массачусетс; Хоторн, ФК; Стэнли, CJ; Ключ, CL; Джамбор, JL (1999). «Сидпиетерсит, Pb 4 (S 6+ O 3 S 2- )O 2 (OH) 2 , новый тиосульфатсодержащий минеральный вид из Цуме, Намибия». Может. Шахтер . 37 : 1269–1273.и Купер, Массачусетс; Хоторн, ФК (1999). «Структура и топология сидпиетерсита Pb 4 (S 6+ O 3 S 2- )O 2 (OH) 2 ». Может. Шахтер . 37 : 1275–1283.
  6. ^ Бинди, Лука; Бонацци, Паола; Деи, Луиджи; Зоппи, Анджела (2005). «Действительно ли структура баженовита содержит тиосульфатную группу? Структурно-спектроскопическое исследование образца из типового местонахождения». Американский минералог . 90 (10): 1556–1562. Бибкод : 2005AmMin..90.1556B. дои : 10.2138/am.2005.1781. S2CID  59941277.
  7. ^ Холл, Алан Х.; Дарт, Ричард; Богдан, Григорий (2007). «Тиосульфат натрия или гидроксикобаламин для эмпирического лечения отравления цианидами?». Анналы неотложной медицины . 49 (6): 806–13. doi :10.1016/j.annemergmed.2006.09.021. ПМИД  17098327.
  8. ^ Хэмель, Дж. (2011). «Обзор острого отравления цианидами и обновленная информация о лечении» (PDF) . Медсестра интенсивной терапии . 31 (1): 72–81, тест 82. doi : 10.4037/ccn2011799. PMID  21285466. Архивировано из оригинала (PDF) 12 июня 2013 г. Проверено 18 августа 2014 г.
  9. ^ Шеперд, Г.; Велес, Л.И. (2008). «Роль гидроксикобаламина в остром отравлении цианидами». Анналы фармакотерапии . 42 (5): 661–9. дои : 10.1345/aph.1K559. PMID  18397973. S2CID  24097516.
  10. ↑ Майлз, Брайант (24 февраля 2003 г.). «Ингибиторы и разобщители» (PDF) . Техасский университет A&M . Архивировано из оригинала (PDF) 4 марта 2016 года . Проверено 25 ноября 2015 г.
  11. ^ Стилиану, ИМ; и другие. (2005). «Анализ экспрессии генов на микрочипе QTL ожирения Fob3b идентифицирует позиционный ген-кандидат Sqle и нарушенные пути холестерина и гликолиза». Физиологическая геномика . 20 (3): 224–232. CiteSeerX 10.1.1.520.5898 . doi :10.1152/физиологгеномика.00183.2004. ПМИД  15598878. 
  12. ^ Мортон, Нью-Мексико; Бельтрам, Дж.; Картер, Р.Н.; и другие. (2016). «Генетическая идентификация тиосульфатсульфаттрансферазы как противодиабетической мишени, экспрессируемой адипоцитами, у мышей, отобранных по худобе». Природная медицина . 22 (7): 771–779. дои : 10.1038/нм.4115. ПМЦ 5524189 . ПМИД  27270587. 
  13. ^ Бьюкенен, Боб Б.; Арнон, Дэниел И. (1 апреля 1990 г.). «Обратный цикл КРЕБСА в фотосинтезе: наконец-то консенсус». Исследования фотосинтеза . 24 (1): 47–53. Бибкод : 1990PhoRe..24...47B. дои : 10.1007/BF00032643. ISSN  1573-5079. PMID  24419764. S2CID  2753977.

Внешние ссылки